碳钢钢丝绳在低温下的表现

Bridon® 对16mm镀锌和光面6x36 IWRC，RHO，1770钢丝绳进行的一系列低温破坏测试表明，破断拉力持续增加，尤其是在 -50°C 时通常在 5.5% 至 5.9% 之间。该测试数据未发现异常断裂特征。这一发现类似于Buschmann 报告的多股钢丝绳测试，该测试表明，在 -90° 至 -120°C 的温度下测试钢丝绳时，破断拉力会增加。

单根钢丝在低温下的表现

仅有有限的已公布物理性能数据可以可靠地量化单根碳钢钢丝在低温下的行为。然而，数据显示与+20°C时测得的特性相比，-60°C 时存在以下差异：
a. 破断拉力增加
b. 相对柔韧性下降
c. 韧性-脆性转变温度随碳含量的增加而增加
d. 冷拉钢丝具有晶粒细化，可减少零下温度下的韧性-脆性转变

Boleantu和Babeu 对单根碳钢丝的反向弯曲和扭转测试进行了研究，在-60°C 的测试温度下没有显示脆性转变。 然而，可以合理地假设，当金属丝在任何机械测试中发生弹性或塑性变形时，产生的热量都会提高测试样品的温度，就像在钢丝绳中工作时一样。

在普通碳钢中，缺口敏感性随着温度的降低而增加。虽然在低温下，缺口敏感性和低抗冲击性可能导致钢材问题，但迄今为止尚未发现与钢丝绳中钢丝形成的股之间存在相关性。

缺口敏感性通常是与钢丝和钢丝绳无关的特性，原因如下：
• 制造过程后钢丝表面没有尖锐的缺口
• 每个钢单元的刚度很小
• 因为每根钢丝都是单个元件，所以单根钢丝的失效不会在相邻钢丝中产生应力集中，不会传播断裂。

因此，防止对钢丝表面造成机械损伤很重要，这些损伤可能成为缺口，例如通过除冰。

动态负载

British Ropes（Bridon®）尝试在低于 0°C 的温度下完成钢丝绳的弯曲疲劳测试，但由于无法保持测试温度，因此未成功。因为钢丝绳和绞盘之间的摩擦以及钢丝绳中的内部摩擦共同加热测试样品并提高其温度。动态测试的另一个重要观察结果是润滑油脂的表现。

润滑油脂和聚合物 

使用与零度以下应用兼容的钢丝绳润滑油脂至关重要。钢丝绳润滑油脂在低温下会因剥落或开裂而失效，导致钢丝绳的工作原理类似于不涂油钢丝绳。这会显着缩短疲劳寿命。Bridon® 可以使用 Brilube® 8 或 Brilube®16 润滑钢丝绳，这两种润滑油脂可在-50°C下运行。 Bridon®还生产名为Bristar® Polar的新型Bristar®聚合物绳芯，可在-50°C的环境中为钢丝绳提供更好的支撑。

在低温下使用钢丝绳的注意事项

在低温下使用钢丝绳时应识别的因素包括：
a. 必须避免冲击载荷和通过机械方法去除冰块，以尽量减少缺口敏感性
b. 应特别考虑润滑油脂的选择，并定期重新涂油
c. 可选择聚合物绳芯
d. 要谨慎选择在锚固点上有严重冲击载荷风险相关的末端处理方法

结论

根据Bridon®测试报告中在低温下测量的钢丝绳强度和公开文献的信息，有证据表明：假设适当检查、维护和处理钢丝绳，Bridon®钢丝绳非常适合在零度以下环境中使用。Bridon® 钢丝绳的强度在 -40°C 的工作温度下不会降低。虽然在操作钢丝绳时必须考虑防止冲击载荷和对钢丝的机械损坏，但没有发现钢丝绳在零度以下温度下脆性过渡的迹象。为了延长疲劳性能，必须使用并保持适合的润滑油脂，以避免其在零度以下的使用期间剥落。

如需进一步信息，请联系 contact@bridon-bekaert.com

参考资料
1. M.T. Burtoft，英国绳索技术报告 R.24/79426，低温下的钢丝绳破断拉力

1979 年 10 月

2.K. Buschmann “超深温度下钢丝绳的使用”，起重机和索具会议，

2012 年 9 月，加拿大埃德蒙顿。

3. L. Boleantu 和 T. Babeu 低温环境下对钢丝绳强度的考虑

罗马尼亚蒂米什瓦拉 Traian Vuia 理工学院

4.金属手册第 10 卷，失效分析和预防，第 8 版，美国金属协会

 俄亥俄州，金属公园，1975 年