轿车电动摇窗机钢丝绳断裂分析

钢丝绳采用声φ0.17mm的钢丝以7X7的结构编制。工作时承受较复杂的载荷，因此对其质量要求较高，大多采用进口钢丝，其化学成分相当于60碳素钢。使用过程中因钢丝断裂而使摇窗机不能工作。

采用扫描电镜对钢丝绳断口作分析，证明其失效方式属微振疲劳失效。微振疲劳常与微振磨损有关，通常情况下在微振区的磨损部位形成疲劳裂纹，其特征是有一系列相互平行的微裂纹，当其中一根主裂纹扩展后即会形成断裂。

见图1～图6

图1      实物

说明：断裂钢丝绳宏观形貌。由于断裂时组成钢丝绳的细钢丝断裂位置不同，故断口呈现参差不齐的纤维状断裂。这些断丝通常有两种断裂模式：一些钢丝由微振疲劳引起的疲劳断裂；另一些钢丝因一部分钢丝发生疲劳断裂后应力增大而被拉断，这种断口属拉伸断口。

图2    SEl     l00x

说明：钢丝绳断口附近的磨损区局部形貌。表面磨损区呈纺锥形，图中其中一根钢丝已断裂，另一根钢丝磨损区内有微裂纹。

图3      SEl       400×

说明：图2中一根未断而表面有纺锥形磨损区的钢丝局部放大像。可见有多条互相平行的微裂纹，此为微振疲劳的典型特征。当这些微裂纹中的一条裂纹扩展后便使该钢丝发生断裂。

图4       SEl      600×

说明：图2中一根断裂钢丝的局部放大像。断裂发生在磨损区内，两相对应的断口侧面均有与断面相平行的微裂纹。

图5     SEI    400×

说明：断裂钢丝断口形貌。具有疲劳断口的典型特征，疲劳源位于表面的磨损区处，疲劳扩展区有疲劳辉纹，最终瞬断区为韧窝。

图6       SEl      400×

说明：当一股钢丝绳中有较多根钢丝由于疲劳而断裂，剩下的钢丝因承受不了外载荷的作用而发生过载断裂。其断口为具有杯锥状的典型拉伸断口，其形貌经高倍放大后与杯锥状拉伸试验的断口相似。