斗齿工作面与被发掘物相接触的工艺分析
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、侵蚀,发现每一件试样上都存在显明界限,只是界限部位不同。从宏观看,周围呈浅灰色,中间部份色彩较暗,说明该件较可能是镶铸件,从表面上看,被包抄起来的部份也应该是镶块。在HRS-150数显洛氏硬度计以及MHV-2000数显显微硬度计上对于界限双侧分别进行硬度测试,发现差别显明。通过以上分析证实该斗齿是镶块结构。其中封锁部份是镶块,周围部份是基体。两者的成份接近,以Cr、Mn、Si等元素进行合金化,其主要合金成份为0.38C、0.91Cr、0.83Mn、0.92Si。金属材料的力学性能取决于材料的成份及热处理工艺。成份相近而硬度存在悬殊,说明斗齿在锻造后没有经由热处理即投入使用。
根据斗齿的失效形式, 选用的斗齿材料要具有较高的强度、硬度以及良好的韧性配合。为了克服高锰钢在低冲击载荷条件下耐磨性差的缺点,ZGMN13, 多种中、低碳合金钢应运而生,且表现出较大的生命力和良好的耐磨性。这种钢的主要目的是通过适当的工艺获得板条马氏体组织,使斗齿既具有一定的硬度和耐磨性,也具有良好的塑韧性。缺点是生产成本高,在高冲击工况条件下使用易断裂等。 故板条马氏体是软质工况斗齿材料的理想组织。 据有关资料报道,目前研发了一种微合金马氏体耐磨铸钢材料,河北ZGMN13加工厂,该材料性能优良、适应性强,主要用于挖掘机斗齿耐磨铸件的生产。
另外, 准贝氏体钢作为斗齿材料也是国内发展一种较为理想的抗磨材料,其组织是由贝氏体、铁素体和残余奥氏体组成,具有高强度、高耐磨性、高韧性和良好的加工硬化能力。它既可适用于高冲击载荷的工况,又可适用于中、低冲击载荷的工况。可以同进口斗齿相媲美, 用其代替进口材料具有广泛的应用前景。