Page 72 - 《橡塑技术与装备》2021年21期（11月下半月橡胶）

橡塑技术与装备（橡胶） CHINA RUBBER/PLASTICS TECHNOLOGY AND EQUIPMENT (RUBBER)

胎服役失效中，这种类型的断裂通常是由于过载而发
生。

图 3 典型钢帘线剪切断裂
图 1 典型杯锥断裂 SEM 图貌

2.2 疲劳断裂
疲 劳与 循 环 应力 有 关，因 此 与 轮胎 各 部 件高 度
相关。用于轮胎加固的钢帘线在使用过程中经历了数
百万个循环的反复加载 / 卸载。疲劳导致的失效发生
在拉伸试验过程中测得的拉伸载荷低得多的应力下。
在动态载荷条件下，会产生微观裂纹，从而导致断裂。
钢帘线疲劳断裂的特征是断裂处表面的性质点。
图 2 所示为失效轮胎中提取钢帘线的典型疲劳断裂。
影响轮胎钢帘线疲劳性能的因素有 ：载荷类型、路况、
帘线几何形状、冶金因素和材料性能。 图 4 失效轮胎钢帘线的扭转断裂
2.5 腐蚀断裂
轮胎内的钢帘线腐蚀是由于轮胎损坏导致湿气和
空气进入。当带束层或胎体帘布层中的钢帘线与湿气
和空气（氧气）接触时，会发生腐蚀，并导致受影响
帘线的强度降低。生锈还会导致橡胶和帘线之间的界
面附着力丧失，成为开始分离的潜在位置。钢帘线上
的腐蚀很容易识别，如图 5 所示。

图 2 典型轮胎钢帘线断裂
2.3 剪切断裂
剪切断裂是由断裂面的特征性质来识别的，断裂
面与钢帘线的纵轴成一定角度（约 45°），如图 3 所示。
这种类型的断裂主要发生在使用过程中，当轮胎受到
路面特征（如坑洞、石块或尖锐物体）某种形式的冲
击时，轮胎内的钢帘线在冲击点处承受高压缩力，从
而导致剪切断裂。
2.4 扭转断裂
图 5 钢帘线腐蚀断裂
扭转破坏与钢帘线的延性特性有关。有时钢帘线
在动态或冲击载荷作用下会产生扭转裂纹。图 4 描述 3 案例研究
了一个维修失效轮胎中钢帘线的扭转断裂。 采用结构化方法对一个维修失效轮胎进行了案例

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