金工铸造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。