金工鑄造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(chǎn)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(dāng)斗齒切割物料的時候，斗齒與物料發(fā)生相對運動，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。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(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，進(jìn)而產(chǎn)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(dāng)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(yán)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(xué)因素，在失效產(chǎn)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(jìn)行硬度測試。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。將試樣進(jìn)行磨制、拋光、腐蝕，發(fā)現(xiàn)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(yīng)該是鑲塊。在HRS-150數(shù)顯洛氏硬度計和MHV-2000數(shù)顯顯微硬度計上對界線兩側(cè)分別進(jìn)行硬度測試，發(fā)現(xiàn)差別明顯（見表1）。通過以上分析證實該斗齒是鑲塊結(jié)構(gòu)。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(jìn)行合金化，其主要合金成分（質(zhì)量分?jǐn)?shù)，%）為0.38C、0.91Cr、0.83Mn、0.92Si。金屬材料的力學(xué)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(jīng)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(xì)片狀組織，鑲塊組織由白色塊狀和黑色細(xì)片兩部分組成，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證明，白色塊狀組織為鐵素體，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。受鑄造過程中金屬液熱作用，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，其組織形態(tài)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）。基體和鑲塊兩側(cè)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(xì)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(chǎn)生類似焊接熱影響區(qū)的組織，沒有起到增強耐磨性的作用。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，將明顯提高斗齒的耐磨性和使用壽命。