杭州挖掘機(jī)培訓學校(xiào)
 

 杭州挖掘機(jī)培訓學校(xiào)-挖掘機(jī)鬥齒的(de)失效分(fē•∑​n)析
挖掘機(jī)鬥齒是(shì)挖掘機(jī)上(shàn₹≥↓&g)的(de)重要(yào)部件(jiàn)，也(yě)是(shì)易損件(≤↑‍jiàn)，是(shì)由齒座和(hé)齒尖組成的(de)組合鬥齒，二者靠銷軸連接。由于鬥齒磨¶₹±∞損失效部分(fēn)是(shì)齒尖，隻要(yào)π€↔更換具尖即可(kě)。一(yī)台露天挖∏≤$δ掘機(jī)鬥齒在使用(yòng)過程中由于嚴重磨損而早期失效，針對(duì)該批鬥齒，分(f$>ēn)析了(le)鬥齒表面的(de)失效形式和(hé)≠λ<₽失效原因，并提出了(le)改進措施。 

1失效形式
　　鬥齒在不(bù)同的(de)工(gōng)作(zuò±'α)條件(jiàn)下(xià)服役受到(dào)不(bù)同程度的'™×(de)磨損和(hé)沖擊而發生(shēng'×¥←)不(bù)同程度、不(bù)同形式的(de)失效。該鬥齒在正常工(gōng)♠™α作(zuò)條件(jiàn)下(xià)僅使用(yòng)3天（大(dà)約36h左右）便失¥$ ↔效，無論從(cóng)經濟角度還(hái)是(shì)從(cóng)使用(yòng∏₽™¥)角度，都(dōu)不(bù)合乎要(yào)求。從(cóng)該批失效件(jiàn)的(de)↔ ♣宏觀照(zhào)片可(kě)見(jià> n)，鬥齒前工(gōng)作(zuò)表面有(yǒu)較明(míng)顯的(®¥♣de)犁溝狀劃痕，尖部有(yǒu)少(shǎo)量的(de)塑性變形，沒有(yǒu)裂✔§₹紋，前工(gōng)作(zuò)面（與地(dì)面接觸的(de)面）σ₽♦©最薄，約4mm，後工(gōng)作(zuò)面約為(wèi)8mm。 杭州挖掘機(jλγ₽ī)培訓學校(xiào)
2分(fēn)析與討(tǎo)論
　 　　（1）受力分(fēn)析  鬥齒工(gōng)作(zuò)面與被挖掘™♠↕物(wù)相(xiàng)接觸，在一(yī)個(gè)完整的(→π'÷de)挖掘過程中不(bù)同的(de)工(gōng)作 ♥(zuò)階段其受力情況不(bù)同。齒尖部位首先接觸物®λ×<(wù)料表面時(shí)，由于速度較快(kuài)，鬥齒尖部分(fēn)受到§©↔(dào)較強烈的(de)沖擊。若鬥齒的(de∑¥)屈服強度低(dī)，将會(huì)在尖部産生(shēng©₽•β)塑性變形。随著(zhe)挖掘深度的(de)加大(dà)，鬥齒受力情況會(huì)有(yǒ☆≈±δu)所改變。當鬥齒切割物(wù)料時(shí)，鬥齒與物(wù)料發生(shē¥•λng)相(xiàng)對(duì)運動，在表面産生(shēng)很(hěn)大(dà)的(d•☆→→e)正擠壓力，從(cóng)而在鬥齒工(gō‍♦ng)作(zuò)面和(hé)物(wù)料之間(jiān)産生(shēng)較大(dà)的(de)& ≤"摩擦力。如(rú)果物(wù)料為(wèi)較硬的(de)岩石塊、↑§λ"混凝土(tǔ)等，摩擦力将是(shì)很(hěn)大(& ‌dà)的(de)。這(zhè)個(gè)♦♦過程反複作(zuò)用(yòng)的(de)結果在鬥齒工(gōng)作(zuò)面産生✘​₩₹(shēng)不(bù)同程度的(de)表面磨損，進而産生(shē ♦₽✘ng)深度較大(dà)的(de)犁溝。前工(gōng)作(zuò)面的(de)正壓&★ ★力明(míng)顯大(dà)于後工(gōng)作(zuò)面，前工(gōng)作(✔αzuò)面磨損嚴重，可(kě)以判斷出正壓π∞γ★力和(hé)摩擦力是(shì)鬥齒失效的(de)主要(yào)外©γ(wài)部力學因素，在失效産生(shēng)的(de)•♠過程中起主要(yào)作(zuò)用(yòng™↔<')。
