起重機(jī)械是現(xiàn)代工業(yè)不可或缺的特種設(shè)備．但由于我國(guó)發(fā)展的特定原因，存在有使用幾十年的老舊設(shè)備；起重市場(chǎng)的專業(yè)分工化，也導(dǎo)致起重機(jī)械質(zhì)量良莠不齊，所以有必要對(duì)起重機(jī)械的常用材料及相關(guān)的檢驗(yàn)檢則手段進(jìn)行比較充分的了解。

一、起重機(jī)常用材料組成

1、起重機(jī)金屬結(jié)構(gòu)的常用材料
     起重機(jī)金屬結(jié)構(gòu)的材料主要是鋼材，選擇鋼材時(shí)主要考慮結(jié)構(gòu)的類型和重要性、載荷的性質(zhì)、連接方法、結(jié)構(gòu)的工作溫度、結(jié)構(gòu)的受力性質(zhì)等方面。起重機(jī)金屬結(jié)構(gòu)的主要承載構(gòu)件規(guī)定采用Q235B、Q235C、Q235D(鎮(zhèn)靜鋼)，對(duì)于—般起重機(jī)金屬結(jié)構(gòu)構(gòu)件，當(dāng)設(shè)計(jì)溫度不低于-25℃時(shí)，允許采用沸騰鋼Q235F。工作級(jí)別為A7、A8的起重機(jī)金屬結(jié)構(gòu)，宜采用平爐鎮(zhèn)靜鋼Q235C或特殊鎮(zhèn)靜鋼Q235D，需要減輕結(jié)構(gòu)自重時(shí),可采用16Mn或15Mn可。

2、起重機(jī)主要零部件的常用材料中小起重量起重機(jī)的吊鉤是鍛造的。
     大起重量起重機(jī)的吊鉤采用鋼板鉚合，為片式吊鉤。隨著鍛壓能力的提高，目前大起重量起重機(jī)的吊鉤也有采用鍛造的。鍛造吊鉤材料應(yīng)采用吊鉤專用材料，DG20、DG20Mn、DG34CrMo、DG34CrNiMo、DG30Cr2Ni2M02鋼制成，加入少量鋁(≥0．02％)以防止老化。片式吊鉤由若干片厚度不小于20mm的Q235、20或Q345的鋼板制造。鋼絲繩由鋼絲和繩芯組成，鋼絲要求有很高的強(qiáng)度和韌性，通常由含碳量0．5％～0．8％的優(yōu)質(zhì)碳素鋼制成，在熱處理和冷拔過程中的變形強(qiáng)化使鋼絲達(dá)到很高的強(qiáng)度，通常約為1400～2000N／mm2(Mpa)。表面狀態(tài)分光面、鍍鋅、鍍鉛；繩芯分為有機(jī)芯、石棉芯、金屬芯?；?，最常用的材料為灰鑄鐵，而在粗暴工作和不易檢修的條件下多改為鋼質(zhì)滑輪，目前多用鑄鋼，近年為減輕自重，多采用焊接代替鑄造，鋼材采用焊接性能好的Q235。有時(shí)采用鋁合金的滑輪又經(jīng)濟(jì)又能減輕重量，熱扎滑輪在國(guó)內(nèi)外也有使用，目前還有采用鋁合金或尼龍繩槽作為襯墊的方法。此外，用球墨鑄鐵代替鑄鋼，工藝性較好。對(duì)鋼絲繩壽命也有利。使用時(shí)不易破碎。

    卷筒的材料—般采用強(qiáng)度不低于HT200的灰鑄鐵。重要卷筒可以采用高強(qiáng)度鑄鐵或球墨鑄鐵。大型卷簡(jiǎn)多用Q235鋼板彎卷成筒型焊接而成。齒輪的材質(zhì)—般采用中碳鋼經(jīng)調(diào)質(zhì)處理或高頻淬火處理。要求較高的齒輪采用低碳合金鋼經(jīng)滲碳、齒面淬火等處理，從而獲得較高性能。聯(lián)軸器齒輪的材料—般采用45鋼或ZG55ll，齒面經(jīng)高頻淬火處理，提高硬度和增加耐磨性。制動(dòng)器中制動(dòng)輪通常由鑄鋼制造，轉(zhuǎn)速不高的制動(dòng)輪也可以用組織細(xì)密的鑄鐵制造，制動(dòng)臂可用鑄鋼或鋼板制造。

