斗齒

挖掘機斗齒是挖掘機上的重要部件，類似於人的牙齒，也是易損件，是由齒座和齒尖組成的組合斗齒，二者靠銷軸連線。由於斗齒磨損失效部分是齒尖，只要更換齒尖即可。

基本介紹

• 中文名：斗齒
• 外文名： bucket tooth
• 領域：機械
• 套用：挖掘機

產業前景

由於金融危機的影響，我們國家積極拉動內需、使得國內斗齒市場產生了積極的效應，使得國內諸多斗齒生產廠家市場前景一片大好

常見產品

目前市場上比較常用的進口挖機是：卡特、小松、日立、大宇、神鋼、現代等。國產挖機常用的有：徐工、玉柴、山工、三一重工、臨工、山推、福田雷沃、柳工、廈工，成工、龍工、山河智慧型、中聯重科等。

針對這些挖掘機目前除了原廠生產的斗齒之外，國內斗齒生產廠家主要在寧波和山東，常見的品牌有：寧東斗齒、順德斗齒、中子星斗齒、滕頭斗齒、天恆斗齒、奔億斗齒（BY)、路坤斗齒、鑽石斗齒、萬冠斗齒、船牌斗齒、金豐斗齒、聯峰斗齒等。

失效原因

一台露天挖掘機斗齒在使用過程中由於嚴重磨損而早期失效，針對該批鬥齒，分析了斗齒表面的失效形式和失效原因，並提出了改進措施。

失效形式

失效形式斗齒在不同的工作條件下服役受到不同程度的磨損和衝擊而發生不同程度、不同形式的失效。該斗齒在正常工作條件下僅使用3天（大約36h左右）便失效，無論從經濟角度還是從使用角度，都不合乎要求。從該批失效件的巨觀照片可見，斗齒前工作表面有較明顯的犁溝狀劃痕，尖部有少量的塑性變形，沒有裂紋，前工作面（與地面接觸的面）最薄，約4mm，後工作面約為8mm。

分析討論

一：受力分析斗齒工作面與被挖掘物相接觸，在一個完整的挖掘過程中不同的工作階段其受力情況不同。齒尖部位首先接觸物料表面時，由於速度較快，斗齒尖部分受到較強烈的衝擊。若斗齒的屈服強度低，將會在尖部產生塑性變形。隨著挖掘深度的加大，斗齒受力情況會有所改變。當斗齒切割物料時，斗齒與物料發生相對運動，在表面產生很大的正擠壓力，從而在斗齒工作面和物料之間產生較大的摩擦力。如果物料為較硬的岩石塊、混凝土等，摩擦力將是很大的。這個過程反覆作用的結果在斗齒工作面產生不同程度的表面磨損，進而產生深度較大的犁溝。斗齒成分好不好影響到斗齒的使用壽命的長短，選斗齒當然更加慎重糊塗蟲賣斗齒他的斗齒我也用過，效果就不錯！前工作面的正壓力明顯大於後工作面，前工作面磨損嚴重，可以判斷出正壓力和摩擦力是斗齒失效的主要外部力學因素，在失效產生的過程中起主要作用。

奔億抖齒性能試驗

二：工藝分析分別從前、後工作面各取兩個試樣，磨平進行硬度測試。發現同一塊試樣上硬度差別很大，初步判斷是材質不均勻。將試樣進行磨製、拋光、腐蝕，發現每件試樣上都存在明顯界線，只是界線部位不同。從巨觀看，周圍呈淺灰色，中間部分顏色較暗，說明該件很可能是鑲鑄件，從表面上看，被包圍起來的部分也應該是鑲塊。在HRS-150數顯洛氏硬度計和MHV-2000數顯顯微硬度計上對界線兩側分別進行硬度測試，發現差別明顯（見表1）。通過以上分析證實該斗齒是鑲塊結構。其中封閉部分是鑲塊，周圍部分是基體。二者的成分接近，以Cr、Mn、Si等元素進行合金化，其主要合金成分（質量分數，%）為0.38C、0.91Cr、0.83Mn、0.92Si。金屬材料的力學性能取決於材料的成分及熱處理工藝。成分相近而硬度存在差異，說明斗齒在鑄造後沒有經過熱處理即投入使用。後面的組織觀察也證明了這一點。

三：組織分析金相觀察表明，基體主要是黑色細片狀組織，鑲塊組織由白色塊狀和黑色細片兩部分組成，且遠離截面區域白色塊狀組織較多（，進一步的顯微硬度試驗證明，白色塊狀組織為鐵素體，黑色細片狀組織為屈氏體或屈氏體和珠光體的混合組織。鑲塊中大塊鐵素體的形成與焊接熱影響區中部分相變區的形成類似。受鑄造過程中金屬液熱作用，該區域處於奧氏體和鐵素體兩相區，在該區域鐵素體充分長大，其組織形態保持到室溫。由於斗齒壁比較薄，且鑲塊體積較大，鑲塊中心部分溫度低，沒有形成大塊鐵素體。

四：性能分析通過在MLD-10磨損試驗機上的磨損試驗表明，基體和鑲塊在小衝擊磨粒磨損試驗條件下的耐磨性均比淬火45鋼好。同時基體和鑲塊的耐磨性存在差異，基體比鑲塊耐磨（見表2）。基體和鑲塊兩側的成分接近，可見斗齒中鑲塊主要是起到冷鐵的作用。在鑄造過程中細化基體晶粒，提高其強度和耐磨性。由於鑲塊受鑄造熱的影響產生類似焊接熱影響區的組織，沒有起到增強耐磨性的作用。若在鑄造後進行適當的熱處理以改善基體及鑲塊的組織，將明顯提高斗齒的耐磨性和使用壽命。

結論

一：該斗齒材料為低合金耐磨鋼，用於斗齒是比較合適的。但由於沒有經過必要的熱處理，斗齒組織不均勻，鑲塊沒有發揮應有的作用，斗齒的整體耐磨性差，導致早期失效。二：建議鑄造成型後，對鑄件進行適當的正火，以改善組織和性能，提高使用壽命。對鑄件進行合理的熱處理後，在相同的工況條件下，斗齒的使用壽命提高了近2倍。

工藝流程

斗齒的工藝流程：有沙鑄造、鍛壓鑄造、精密鑄造。沙鑄造：成本最低同時工藝水平以及斗齒質量也不如精密鑄造和鍛壓鑄造 。鍛壓鑄造：成本最高同時工藝水平以及斗齒質量也是最好的。精密鑄造：成本適中但對原料的要求十分嚴格，工藝水平也比較高。有部分精密鑄造斗齒由於配料的原因其耐磨度以及質量甚至超過了鍛壓鑄造斗齒。目前精密鑄造斗齒為市場上斗齒的主流製造工藝。