挖掘机斗齿的磨损机制与选材研究-论文.pdf

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1、挖掘机斗齿的磨损机制与选材研究／郭红等·99·挖掘机斗齿的磨损机制与选材研究郭红。，刘英，李卫(1暨南大学材料科学与工程系，广州510632；2暨南大学耐磨材料工程研究中心，广州510632)摘要评述了斗齿的冲击磨损失效机制，评价和介绍斗齿常用耐磨奥氏体锰钢、低合金钢、白口铸铁的化学成分、组织、力学性能与耐磨性特点，重点介绍了合金化、热处理等提高斗齿材料强度、硬度、韧性、加工硬化、耐磨性的方法。提出了耐磨材料成分优化和选材、冶炼和铸造工艺研发、完善热处理工艺、斗齿复合结构和复合材料设计等进一步提高斗齿耐磨性及延长其使用寿命的

2、技术措施。关键词斗齿磨损机制选材中图分类号：TGI35文献标识码：ATheInvestigationofWearMechanismandMaterialSelectionofBucketTeethonExcavatorGUOHong，LIUYing，LIWei'(1DepartmentofMaterialsScienceandEngineering，JinanUniversity，Guangzhou510632；2EngineeringResearchCenterofWearResistantMaterials，JinanU

3、niversity，Guangzhou510632)AbstractTheimpactivewearfailuremechanismofbucketteethisrevieweThechemicalcomposition。mi—crostructure，mechanicalpropertyandwearresistancecharacteristicsofausteniticmanganesesteel，lowalloysteel，whitecastironaredescribed．Themethodssuchasalloy

4、ingandheattreatmentthatcanimprovethemechanicalstrength，hardness，toughness，workhardeningandwearresistanceofbucketteethareexpounded．Technicalmea-surescanfurtherimprovewearresistanceandservicelifearepresented，includingcompositionoptimizationandmate—rialselection，smelt

5、ingandcastingtechnologyresearch，heattreatmentprocessandcompositestructuresandmaterialdesignofbucketteeth．Keywordsbucketteeth，wearmechanism，materialselection工业应用实践和有关资料表明，斗齿的失效类型比例为0引言磨损失效9O～95，断裂、变形失效5～10，其他失效现用挖掘机主要为机械式挖掘机(亦称电铲)和液压式小于1。经过几十年的研发、应用及发展，斗齿的选材主要挖掘机，斗齿

6、(铲齿)通常装在挖掘机铲斗的前端，系悬臂梁为耐磨奥氏体锰钢、低合金钢、白口铸铁等。本文将在斗齿构件。斗齿是挖掘机关键部件，显著影响挖掘机工作效率。磨损失效机制评述的基础上，评价和介绍有关斗齿用耐磨材斗齿在外力作用下直接与矿石、砂土、岩石等物料接触，既承料的成分、组织、力学性能与耐磨性特点。受较强烈的冲击，又承受弯矩作用。斗齿尖部受到较强烈的1斗齿的磨损失效机制冲击磨料磨损，使其表面常出现各式切削犁沟、变形，造成表面磨损或脱落。斗齿与挖掘对象及周围环境介质构成了一1．1切削机制个磨损系统，随着工况条件的不同，斗齿磨损差别很大，

7、使用斗齿在高冲击载荷下与岩石(矿石)等作用时，一方面与寿命长短不一。我国的矿岩硬度变化幅度大，如铁矿石普氏岩石(矿石)表面接触而产生较大的冲击力，若斗齿材料的屈硬度厂一10~20，岩石，一1O～18_l；而岩石的结构、软硬程服强度较低，则斗齿尖部产生一定的塑性变形，易形成塑变度、爆破情况以及斗齿的结构和形状等均影响斗齿的使用寿犁沟。另一方面在斗齿插入岩石(矿石)中时，若斗齿硬度低命。大型矿山挖掘机的工况条件最为恶劣，一般斗齿的使用于岩石(矿石)硬度，岩石(矿石)颗粒被推进斗齿表面，会产寿命仅为3～4周[20]。生呈弯曲状或螺

8、旋状的长条切屑，形成切削沟槽，同时又可*广东省科技计划重大专项项目(2010A080407003)；广东省教育部产学研结合项目(2009B09O300288)；广东省中国科学院全面战略合作项目(2010B090300o59)郭红：女，1990年生，硕士生，主要从事钢铁耐磨材料方面的研究Te