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截齿的磨损形式

截齿的磨损形式

产品标签:截齿磨粒磨损,截齿热疲劳磨损

 
截齿的磨损形式
(1)磨粒磨损
截齿在工作过程中,磨粒(煤矸石等)与截齿表面间产生较大的压应力,带有锐利棱角并具有合适的迎角的磨粒能切削截齿表面形成显微切削;如果磨粒不够尖锐或刺入截齿表面角度不适当,则在截齿表面挤出犁沟,随着截齿工作时间的延长,磨粒反复对截齿表面推挤,产生严重的塑性变形流动,使得表面下层塑性发生相互作用,导致塑变区内位错密度增加,变形材料表面产生裂纹,裂纹扩展,截齿表面形成薄片状磨屑。而且煤层中存在腐蚀性介质与截齿表面发生化学反应而造成表面材料腐蚀,机械性能下降,并使表层金属与基体材料结合力降低,加快了截齿材料表层的磨损。
(2)热疲劳磨损
截齿在截割煤岩时,承受高的间歇式的冲击载荷,为了分析其对截齿表层的破坏,可将冲击载荷分解成法向力和切向力。法向力和切向力通过接触点作用传递到截齿次表层,在这些力的作用下,截齿表面上较硬的微凸点将变形,反复挤压导致附近软表面产生塑性流动并在截齿亚表面层形成积累。同时截齿截割煤岩时,由于磨损热使刀头磨损表面产生600—800℃的高温,而截齿截割煤岩是周期性的回转运动,故升温是交变的,当刀头接触煤岩时升温,离开煤岩时降温,使截齿齿顶产生高温回火,其组织一般为回火索氏体和铁素体,其硬度下降50%,加速了截齿的磨损。由于截齿表层温度的不断变化,材料表层进一步软化,导致塑变区内出现波浪式塑性流动和位错密度增加,反复的弹塑变形,又使位错集中,继而在表层出现横向微裂纹。大量的调研表明,各矿用截齿的失效各不相同,软质煤或夹矸少的各矿,截齿失效以多次磨损为主,硬质煤或夹矸多的各矿多以合金头崩碎、丢失和杆断为主。

截齿的磨损
1.磨料磨损。国产合金中有的合金元素含量达不到要求,含有石墨杂质,晶粒分布不均匀,孔隙多,组织不均匀,这是造成硬质合金头磨损的主要原因;齿体材料质量性能不稳定,热处理过程控制不当是造成齿体磨损的原因。
2.红硬性较低导致的磨损。红硬性是指道具材料在高温下保持高硬度的能力。理论上硬质合金可以在800-1000℃的高温下保持高硬度,但由于国产硬质合金的生产存在一些现实问题使得截齿的红硬性较低。截齿在截割煤岩时,刀头表面温度可达600-800℃,其硬度下降50%左右,材质的软化加速了截齿的磨损。

一般来说,被磨材料的硬度与抗磨料磨损性能成正比,但在复杂的工况条件下,高硬度不一定对应高的耐磨性,尤其在受冲击载荷时更是这样。同时在截齿的磨损失效过程中,材料的硬度和磨料的硬度都不是一个准确值,因为材料中可能存在软的部分(如硬质合金中的粘结相,刀体中的铁素体相),软磨料中也可能存在硬的粒子(如煤中的黄铁矿、石英等),煤实际上是一种混合磨料,其中软磨料对截齿表面反复挤压导致材料的疲劳磨损,而硬磨料则直接犁切截齿表面。
本文关键字:煤截齿,掘进机截齿,旋挖截齿,镐形截齿
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