钢丝绳断裂案例

国家金属制品质量监督检验中心检验报告

WL19084 共8页第1页钢丝绳断裂原因鉴定分析

报告批准页

委托单位：

产品名称：不锈钢丝绳

型号规格：12NAT6×19+IWS

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一、来样情况

某气球系留钢丝绳，在2009年6月5日遇到大风时发生钢丝绳断裂，断裂部位在地面装置不锈钢套头部内，如图1所示。

图1 钢丝绳断裂部位示意图

来样为该断裂钢丝绳（见图2、图3）两个断头，其结构规格为12NAT6×19+IWS。

图2 断裂钢丝绳端头一图3 断裂钢丝绳端头二

二、检验情况

2.1 断口观察

取图2中钢丝绳断头所有钢丝样品拆股进行断口观察，其断口主要有斜断口、平断口和缩颈断口。断口处有挤压、磨损等损伤，并且磨损处变色（见图4~图10）；断口形貌和缺陷统计结果详见表1。

图4 4#股外层断丝，磨损严重处颜色发黄、发黑

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图5 斜断口图6 平断口

图7 缩颈断口图8 断口处有挤压损伤且颜色发黑

图9 断口处有挤压、磨损损伤颜色发暗（正面）图10 断口处有挤压损伤（背面）

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表1 钢丝绳断口观察情况

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表1 钢丝绳断口观察情况（续）

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WL19084 共8页第6页2.2 扫描电镜观察

取图2中钢丝绳断头有代表性的钢丝样品进行断口观察，发现其断裂源主要发生在钢丝表面损伤处（见图11~图20）。

图11 平断口图12 断口形貌

图13 韧窝图14 斜断口

图15 断口形貌图16 断裂源

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图17 韧窝图18 缩颈断口

图19 断口形貌及断裂源图20 韧窝

三、结果分析

3.1 断口分析结果

从表1钢丝绳断口统计结果可以看出：大量的钢丝断口是由于表面磨损、挤压损伤造成的，说明该钢丝绳是因为受到外部因素的强烈作用，钢丝绳与不锈钢套头部接触部位产生严重的磨损、挤压，进而造成钢丝绳过载断裂。

纵观六股断裂形貌，股4缩颈断口只有2根，斜断口和平断口达17根，局部表面受损最为严重，有4根外层丝被直接挤磨断；股5缩颈断口只有4根，斜断口和平断口达15根，所有钢丝表面均有挤压或磨损损伤，可以确认股4和股5为最先断裂的两个股。剩余各股中部分钢丝也受到挤压或磨损损伤相继断裂，钢丝绳结构遭到破坏，受力严重不均，进而造成钢丝绳过载断裂事故。

从钢丝断口观察，未见有明显的疲劳断口。但钢丝断口磨损、挤压严重部位有发热变色迹象，表明钢丝绳在受到严重磨损、挤压情况下曾发生瞬间过热、过烧现象。

WL19084 共8页第8页3.2 扫描电镜分析

从钢丝的微观断口形貌及其微观组织分析发现：无论是平断口、斜断口或是缩颈断口，断裂源均始于钢丝表面的缺陷处，其微观组织为韧窝，是拉力作用下发生的塑性变形。如图11至图20所示，钢丝绳是受到局部严重的挤压、磨损变形，造成钢丝直径的减损，而承受不了其外应力，最终过载所造成的断裂。

四、结论

该绳的断裂是由于钢丝绳表面局部受到严重的瞬间磨损和挤压，致使钢丝绳直径的减损而承受不了其应力，最终过载拉断。

五、说明

由于质检中心未参与现场抽样、现场勘察和调查取证，本鉴定分析报告是根据委托方提供的样品进行鉴定检验分析，得出的钢丝绳钢丝断裂原因。