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    金工鑄造鋼背和您一起分析挖掘機斗齒失效原因

    一:受力分析
    斗齒工作面上與被挖掘物相接觸,在一個完整的挖掘過程中不同的工作階段它的受力情況不同。齒尖部位先接觸了物料表面時,由于速度較快,斗齒尖的部分受到了較為強烈的沖擊。若斗齒的屈服強度變低,將會在尖部產生了塑性變形。隨著挖掘的深度不斷加大,斗齒受力地情況會有所改變。當斗齒切割物料的時候,斗齒與物料發生相對運動,在表面產生很大的正擠壓力,從而在斗齒工作面和物料之間產生較大的摩擦力。如果物料為較硬的巖石塊、混凝土等,摩擦力將是很大的。這個過程反復作用的結果在斗齒工作面產生不同程度的表面磨損,進而產生深度較大的犁溝。斗齒成分好不好影響到斗齒的使用壽命的長短,選斗齒當然更加慎重糊涂蟲賣斗齒他的斗齒我也用過,效果就不錯!前工作面的正壓力明顯大于后工作面,前工作面磨損嚴重,可以判斷出正壓力和摩擦力是斗齒失效的主要外部力學因素,在失效產生的過程中起主要作用。
    二:工藝分析
    分別從前、后工作面各取兩個試樣,磨平進行硬度測試。發現同一塊試樣上硬度差別很大,初步判斷是材質不均勻。將試樣進行磨制、拋光、腐蝕,發現每件試樣上都存在明顯界線,只是界線部位不同。從宏觀看,周圍呈淺灰色,中間部分顏色較暗,說明該件很可能是鑲鑄件,從表面上看,被包圍起來的部分也應該是鑲塊。在HRS-150數顯洛氏硬度計和MHV-2000數顯顯微硬度計上對界線兩側分別進行硬度測試,發現差別明顯(見表1)。通過以上分析證實該斗齒是鑲塊結構。其中封閉部分是鑲塊,周圍部分是基體。二者的成分接近,以Cr、Mn、Si等元素進行合金化,其主要合金成分(質量分數,%)為0.38C、0.91Cr、0.83Mn、0.92Si。金屬材料的力學性能取決于材料的成分及熱處理工藝。成分相近而硬度存在差異,說明斗齒在鑄造后沒有經過熱處理即投入使用。后面的組織觀察也證明了這一點。
    三:組織分析
    金相觀察表明,基體主要是黑色細片狀組織,鑲塊組織由白色塊狀和黑色細片兩部分組成,且遠離截面區域白色塊狀組織較多,進一步的顯微硬度試驗證明,白色塊狀組織為鐵素體,黑色細片狀組織為屈氏體或屈氏體和珠光體的混合組織。鑲塊中大塊鐵素體的形成與焊接熱影響區中部分相變區的形成類似。受鑄造過程中金屬液熱作用,該區域處于奧氏體和鐵素體兩相區,在該區域鐵素體充分長大,其組織形態保持到室溫。由于斗齒壁比較薄,且鑲塊體積較大,鑲塊中心部分溫度低,沒有形成大塊鐵素體。
    四:性能分析
    通過在MLD-10磨損試驗機上的磨損試驗表明,基體和鑲塊在小沖擊磨粒磨損試驗條件下的耐磨性均比淬火45鋼好。同時基體和鑲塊的耐磨性存在差異,基體比鑲塊耐磨(見表2)?;w和鑲塊兩側的成分接近,可見斗齒中鑲塊主要是起到冷鐵的作用。在鑄造過程中細化基體晶粒,提高其強度和耐磨性。由于鑲塊受鑄造熱的影響產生類似焊接熱影響區的組織,沒有起到增強耐磨性的作用。若在鑄造后進行適當的熱處理以改善基體及鑲塊的組織,將明顯提高斗齒的耐磨性和使用壽命。


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