　　（2）工(gōng)藝分(fēn)析&nbs¶≤∏p; 分(fēn)别從(cón"©g)前、後工(gōng)作(zuò)面各取兩個(gè)試樣，磨平進行(x®'✔★íng)硬度測試。發現(xiàn)同一(yī)塊試樣上(shàng↓≥​✘)硬度差别很(hěn)大(dà)，初步判斷是(shì)材質不(bù)均勻。将試樣進行(xíng←γ↕")磨制(zhì)、抛光(guāng)、腐蝕，發現(xiàn)每件(jiàn)試樣上(sλ>hàng)都(dōu)存在明(míng)顯界線，隻‍✘→↓是(shì)界線部位不(bù)同。從(có★¶ng)宏觀看(kàn)，周圍呈淺灰色，中間(jiān)•≈✘©部分(fēn)顔色較暗(àn)，說(shuō∞‌)明(míng)該件(jiàn)很(hěπ≥ n)可(kě)能(néng)是(shì)鑲鑄件(jiàn)，從(cóng)表面上λ✘♠(shàng)看(kàn)，被包圍起來(lái)的(de)部分(fē$≥←$n)也(yě)應該是(shì)鑲塊。在HRS-150數(shù)顯洛氏硬度計(jì)和(‍ππ≈hé)MHV-2000數(shù)顯顯微(wēi)硬度計(jì)上(shàn↓☆g)對(duì)界線兩側分(fēn)别進行(xíng)硬度測試，發現(φ←xiàn)差别明(míng)顯（見(jiàn)表1）。通(tōng)過以上(shàng)分(fēnα≈<)析證實該鬥齒是(shì)鑲塊結構。其中封閉部分(fēn)是(shì)鑲塊，周圍γ↓部分(fēn)是(shì)基體(tǐ)。二者的(de)成分(fēn)接近(jìn)，以Cr、M​​n、Si等元素進行(xíng)合金(jīn)化(huà)，其主要(yào)合金(jīn)成分(f±↔↓★ēn)（質量分(fēn)數(shù)，%）為(wèi)0.38C、0.91'♠Cr、0.83Mn、0.92Si。金(jīn)屬材料的(de)力學性能(néng)取≤✔↕決于材料的(de)成分(fēn)及熱(rè)處理(lǐ)工(gōng)藝。成分(fēn)相( ÷xiàng)近(jìn)而硬度存在差異，說(shuō)明(míng)鬥齒在鑄造後沒有(yǒu)經♠✘過熱(rè)處理(lǐ)即投入使用(yòng)≈☆$"。後面的(de)組織觀察也(yě)證明(míng)了(le)β≥ 這(zhè)一(yī)點。杭州挖掘機(jī)培訓學校(xiào)
 　　（3）組織分(fēn)析  金 Ω(jīn)相(xiàng)觀察表明(míng)，基$☆體(tǐ)主要(yào)是(shì)黑(hēi)色細片狀組織，鑲塊組織由白(b&≈π$ái)色塊狀和(hé)黑(hēi)色細片兩部分(fēn)組成，且遠(yuǎn)離(lí)截β→€面區(qū)域白(bái)色塊狀組織較多(duō)（，進一(yī)步的(de)顯微(wēi)硬度試λ$驗證明(míng)，白(bái)色塊狀組織為(wèi)鐵(tiě)素體(tǐ)，黑(hēi♥​)色細片狀組織為(wèi)屈氏體(tǐ)或屈氏體(t∑<♣‌ǐ)和(hé)　珠光(guāng)體(tǐ)的(de↔")混合組織。鑲塊中大(dà)塊鐵(tiě)素體(tǐ)的(d↓♦e)形成與焊接熱(rè)影(yǐng)響•σ區(qū)中部分(fēn)相(xiàng)變區(qū)的(de)形成類似。受鑄造過程中金(jīn)& 屬液熱(rè)作(zuò)用(yòng)©  ，該區(qū)域處于奧氏體(tǐ)和(hé)鐵(tiě)素體(tǐ)兩相(xi★₩βàng)區(qū)，在該區(qū)域鐵(tiě)素體'•(tǐ)充分(fēn)長(cháng)大(d> ←>à)，其組織形态保持到(dào)室溫。由于鬥齒壁比₹£較薄，且鑲塊體(tǐ)積較大(dà)，鑲塊中心部分(fēn)溫度低(dī)，沒有♥≥§>(yǒu)形成大(dà)塊鐵(tiě)素體(tǐ &γ♠)。
 