3、金屬結(jié)構(gòu)的聯(lián)接
    金屬結(jié)構(gòu)的常用聯(lián)接方式主要有焊接、螺栓聯(lián)接、銷軸聯(lián)接等，焊接是最廣泛的一種聯(lián)接方法。螺栓聯(lián)接主要分普通螺栓聯(lián)接和高強(qiáng)螺栓聯(lián)接，普通螺栓—般為六角頭螺栓，以碳素鋼Q235~J造。高強(qiáng)螺栓分摩檫型和承壓型，由中碳鋼或合金鋼等經(jīng)淬火并回火后制成，我國(guó)采用的高強(qiáng)螺栓分8．8級(jí)和10．9級(jí)兩類，8．8級(jí)高強(qiáng)螺栓常用材料為經(jīng)過熱處理的40B、4,5或35鋼，10．9級(jí)高強(qiáng)螺栓常用材料是20MntiB和35VB鋼等，兩者的螺母和墊圈均采用45號(hào)鋼經(jīng)熱處理后制成。重要軸、銷軸宜采用力學(xué)性能不低于45號(hào)鋼的材料，調(diào)質(zhì)后硬度一般應(yīng)為HB200～280,配合面的表面粗糙度Ra應(yīng)不大于1．6um。

二、常用檢驗(yàn)項(xiàng)目

1、理化試驗(yàn)
    理化試驗(yàn)主要由宏觀檢驗(yàn)、化學(xué)成分分析、機(jī)械性能試驗(yàn)、工藝性能試驗(yàn)、金相分析、物理性能試驗(yàn)組成。由于理化試驗(yàn)為破壞性試驗(yàn)，主要進(jìn)行材料硬度或強(qiáng)度測(cè)試和宏觀檢驗(yàn)，必要時(shí)進(jìn)行金相分析，檢驗(yàn)金屬材料的組織及缺陷，—般檢驗(yàn)夾雜物、晶粒度、脫碳層深度、晶問腐蝕等。宏觀檢驗(yàn)是指利用肉眼或10倍以下的低倍放大鏡觀察金屬材料內(nèi)部組織及缺陷的檢驗(yàn)。常用的方法有斷口檢驗(yàn)、低倍檢驗(yàn)、塔形車削發(fā)紋檢驗(yàn)及硫印試驗(yàn)等。化學(xué)分析法分為定性分析和定量分析兩種。通過定性分析，可以鑒定出材料含有哪些元素，但不能確定它們的含量；定量分析，是用來準(zhǔn)確測(cè)定各種元素的含量。實(shí)際生產(chǎn)中主要采用定量分析。定量分析的方法分為重量分析法和容量分析法。重量分析法是采用適當(dāng)?shù)姆蛛x手段，使金屬中被測(cè)定元素與其它成份分離，然后用稱重法來測(cè)元素含量。而容量分析法是用標(biāo)準(zhǔn)溶液(已知濃度的溶液)與金屬中被測(cè)元素完全反應(yīng)．然后根據(jù)所消耗標(biāo)準(zhǔn)溶液的體積計(jì)算出被測(cè)定元素的含量。各種元素在高溫、高能量的激發(fā)下都能產(chǎn)生自己特有的光譜。根據(jù)元素被激發(fā)后所產(chǎn)生的特征光譜來確定金屬的化學(xué)成份及大致含量的方法，稱光譜分析法。通常借助于電弧，電火花，激光等外界能源激發(fā)試樣，使被測(cè)元素發(fā)出特征光譜。經(jīng)分光后與化學(xué)元素光譜表對(duì)照，做出分析?；鸹ㄨb別法主要用于鋼鐵，在砂輪磨削下由于摩擦，高溫作用，各種元素、微粒氧化時(shí)產(chǎn)生的火花數(shù)量、形狀、分叉、顏色等不同，來鑒別材料化學(xué)成份(組成元素)及大致含量的一種方法。

