Завдяки високій міцності композитного матеріалу з високомарганцю та легованої сталі, на поверхню можна нанести зносостійкий сплав з високою твердістю, що значно покращує поверхневу міцність зуба ковша та забезпечує ідеальніший зуб ковша. Оскільки матеріал має сильні принципи стійкості до посухи, для наплавлення слід вибирати сплави з високою твердістю та хорошою зносостійкістю.
Згідно з відповідними дослідженнями, високозалізний сплав має сильнішу зносостійкість, ніж високомарганцева сталь, а високозалізний сплав або мартенситний чавун використовується для виготовлення нових зубів ковша та ремонту старих зубів ковша. Під час ремонту обробки ацетиленовим полум'ям можна розрізати кінчик старого зуба ковша, залишаючи певну канавку, а потім за допомогою зварювального стрижня з аустенітної сталі та марганцевої сталі виконати відповідну обробку початкової форми та, нарешті, нанести на поверхню зварювальне покриття для підвищення зносостійкості великих екскаваторів у шахтах.
По-перше, механізм різання
Коли зуб ковша реагує з породою (рудою) під високим ударним навантаженням, з одного боку, він контактує з поверхнею породи (руди) та створює велику ударну силу. Якщо межа текучості матеріалу зуба ковша низька, кінчик зуба ковша створює певну пластичну деформацію, що легко призводить до утворення пластичної борозни. З іншого боку, коли зуб ковша вставляється в породу (руду), якщо твердість зуба ковша нижча за твердість породи (руди), частинки породи (руди) вдавлюються в поверхню зуба ковша, що призводить до утворення довгої стружки у формі кривої або спіралі, що утворює ріжучу канавку, яка може супроводжуватися мікростружкою. Через зсувну дію та велику кількість деформацій стружка утворює велику кількість прихованої теплоти деформації, з'являються тісні та акуратно розташовані сходинки ковзання, утворюються зморшки, крім того, її тертя об породу (руду) створює теплоту тертя. Прихована теплота деформації та теплота тертя в поєднанні призводять до різкого підвищення температури стружки, динамічної рекристалізації, розм'якшення відпуском, динамічної фазової зміни тощо, змінюючи внутрішню структуру стружки, а також може виникнути локальне явище плавлення.
По-друге, механізм відшаровування від втоми
Зуб ковша вставляється в породу (руду) для зворотно-поступального руху, а пластикова траншея плуга, що утворюється на поверхні, багаторазово подрібнюється частинками породи під час підняття, що може утворити металевий багатопотоковий стіл. Тріщини та крихкі тріщини утворюються, коли напруження матеріалу зуба ковша перевищує межу міцності. Перші тріщини розтріскуються перпендикулярно напрямку зношування, а інші - розтріскуються або руйнуються вздовж напрямку зношування, з гладкими рифленими смугами на передній стороні, більш плоскими на задній стороні та перекриваючими смугами, що утворюються внаслідок деформації дроблення з боків. Якщо порода має кутасту форму, вона зрушує деформований шар та утворює уламки, які є плоскими та лускатими з шорсткими краями. Також існує ситуація, коли зуб ковша та порода багаторазово взаємодіють, що призводить до пластичної деформації зуба ковша та викликає високий ефект зміцнення, внаслідок чого поверхня зуба ковша стає крихкою. Під сильним ударом породи поверхня зуба утворює крихкі тріщини, а її поверхня має радіальні тріщини різної глибини. Ця характеристика крихкого розтріскування також є виключно механізмом втомного відшаровування. Механізм зношування пов'язаний з матеріалом та умовами роботи, головним чином включаючи різання, втомне відшаровування та інші механізми. Загалом кажучи, механізм різання домінує в процесі зношування зубів ковша, досягаючи понад 7O; зі збільшенням твердості зубів ковша механізм втомного відшаровування поступово збільшується, складаючи 2O~3O; коли твердість матеріалу досягає верхньої межі, крихкість зростає, і може виникнути крихке відколювання. Для умов роботи, в яких домінує механізм різання, підвищення твердості матеріалу зубів ковша сприяє підвищенню його зносостійкості; для механізму втомного відшаровування матеріал повинен мати хороше тверде та міцне прилягання;Висока твердість, висока в'язкість руйнування, низька швидкість росту тріщин та висока ударна втома – все це сприяє покращенню зносостійкості матеріалів.
Час публікації: 27 червня 2023 р.