双液双金属复合铸造铲齿的研究
发布时间：2017-11-09 15:06
本文关键词：双液双金属复合铸造铲齿的研究
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【摘要】：挖掘机铲齿的现实工作条件十分恶劣,在挖掘物料时不但受到磨损作用,而且还要受到一定的冲击载荷,我国每年因磨损和冲击断裂造成的损失不可小觑。根据挖掘机铲齿的实际工作环境和其工作力学性能要求,本文设计了不同的化学成分及热处理工艺,并且提出了一套完整的复合工艺方案。通过采用力学性能实验、金相显微镜、冲击磨损试验机及扫描电镜等检测方法,对齿尖材料的机械性能显微组织和物相构成进行分析,组织为下贝氏体、残余奥氏体及少量马氏体,确定了齿尖的最佳化学成分配比(wt%)是C:0.5,Cr:3.5,Si:1.2,Mn:1.6,Mo:0.3,Ni:0.5,最优热处理工艺950℃×1.5h+300℃×2h。最佳成分和最优工艺下,铲齿齿尖材料硬度为46~55HRC,比原用铲齿提高了8HRC,冲击韧性值为ak≥30J/cm2。通过两台中频炉熔炼,生产出了一种双金属复合铲齿,并利用冲击试验机、显微硬度仪、XRD、SEM、金相显微镜等对双金属复合铲齿进行检测,确定了最优的复合参数,即双金属复合铸造工艺为:浇注温度1480℃、两种金属液浇注的间隔时间20s,齿柄部位成分为:C:0.33,Cr:1.22,Si:1.2,Mn:1.83,减少了齿柄原配方的贵金属材料的含量。相同的热处理工艺下,齿柄硬度为HRC36~40,冲击韧性为ak60J/cm2。提出了一种新的双金属复合铸造工艺。复合铸造铲齿的齿尖与齿柄发生元素扩散,可有效减少齿柄原始配料的合金成分;复合界面为曲面,增加了复合界面结合面积,界面处多方向受力,提高了界面的结合强度,为双金属复合提出了一个新思路。对该设计的双金属复合铸造铲齿进行装机试验,解决了铲齿在使用过程中发生易断裂、易磨损等问题,使用寿命比现役铲齿提高1.5倍以上。
【学位授予单位】：佳木斯大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TG27
【参考文献】
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，本文编号：1162367
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