　　（4）性能(néng)分(fēn)析&←ε↔nbsp; 通(tōng)過在MLD-10磨損試驗機(jī)上(s↑★hàng)的(de)磨損試驗表明(míng)，基體(tǐ)和(hé)鑲塊在小(xiǎo)沖​ε擊磨粒磨損試驗條件(jiàn)下(xià)的(de)耐磨性均比淬火(huǒ)45鋼好(♣>γhǎo)。同時(shí)基體(tǐ)和(hé)鑲塊的(∞ ↕®de)耐磨性存在差異，基體(tǐ)比鑲塊耐磨。基體(tǐ)和(hé)鑲塊兩側的(de∑£ε)成分(fēn)接近(jìn)，可(kě)見§♥‌(jiàn)鬥齒中鑲塊主要(yào)是(shì)×₽起到(dào)冷(lěng)鐵(tiě)的(de)作(zuò)用(yòng)$<©®。在鑄造過程中細化(huà)基體(tǐ)晶粒，提高(gāo)其​¥¥‌強度和(hé)耐磨性。由于鑲塊受鑄造熱(rè)的(de)影(yǐng)響産生(shēng)類似焊接↕ 熱(rè)影(yǐng)響區(qū)的(de)組織✔≈&$，沒有(yǒu)起到(dào)增強耐磨性的✔σ₽<(de)作(zuò)用(yòng)。若在鑄造後進行(xí→÷≤ng)适當的(de)熱(rè)處理(lǐ)以改善基體(tǐ)及鑲塊的(de)≈₽組織，将明(míng)顯提高(gāo)鬥齒的(de)耐磨性和(hé)使∑δ用(yòng)壽命。
 
　　3結論
 
　　（1）該鬥齒材料為(wèi)低(dī)合金(jīn)耐磨鋼，用(±÷yòng)于鬥齒是(shì)比較合适的(de)。但(dàn)由于沒有(yǒu)經過必要£•(yào)的(de)熱(rè)處理(lǐ)，鬥齒組織不(bù)均勻，鑲塊沒有(yǒu)發揮應有(‌α↑yǒu)的(de)作(zuò)用(yòng)，鬥α¥齒的(de)整體(tǐ)耐磨性差，導緻早期失效。
 
　　（2）建議(yì)鑄造成型後，對(duì)鑄件(jiàn)進行(xíng)适當λ¥✔•的(de)正火(huǒ)，以改善組織和(hé)性能(néng)，提高(gāo)使用(y↑‌γ™òng)壽命。對(duì)鑄件(jiàn)進行(xí↔₹γ♦ng)合理(lǐ)的(de)熱(rè)處理(lǐ)後，在相(xiàng)£​‍同的(de)工(gōng)況條件(jiàn)下(xià)，鬥齒的(de)φπ使用(yòng)壽命提高(gāo)了(le)近(jìn)2倍。