信息摘要：
汽车起重机（俗称汽车吊）广泛应用于运输、建筑、矿山及筑路工程中，用来装卸大型零件、包装件和建筑构件等。钢丝绳是汽车起重机作业的关键部件，其中钢丝绳的安装、使用和维
汽车起重机（俗称汽车吊）广泛应用于运输、建筑、矿山及筑路工程中，用来装卸大型零件、包装件和建筑构件等。钢丝绳是汽车起重机作业的关键部件，其中钢丝绳的安装、使用和维护均有一定的要求。只有严格按照要求操作，才能避免钢丝绳的使用寿命过短，否则钢丝绳不仅损耗快，而且会带来严重的安全隐患。
某建筑工地的汽车起重机在起吊钢筋材料时，连接副钩的钢丝绳突然发生断裂。该钢丝绳型号为14
NAT4Vx39S+5FC1870，直径为14mm，光面绳，4股右交互捻制，每股39根钢丝（外层为15根1.0mm大丝，内层为24根0.7mm小丝及纤维芯），共5根纤维芯，公称抗拉强度为1870MPa，为找出钢丝绳断裂原因，防止类似事件发生，对其进行了失效分析。
1理化检验及结果
1.1宏观形貌尺寸测量
钢丝绳结构示意图如图1所示。在现场，对汽车起重机上的钢丝绳分别截取断口至吊钩段、断口另一侧的中间段和后端未断裂的钢绳各约10m进行试验分析。吊钩端断裂钢绳样品断口距离吊钩为13.3~15.9m，钢绳4股钢丝断裂位于不同位置截面，如图2所示。对钢丝绳进行观察，可见钢丝绳断口附近表面存在明显磨损及断丝，磨损表面呈平面状，并有明显金属光泽，如图3所示。钢丝绳不同部位存在明显的陈旧断丝及磨损现象，其中1#段钢丝绳距离吊钩7.1m处在0.8m长度范围内可见6根外层大丝和l根内层小丝断丝，且小丝断口位于股沟处（图4）；距离吊钩7.7m处0.6m长度范围内可见7根外层大丝断丝，3根内层小丝断丝，且有1根大丝和3根小丝断口位于股沟处（图5）；局部存在钢丝变形（图6），钢丝绳芯部纤维芯已成腐烂状（图7）。汽车起重机副钩固定滑轮前方的防脱螺栓可见明显弯曲变形、磨损及挤压痕迹，如图8和图9所示。
对3段钢丝绳直径及每股钢绳分别抽取两根外层大丝和内层小丝采用游标卡尺进行尺寸测量。测量结果显示：钢丝绳大丝的最小直径仅为0.84mm，钢丝直径等值减小量达16%。钢丝绳的最小外径为13.60mm，钢丝直径等值减小量达2.9%。可见钢丝绳存在不同程度的明显磨损。
2原因分析
从宏观分析可知，该钢丝绳投入使用年限不详，在断裂的钢丝绳表面有严重磨损及局部变形，局部存在严重集中断丝现象，其中距离吊钩7.7m处60mm长度范围内可见7根外层大丝断丝和3根内层小丝断丝，且有1根大丝和3根小丝断口位于股沟处。
钢丝绳局部断丝数量已超出GB/T5972-2016标准
6.2.1，可见断丝报废基准（在一个钢丝绳捻距（大约为6d的长度，此处6d为84mm）内出现两个或更多断丝）。从尺寸测量可知，钢丝绳的表面存在不同程度的磨损，钢丝绳大丝的最小直径仅为0.84mm，钢丝直径等值减小量达16%，钢丝绳的最小外径为13.60mm，钢丝绳直径等值减小量达
2.9%。从破裂拉伸试验结果可知，钢丝绳破断拉力最小值仅为104kN，低于标准最小破断拉力的要求。
从金相分析可知，钢丝绳钢丝的显微组织为索氏体+少量珠光体，沿钢丝长度方向呈纤维状，部分钢丝断口存在明显颈缩，钢丝局部产生了横向裂纹。从扫描电镜断口形貌分析可知，钢丝绳捻制弯曲外凸位置因磨损呈柳叶状平面，并有摩擦沟状划痕及孔洞损伤；钢丝绳钢丝断裂部分存在明显杯锥形颈缩现象，具有拉伸断裂特征。润滑不良导致钢丝绳内部钢丝间摩擦因数增大，使钢丝微动磨损速率加快有磨损痕迹。
综上分析，钢丝绳与滑轮前方螺栓等物体发生摩擦和挤压后，产生了明显磨损及局部变形，局部存在集中断丝及开裂，钢丝绳局部集中断丝数量已超出GB/T5972-2016标准报废基准，严重削弱了钢丝绳的承载能力。汽车起重机进行起吊作业时，钢丝绳承受吊装物重量和移动时的瞬间冲击力等，最终导致钢丝绳因承载能力不足而发生断裂12.5]。
3结语
汽车起重机钢丝绳钢丝存在严重磨损、局部存在集中断丝及开裂，局部断丝数量已超出GB/T5972-2016标准报废基准，导致钢丝绳因局部承载能力不足而发生断裂。建议加强对汽车起重机钢丝绳的维护保养，并定期进行检查，对达到报废基准的钢丝绳进行及时更换。
