鬥齒:挖掘機部件-中文百科頻道

常見類型

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。中國産挖機常用的有：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、山河智能、中聯重科等。

針對這些挖掘機目前除了原廠生産的鬥齒之外，中國鬥齒生産廠家主要在甯波和江西，常見的品牌有：甯東鬥齒、滕頭鬥齒、天恒鬥齒、奔億鬥齒（BY)、路坤鬥齒、鑽石鬥齒、萬冠鬥齒、金豐鬥齒、聯峰鬥齒等。

制造工藝及流程

鬥齒的工藝流程：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鬥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鬥齒質量也是最好的。

精密鑄造：成本适中但對原料的要求十分嚴格，工藝水平也比較高。有部分精密鑄造鬥齒由于配料的原因其耐磨度以及質量甚至超過了鍛壓鑄造鬥齒。目前精密鑄造鬥齒為市場上鬥齒的主流制造工藝。

成型

鬥齒成型需要一系列複雜的工藝，然而透熱鍛造是鬥齒成型環節最為重要的一個節點，透熱鍛造選擇中頻感應加熱設備就可以完成。（透熱是對金屬由外到内整體進行加熱，是金屬鍛造成型前的熱處理，鍛造是機械制造中常用的成形方法。通過鍛造能消除金屬的鑄态疏松，焊合孔洞，鍛件的機械性能一般優于同樣材料的鑄件。機械中負載高、工作條件嚴峻的重要零件，除形狀較簡單的可用軋制的闆材、型材或焊接件外，多采用鍛件。）

失效原因分析

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

失效形式

失效形式鬥齒在不同的工作條件下服役受到不同程度的磨損和沖擊而發生不同程度、不同形式的失效。該鬥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。從該批失效件的宏觀照片可見，鬥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。

分析與讨論

一：受力分析鬥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，由于速度較快，鬥齒尖部分受到較強烈的沖擊。若鬥齒的屈服強度低，将會在尖部産生塑性變形。随着挖掘深度的加大，鬥齒受力情況會有所改變。

當鬥齒切割物料時，鬥齒與物料發生相對運動，在表面産生很大的正擠壓力，從而在鬥齒工作面和物料之間産生較大的摩擦力。如果物料為較硬的岩石塊、混凝土等，摩擦力将是很大的。

這個過程反複作用的結果在鬥齒工作面産生不同程度的表面磨損，進而産生深度較大的犁溝。前工作面的正壓力明顯大于後工作面，前工作面磨損嚴重，可以判斷出正壓力和摩擦力是鬥齒失效的主要外部力學因素，在失效産生的過程中起主要作用。

二：工藝分析分别從前、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别很大，初步判斷是材質不均勻。将試樣進行磨制、抛光、腐蝕，發現每件試樣上都存在明顯界線，隻是界線部位不同。從宏觀看，周圍呈淺灰色，中間部分顔色較暗，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别進行硬度測試，發現差别明顯（見表1）。通過以上分析證實該鬥齒是鑲塊結構。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于材料的成分及熱處理工藝。成分相近而硬度存在差異，說明鬥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，該區域處于奧氏體和鐵素體兩相區，在該區域鐵素體充分長大，其組織形态保持到室溫。由于鬥齒壁比較薄，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，基體和鑲塊在小沖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，可見鬥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。由于鑲塊受鑄造熱的影響産生類似焊接熱影響區的組織，沒有起到增強耐磨性的作用。若在鑄造後進行适當的熱處理以改善基體及鑲塊的組織，将明顯提高鬥齒的耐磨性和使用壽命。