本标准的提出符合工信部联科〔2018〕198号《原材料工业质量提升三年行动方案(2018-2020年）》的“（五）优化质量控制技术”中的“优化生产工艺流程及质量管控系统”、“完善原材料产品质量控制和技术评价体系”的要求；符合《国家标准化体系建设发展规划（2016-2020年）》中重点领域--材料--新型功能材料、先进结构材料等标准研制。该产品为特种设备压力管道元件。
该项目适用于钢丝绳实际使用、各生产企业生产过程，由于钢丝绳在生产过程中，原材料盘条经过拉拔压缩以及钢丝绳捻制过程中不可避免地产生残余应力，残余应力的大小对钢丝绳的力学性能和使用性能均有重要的影响。随着轴向残余拉应力的增加,钢丝在扭转过程中处于扭转和拉伸的复杂应力状态下,因此萌生裂纹的概率增加,降低钢丝扭转性能。钢丝表面的残余拉应力会在一定程度上降低疲劳寿命,而残余压应力可提高钢丝及钢丝绳的疲劳寿命。当钢丝表面存在残余拉应力且处于腐蚀性环境时,应力腐蚀的作用将迅速降低钢丝的性能。钢丝绳内部的钢丝处于扭转和弯曲的组合状态下,残余拉应力加上钢丝绳结构形式的共同作用影响钢丝绳的性能。
方法原理
制绳钢丝在拉拔过程中,盘条经过多个道次的拉拔减径,获得直径、抗拉强度、扭转次数等性能指标满足设计要求的制绳钢丝。钢丝拉拔受力示意图如图1所示。钢丝需要承受拉力F拉丝模压力P和摩擦力F2,摩擦力方向与钢丝拉拔方向相反,且摩擦力由钢丝表面沿径向逐渐减小。在拉力、拉丝模压力和摩擦力的共同作用下,钢丝内部的金属变形速率由心部至表面逐渐减小,由于钢丝表面和心部的金属沿轴向的变形速率不同,在钢丝内部的不同区域产生轴向的残余拉应力和残余压应力,二者在钢丝内部保持平衡。
图1 钢丝拉拔受力示意图
由于钢丝绳内部存在残余应力的情况下，可采用目前应用最为广泛的一种残余应力无损测定方法X射线衍射法。X射线衍射法利用晶面间距随应力的变化来计算残余应力,其基本依据为弹性力学理论及X射线衍射理论。这样的到残余应力准确无误，能够对钢丝绳的安装和使用起到较好的借鉴作用。
试验过程及步骤
方法1：折角法
对于钢丝绳采用手动折角，延长6米后，观察折角旋转角度，旋转360°为1，以角度确认残余应力，顺时针为正，逆时针为负。该试验仅适用于在盘卷上的钢丝绳。
方法2：残余应力测定法
设备：残余应力测试仪
采用残余应力测试仪在钢丝绳横截面四周分别选取不少于6点进行轴向残余应力测量。每个试样选取3处横截面进行检测。每个截面取周向均匀分布6个点的轴向残余应力，检测点的周向分布示意图如下所示。如果试样来源于在安装测试前的钢丝绳盘卷，根据钢丝绳结构可逐层检测轴向残余应力，如图2所示进行测试；如果钢丝绳已安装使用，那么只检测钢丝绳最外侧的轴向残余应力。
图2 残余应力测试点示意图
解决的主要问题
钢丝绳在各行业应用广泛，有许多钢丝绳失效与钢丝绳本身存在的残余应力以及在安装时导致的残余应力有关，如果，我们采用残余应力测试仪已经得知残余应力的大小的前提下，在安装时我们可以随时监控到残余应力的大小，这样可以避免许多事故的发生。所以，建议钢丝绳在出厂前以及安装使用后均应检测残余应力这一项目。
但国内尚没有对应的国家标准，严重影响着该产品的生产、服务和过程控制的有序化及该行业的发展，迫切需要制定相应标准填补空白。本标准的制定，有利于推动该产品的研发和推广应用，有利于制绳业调整产品结构，减少事故发生。标准批准发布后将进一步制定成国际标准。