1理化檢驗

　　1.1宏觀分析

　　車輪直徑為600mm、寬度為100mm、輪緣高度為20mm.該起重機車輪在使用不到1a時間出現較嚴重的啃軌現象，并且所有車輪均為內側啃軌，發生斷裂部位均在內側輪緣根部?，F場檢查發現，斷裂的內側輪緣向里發生了較大彎曲，說明在斷裂前輪緣經歷了較大的塑性變形。經檢查，車輪其他部位未出現裂紋、疤痕和氣泡等明顯的缺陷。

　　1.2化學成分分析

　　依據YB/T036.3―1992《冶金設備制造通用技術條件鑄鋼件》中對ZG50SiMn化學成分規定，采用美國LCP電感耦合等離子光譜發生儀，在斷裂脫落的輪緣基體上取樣進行化學成分分析，結果見1.可知車輪基體的化學成分中C含量滿足標準要求，但S含量偏高，Si、Mn含量明顯偏低。

　　1.3顯微組織分析

　　在輪緣斷口附近切取試樣進行顯微組織分析。

　　經含有洗滌劑的超聲波清洗機中清洗，干燥、磨光、拋光后利用4硝酸酒精溶液進行腐蝕。金相組織依據GB/T13298―1991《金屬顯微組織評定方法》，采用DMM-440C倒置金相顯微鏡進行觀察，顯微組織觀察依據GB/T17359―1998《掃描電子顯微鏡分析方法通則》，采用日立S-3400N電子顯微鏡進行觀察，組織由白色鐵素體 黑色珠光體組成，鐵素體沿原奧氏體晶界分布，數量相對較少，未發現粗大的魏氏組織，基體上分布較多的氣孔和黑色夾雜物，氣孔約為10μm，黑色夾雜物約為2μm，且在氣孔四周有1層白色區域，見2，厚度約為2μm，對氣孔進行能譜分析，表明氣孔周圍S含量較多，且四周的白亮層是脫碳層，可見在車輪鑄造工藝過程中產生了大量的氣孔和夾雜。

　　1.4硬度檢驗

　　對輪緣斷裂部分取樣進行硬度檢驗，結果表明最高硬度為23.6HRC，最低硬度為20.6HRC.

　　根據JB/T6392.2―1992《起重機車輪技術條件》，起重機輪緣內側表面的硬度要求為(300～380)HB，為(31.5～40.8)HRC，可見其硬度值遠未達到標準要求值，初步認定該車輪未采用合理的熱處理工藝。

　　2分析與討論

　　理化檢驗的結果表明，車輪的化學成分、顯微組織和硬度等理化指標均未達到相關標準的規定，表明該車輪的質量不合格。根據硬度測試結果可知，斷裂輪緣處的硬度遠小于其技術要求的硬度范圍(31.5～40.8)HRC，說明該車輪未按工藝要求進行淬火。該車輪輪緣硬度低，導致其疲勞強度降低，因而在運行過程中就很容易在外力作用下發生疲勞開裂。

　　該堆場7臺起重機均存在不同程度的啃軌現象，嚴重的啃軌會使車輪和軌道快速磨損，并在短時間內報廢。起重機(http://www.qizhongji.org/ypnew_view.asp?id=824)在使用過程中，車輪內側主要受到外加載荷和起重機自重產生的靜載荷PG，工作時產生的水平動載荷PH，小車在沿軌道運行產生的沖擊載荷以及與軌道側面的摩擦力PS，車輪斷裂部位的受力狀態主要為由于縱向沖擊載荷與軌道產生的壓應力。在設計時，起重機的大車車輪輪緣應與軌道保持一定的間隙，一般規定車輪踏面比軌道頂面寬30～40mm.橋機在正常運行時，車輪輪緣貼著軌道側面，輪緣與軌道的側面有輕微的摩擦，也屬于正常的導向作用，不會承受太大的側向水平動載荷和摩擦力，通常是裝載和卸載過程中的振動造成，并不影響起重機的使用。經現場調查，該批起重機安裝地點為填海形成的陸地，起重機在運行一段時間后，地基發生了不均勻的下沉，致使軌道間距側軌減小，而車輪跨度不變，從而導致軌道間距與車輪跨度不匹配，后者小于前者，車輪與軌道嚴重抵觸，內輪緣緊貼著軌道側面運行，產生較大的摩擦阻力和側向力，車輪快速磨損，強度下降，輪緣內側在高應力作用下發生塑性變形，并最終斷裂失效。

　　3結論與建議

　　(1)未按要求對車輪進行淬火處理，致使材料的力學性能未達到設計要求，疲勞強度降低。

　　(2)起重機車輪啃軌導致車輪內緣受較大的摩擦力與側向力作用，嚴重地磨損和塑性變形，強度降低。

　　文章來源：中國起重機網(http://www.qizhongji.org/ypnew_view.asp?id=824)