     機(jī)械性能試驗(yàn)包括強(qiáng)度、硬度、彈性、韌性和疲勞強(qiáng)度試驗(yàn)；工藝性能試驗(yàn)是確定材料的成形性、可焊性、切削加工性等：金相分析是研究金屬及其合金內(nèi)部組織及缺陷的主要方法之一，物理性能試驗(yàn)，包括光澤、顏色、密度、熔點(diǎn)、導(dǎo)電性、磁性、熱膨脹性等。

2、無損檢測(cè)
    起重機(jī)械的所有部件均不允許裂紋及損傷，各機(jī)構(gòu)在試驗(yàn)后也不允許出現(xiàn)裂及永久變形等損傷；部分磨擦部件表面磨損量也有嚴(yán)格規(guī)定，某些部件內(nèi)部缺陷的當(dāng)量尺寸也有明確規(guī)定，某些專用零部件也有專用的質(zhì)量要求，有的對(duì)表面防腐涂層厚度也有規(guī)定。具體要求可參考各種起重機(jī)械及零部件的技術(shù)規(guī)范，必須根據(jù)相應(yīng)的技術(shù)要求，針對(duì)不同的檢測(cè)對(duì)象采用適當(dāng)?shù)臒o損檢測(cè)方法和檢測(cè)工藝。起重機(jī)械的主要無損檢測(cè)方法有：目視檢測(cè)、電磁檢測(cè)、金屬磁記憶檢測(cè)、聲發(fā)射檢測(cè)、應(yīng)力應(yīng)變測(cè)試和振動(dòng)測(cè)試，主要在安裝和定期檢測(cè)中應(yīng)用，射線檢測(cè)主要在制造和安裝中采用，超聲、磁粉和滲透檢測(cè)在制造、安裝及定檢中都有采用。而金屬磁記憶檢測(cè)、應(yīng)力應(yīng)變測(cè)試和振動(dòng)測(cè)試主要應(yīng)用在應(yīng)力和結(jié)構(gòu)的評(píng)定和測(cè)試。目視檢測(cè)主要檢查材料的表面狀態(tài)(有無銹蝕、分層等)和金屬結(jié)構(gòu)的幾何尺寸測(cè)量等，主要采用量具測(cè)量和肉眼觀察。

    射線檢測(cè)，主要應(yīng)用于起重機(jī)械制造安裝過程對(duì)對(duì)接焊縫的檢測(cè)，在用設(shè)備較少使用。超聲檢測(cè)可對(duì)材料或角接焊縫的內(nèi)部缺陷進(jìn)行檢測(cè)。在起重機(jī)械焊縫質(zhì)量檢查中是較為常見的方法，可檢測(cè)材料內(nèi)部的裂紋、白點(diǎn)及夾雜等缺陷。磁粉探傷廣泛應(yīng)用于鋼結(jié)構(gòu)和零部件及焊縫表面及近表面的裂紋檢測(cè)，但有時(shí)由于材料和結(jié)構(gòu)形狀等原因不利于磁探的操作，且對(duì)于表面開口裂紋的檢測(cè)中多用滲透檢測(cè)。

    電磁檢測(cè)主要有渦流膜層測(cè)厚、渦流裂紋檢測(cè)、鋼絲繩檢測(cè)。渦流膜層測(cè)厚主要應(yīng)用于精確測(cè)量出膜層的厚度值。渦流裂紋檢測(cè)精度與常規(guī)磁粉相當(dāng)，適合對(duì)起重機(jī)械進(jìn)行快速裂紋掃查。鋼絲繩檢測(cè)—般漏磁方法檢測(cè)．可進(jìn)行定性(斷絲或腐蝕等)和定量(斷絲數(shù)或橫斷面積損失量)分析。

三、結(jié)語
    起重機(jī)械是現(xiàn)代工業(yè)不可或缺的特種設(shè)備，在材料和檢測(cè)科技日益發(fā)展的今天，選擇正確優(yōu)質(zhì)的材料和較為先進(jìn)的檢測(cè)手段是保證起重機(jī)械安全運(yùn)行的基礎(chǔ)，以上介紹了一些關(guān)于起重機(jī)械常用材料類型和檢測(cè)手段。希望在起重機(jī)械檢驗(yàn)過程中能加大對(duì)材料使用隱患的排除，加大對(duì)起重機(jī)械相關(guān)的無損檢測(cè)，從而在一定意義上保障設(shè)備的安全運(yùn)行。