答案1屬於二級耐磨鋼材,錳鋼…鬥底是一級鋼。鏟齒的實際工況條件非常惡劣,在接觸物料時不僅受到磨損作用,還要承受一定的衝擊載荷。因此,研究新型挖掘機鏟齒材料,提高鏟齒件在工況下的服役壽命,減少因磨損而造成的經濟損失,具有極其重要的現實意義。針對鏟齒的工況條件和性能要求,本課題設計了12組化學成分並提出了一套完整的熱處理工藝方案,通過對不同成分的實驗鋼進行熱處理及相關檢測與理論分析,尋找到了一組最佳的成分配比和最優熱處理工藝。利用該實驗鋼生產的鏟齒件獲得了良好的綜合力學性能,即齒尖部分具有優良的耐磨性及一定的韌性,同時齒柄部位具有較高的韌性及一定的耐磨性。研究結果表明,隨著碳含量升高,實驗鋼的硬度逐漸升高,而衝擊韌性呈明顯下降趨勢;隨著錳含量升高,硬度和衝擊韌性均呈先升高後降低趨勢。實驗鋼的最佳化學成分配比(wt%)是C:0.44,Si:1.8,Mn:1.5,Cr:1.0。通過采用力學性能實驗和金相顯微鏡以及掃描電鏡、能譜儀及透射電鏡等檢測方法,對材料的機械性能﹑顯微組織和物相構成進行分析,確定了實驗鋼的最優熱處理工藝,即實驗鋼材料在經900℃正火後,硬度值可達到HRC30~HRC38,衝擊韌性值ak≥80J/cm2;經900℃×1h+290℃×30min+200℃×2h回火後,硬度值可達到HRC48~HRC54,衝擊韌性值可達到45~70J/cm2。模擬實際工況條件進行磨損實驗,材料的磨損量比工廠現役鏟齒材料的磨損量明顯下降。利用該實驗鋼生產的鏟齒件經熱處理後,硬度變化從齒尖到齒柄呈現出良好的過渡,保證了齒尖與齒柄部分材質力學性能的優化。齒尖硬度HRC48~HRC54,鏟齒中部硬度HRC40~HRC45,齒柄硬度HRC30~HRC38。鏟齒件進行裝機試驗,在礦山實際生產中取得了較好的效果,其使用壽命比原鏟齒提高40%~60%,且成本低廉,工藝簡單,適合大批量生產,能夠較好的取代工廠現役鏟齒。
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