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大型矿山挖掘机斗齿大都用高锰钢制造,由于其

工作条件十分恶劣,斗齿失效方式多数是磨秃,也有少数发生断裂,因而属易磨损的消耗件。据有关资

料,我国目前正在服役的2m3

以上大型矿山挖掘机有2000～2500台,斗齿直接经济损失达到3000万元/左右,与此同时,因设备损坏、停机、停产而造成间接经济损失更大。另一方面,目前我国在矿山设计和制造过程中由于受传统习惯的影响及对摩擦学研究不够深入,不能将当今国内外的抗磨技术和耐磨材料及时应用于矿山机械设计和制造,造成我国矿山机械易磨损件的使用寿命远远低于国外水平。

为了提高矿山机械的使用寿命,降低机件的磨损,必须了解摩擦学原理,运用摩擦学的知识对矿山机械易磨损件进行失效分析,掌握磨损类型和原理,然后根据实际情况,改进设计,合理选材,采用合理的抗磨工艺。1 工况条件

挖掘机斗齿是悬臂梁结构,工作时靠齿尖插入物料堆中,再转动把料装入铲斗,斗齿在刚与物料接触时有一定冲击,装入物料过程中要承受弯矩,在整个

龙工5吨铲车铲斗制作

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服役过程中发生磨损。

斗齿的磨损被国内外学者归于凿削式磨料磨损一类,实际上由于斗齿的工况条件差异,挖掘机型号不同,斗齿的磨损差别很大,其使用寿命长则数月,短则只有几天。大型矿山挖掘机的工况条件尤为恶劣,斗齿消耗量很大。当斗齿接触矿石时,有一个冲击作用,斗齿插入矿石堆时,矿石在齿面上滑动,矿石的棱角切削或犁削基材表面,这种磨损属高冲击、高应力滑动磨料磨损。矿石越硬,块度越大,冲击速度越高,斗齿磨损越快。恶劣的工作条件,不仅要求斗齿应具有很高的硬度和耐磨性,还要求在冲击及悬臂受力下具有不弯曲不折断的强韧性。2 斗齿磨损失效分析211 材料分析

 图1 斗齿齿尖加工硬化与

表面深度的关系曲线当前我国大型矿山挖掘机斗齿主要用高锰钢制造,国外大多数国家也用高锰钢制造,也有用合金钢制造。1883

伯特・海菲尔德(RobertHadfield)研制的

获得英国的高锰耐磨钢,含碳019%～113%,Mn11%～14%,是在1000～1100℃经水韧处理而得到的单一奥氏体。一般认为,高锰钢只有在强烈冲击作用下,表面才产生加工硬化层,表现出较高的耐磨性。当矿石硬度低、块度小或者斗齿插入矿石速度不高时,表面不能产生很强的加工硬化层,这时,高

锰钢的优良耐磨性就表现不出来。图1是2m3