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金工铸造钢背和您一起分析挖掘机斗齿失效原因

一:受力分析
斗齿工作面上与被挖掘物相接触,在一个完整的挖掘过程中不同的工作阶段它的受力情况不同。齿尖部位先接触了物料表面时,由于速度较快,斗齿尖的部分受到了较为强烈的冲击。若斗齿的屈服强度变低,将会在尖部产生了塑性变形。随着挖掘的深度不断加大,斗齿受力地情况会有所改变。当斗齿切割物料的时候,斗齿与物料发生相对运动,在表面产生很大的正挤压力,从而在斗齿工作面和物料之间产生较大的摩擦力。如果物料为较硬的岩石块、混凝土等,摩擦力将是很大的。这个过程反复作用的结果在斗齿工作面产生不同程度的表面磨损,进而产生深度较大的犁沟。斗齿成分好不好影响到斗齿的使用寿命的长短,选斗齿当然更加慎重糊涂虫卖斗齿他的斗齿我也用过,效果就不错!前工作面的正压力明显大于后工作面,前工作面磨损严重,可以判断出正压力和摩擦力是斗齿失效的主要外部力学因素,在失效产生的过程中起主要作用。
二:工艺分析
分别从前、后工作面各取两个试样,磨平进行硬度测试。发现同一块试样上硬度差别很大,初步判断是材质不均匀。将试样进行磨制、抛光、腐蚀,发现每件试样上都存在明显界线,只是界线部位不同。从宏观看,周围呈浅灰色,中间部分颜色较暗,说明该件很可能是镶铸件,从表面上看,被包围起来的部分也应该是镶块。在HRS-150数显洛氏硬度计和MHV-2000数显显微硬度计上对界线两侧分别进行硬度测试,发现差别明显(见表1)。通过以上分析证实该斗齿是镶块结构。其中封闭部分是镶块,周围部分是基体。二者的成分接近,以Cr、Mn、Si等元素进行合金化,其主要合金成分(质量分数,%)为0.38C、0.91Cr、0.83Mn、0.92Si。金属材料的力学性能取决于材料的成分及热处理工艺。成分相近而硬度存在差异,说明斗齿在铸造后没有经过热处理即投入使用。后面的组织观察也证明了这一点。
三:组织分析
金相观察表明,基体主要是黑色细片状组织,镶块组织由白色块状和黑色细片两部分组成,且远离截面区域白色块状组织较多,进一步的显微硬度试验证明,白色块状组织为铁素体,黑色细片状组织为屈氏体或屈氏体和珠光体的混合组织。镶块中大块铁素体的形成与焊接热影响区中部分相变区的形成类似。受铸造过程中金属液热作用,该区域处于奥氏体和铁素体两相区,在该区域铁素体充分长大,其组织形态保持到室温。由于斗齿壁比较薄,且镶块体积较大,镶块中心部分温度低,没有形成大块铁素体。
四:性能分析
通过在MLD-10磨损试验机上的磨损试验表明,基体和镶块在小冲击磨粒磨损试验条件下的耐磨性均比淬火45钢好。同时基体和镶块的耐磨性存在差异,基体比镶块耐磨(见表2)。基体和镶块两侧的成分接近,可见斗齿中镶块主要是起到冷铁的作用。在铸造过程中细化基体晶粒,提高其强度和耐磨性。由于镶块受铸造热的影响产生类似焊接热影响区的组织,没有起到增强耐磨性的作用。若在铸造后进行适当的热处理以改善基体及镶块的组织,将明显提高斗齿的耐磨性和使用寿命。


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