挖掘機(jī)斗齒是挖掘機(jī)上的重要部件陈园，也是易損件废登，是由齒座和齒尖組成的組合斗齒橘原，二者靠銷軸連接擎宝。由于斗齒磨損失效部分是齒尖郁妈，只要更換具尖即可。一臺(tái)露天挖掘機(jī)斗齒在使用過程中由于嚴(yán)重磨損而早期失效绍申，針對該批斗齒噩咪，分析了斗齒表面的失效形式和失效原因，并提出了改進(jìn)措施极阅。

　　1失效形式

　　斗齒在不同的工作條件下服役受到不同程度的磨損和沖擊而發(fā)生不同程度胃碾、不同形式的失效。該斗齒在正常工作條件下僅使用3天(大約36h左右)便失效，無論從經(jīng)濟(jì)角度還是從使用角度占找，都不合乎要求恒左。從該批失效件的宏觀照片可見，斗齒前工作表面有較明顯的犁溝狀劃痕络务，尖部有少量的塑性變形蔬旋，沒有裂紋，前工作面(與地面接觸的面)最薄怠鲜，約4mm哩疲，后工作面約為8mm。

　　2分析與討論

　　(1)受力分析斗齒工作面與被挖掘物相接觸坦庸，在一個(gè)完整的挖掘過程中不同的工作階段其受力情況不同梨脖。齒尖部位首先接觸物料表面時(shí)，由于速度較快湃杏，斗齒尖部分受到較強(qiáng)烈的沖擊屎螟。若斗齒的屈服強(qiáng)度低，將會(huì)在尖部產(chǎn)生塑性變形迄埃。隨著挖掘深度的加大疗韵，斗齒受力情況會(huì)有所改變。當(dāng)斗齒切割物料時(shí)侄非，斗齒與物料發(fā)生相對運(yùn)動(dòng)蕉汪，在表面產(chǎn)生很大的正擠壓力，從而在斗齒工作面和物料之間產(chǎn)生較大的摩擦力逞怨。如果物料為較硬的巖石塊者疤、混凝土等，摩擦力將是很大的叠赦。這個(gè)過程反復(fù)作用的結(jié)果在斗齒工作面產(chǎn)生不同程度的表面磨損驹马，進(jìn)而產(chǎn)生深度較大的犁溝。前工作面的正壓力明顯大于后工作面眯搭，前工作面磨損嚴(yán)重窥翩，可以判斷出正壓力和摩擦力是斗齒失效的主要外部力學(xué)因素，在失效產(chǎn)生的過程中起主要作用鳞仙。

　　(2)工藝分析分別從前、后工作面各取兩個(gè)試樣笔时，磨平進(jìn)行硬度測試展松。發(fā)現(xiàn)同一塊試樣上硬度差別很大，初步判斷是材質(zhì)不均勻辨头。將試樣進(jìn)行磨制脂圾、拋光、腐蝕，發(fā)現(xiàn)每件試樣上都存在明顯界線色矿，只是界線部位不同纪闽。從宏觀看，周圍呈淺灰色决癞，中間部分顏色較暗委勤，說明該件很可能是鑲鑄件，從表面上看榴廷，被包圍起來的部分也應(yīng)該是鑲塊宴甩。在HRS-150數(shù)顯洛氏硬度計(jì)和MHV-2000數(shù)顯顯微硬度計(jì)上對界線兩側(cè)分別進(jìn)行硬度測試，發(fā)現(xiàn)差別明顯钢战。通過以上分析證實(shí)該斗齒是鑲塊結(jié)構(gòu)沾尔。其中封閉部分是鑲塊，周圍部分是基體弟头。二者的成分接近吩抓，以Cr、Mn赴恨、Si等元素進(jìn)行合金化疹娶，其主要合金成分(質(zhì)量分?jǐn)?shù)，%)為0.38C嘱支、0.91Cr蚓胸、0.83Mn、0.92Si除师。金屬材料的力學(xué)性能取決于材料的成分及熱處理工藝沛膳。成分相近而硬度存在差異，說明斗齒在鑄造后沒有經(jīng)過熱處理即投入使用汛聚。后面的組織觀察也證明了這一點(diǎn)锹安。

　　(3)組織分析金相觀察表明，基體主要是黑色細(xì)片狀組織倚舀。鑲塊組織由白色塊狀和黑色細(xì)片兩部分組成叹哭，且遠(yuǎn)離截面區(qū)域白色塊狀組織較多。進(jìn)一步的顯微硬度試驗(yàn)證明将囱，白色塊狀組織為鐵素體恒欣，黑色細(xì)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(qū)中部分相變區(qū)的形成類似挖榜。受鑄造過程中金屬液熱作用髓界，該區(qū)域處于奧氏體和鐵素體兩相區(qū)，在該區(qū)域鐵素體充分長大挣傻，其組織形態(tài)保持到室溫咪犹。由于斗齒壁比較薄爷瓜，且鑲塊體積較大，鑲塊中心部分溫度低遭屑，沒有形成大塊鐵素體享偎。

　　(4)性能分析通過在MLD-10磨損試驗(yàn)機(jī)上的磨損試驗(yàn)表明，基體和鑲塊在小沖擊磨粒磨損試驗(yàn)條件下的耐磨性均比淬火45鋼好贴袖。同時(shí)基體和鑲塊的耐磨性存在差異漏匹，基體比鑲塊耐磨“保基體和鑲塊兩側(cè)的成分接近铅乡，可見斗齒中鑲塊主要是起到冷鐵的作用。在鑄造過程中細(xì)化基體晶粒烈菌，提高其強(qiáng)度和耐磨性阵幸。由于鑲塊受鑄造熱的影響產(chǎn)生類似焊接熱影響區(qū)的組織，沒有起到增強(qiáng)耐磨性的作用芽世。若在鑄造后進(jìn)行適當(dāng)?shù)臒崽幚硪愿纳苹w及鑲塊的組織挚赊，將明顯提高斗齒的耐磨性和使用壽命。

　　3結(jié)論

　　(1)該斗齒材料為低合金耐磨鋼济瓢，用于斗齒是比較合適的荠割。但由于沒有經(jīng)過必要的熱處理，斗齒組織不均勻旺矾，鑲塊沒有發(fā)揮應(yīng)有的作用蔑鹦，斗齒的整體耐磨性差，導(dǎo)致早期失效箕宙。

　　(2)建議鑄造成型后嚎朽，對鑄件進(jìn)行適當(dāng)?shù)恼穑愿纳平M織和性能柬帕，提高使用壽命哟忍。對鑄件進(jìn)行合理的熱處理后，在相同的工況條件下秃囚，斗齒的使用壽命提高了近2倍融确。

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