表面損傷對(duì)不銹鋼鋼絲繩疲勞性能影響較大

    表面損傷對(duì)不銹鋼鋼絲繩疲勞性能影響較大，是造成不銹鋼鋼絲繩過早失效的主要原因之一，因此，開展表面損傷鋼絲繩的疲勞性能影響研究，掌握其疲勞規(guī)律和損傷機(jī)制有著重要的工程意義。

1、表面斷絲改變了繩股內(nèi)鋼絲的應(yīng)力狀態(tài)，且在高應(yīng)力作用下碾壓相鄰側(cè)鋼絲，造成了表面斷絲處及相鄰捻距內(nèi)斷絲的局部聚集和嚴(yán)重磨損，并加速了斷絲的增長(zhǎng)速率，降低了鋼絲繩的疲勞壽命。由于鋼絲繩的過早報(bào)廢，其綜合損傷量值整體較低，人工檢測(cè)判定報(bào)廢時(shí)，鋼絲繩的損傷量值仍未達(dá)到無損檢測(cè)損傷上限。

2、表面磨損減少了不銹鋼鋼絲繩的有效承載截面積，降低了其承載能力。在鋼絲磨損面形成應(yīng)力集中，產(chǎn)生了斷絲的聚集，整繩依據(jù)人工檢測(cè)被判報(bào)廢。磨損處鋼絲斷裂機(jī)制主要是磨損斷裂和疲勞斷裂。鋼絲磨損處易形成疲勞源，在復(fù)合應(yīng)力的作用下，裂紋逐步擴(kuò)展，導(dǎo)致鋼絲疲勞斷裂。鋼絲繩內(nèi)部股與股之間接觸鋼絲相互作用產(chǎn)生了微動(dòng)磨損斷絲。

3、表面腐蝕損傷了鋼絲表層材料的組織，產(chǎn)生銹蝕痕跡和腐蝕坑。腐蝕區(qū)域的斷絲較為集中，其綜合損傷量值較大，但整繩仍依據(jù)人工檢測(cè)被判報(bào)廢。表面腐蝕鋼絲繩的疲勞機(jī)制主要是陽(yáng)極溶解引發(fā)裂紋萌生，在腐蝕和疲勞的交互作用下，鋼絲表面腐蝕坑產(chǎn)生應(yīng)力集中，導(dǎo)致鋼絲最終疲勞斷裂，且其裂紋擴(kuò)展區(qū)域的斷口形貌均為準(zhǔn)解理斷裂，表面存在腐蝕后的微孔。

4、表面損傷鋼絲的等效應(yīng)力值隨磨損深度的增加而增加，且磨損增大了相鄰股鋼絲的變形量。在疲勞載荷的作用下，磨損處鋼絲的疲勞壽命預(yù)測(cè)值最低，且隨磨損深度增加而呈快速下降趨勢(shì)。最大載荷相同時(shí)，鋼絲繩的疲勞壽命和應(yīng)力比呈正相關(guān)性，應(yīng)力比越大，其疲勞壽命越大。