斗齿的疲劳剥落机制和切削机制

导读：

斗齿的疲劳剥落机制

斗齿插入岩石（矿石）中做往复运动，其表面形成的塑变犁沟经岩石颗粒对隆起部位进行多次碾压，可形成金属多次流动台，当斗齿材料受到的应力超过强度限定时会产生裂纹脆裂为碎屑。碎屑一是垂直于磨损方向裂开，二是沿着磨损方向裂开或被撕裂下来，其正面为平滑的沟槽条纹，背面较平整，侧面为碾压变形形成的重叠条纹。若岩石带有棱角则会剪切变形层而形成碎屑，呈扁平薄片状，边缘粗糙。还有一种情况，当斗齿与岩石反复作用时，斗齿产生塑性变形而引起很高的加工硬化作用，使斗齿齿面脆性增大，在岩石的强烈撞击下，斗齿齿面会形成脆裂碎屑，其表面有深浅不一的放射状裂纹。这种脆裂特征严格说也是疲劳剥落机制。

磨损失效机制与材质及工况条件有关，主要有切削、疲劳剥落等机制。一般而言，切削机制在斗齿的磨损失效过程中占主导地位，达7O以上；随斗齿硬度的提高，疲劳剥落机制逐渐增加，占2O～3O；当材料硬度达到上限时，脆性升高，可能发生脆性碎裂。对于以切削机制为主的工况，提高斗齿材料的硬度有利于提高其耐磨性；对于疲劳剥落机制而言，要求材料具有良好的硬韧性配合；高硬度、高断裂韧度、低裂纹扩展速率及高冲击疲劳抗力都有利于提高材料的耐磨性。

斗齿的切削机制

斗齿在高冲击载荷下与岩石（矿石）等作用时，一方面与岩石（矿石）表面接触而产生较大的冲击力，若斗齿材料的屈服强度较低，则斗齿尖部产生一定的塑性变形，易形成塑变犁沟。另一方面在斗齿插入岩石（矿石）中时，若斗齿硬度低于岩石（矿石）硬度，岩石（矿石）颗粒被推进斗齿表面，会产生呈弯曲状或螺旋状的长条切屑，形成切削沟槽，同时又可能伴随显微切削碎屑产生。切屑由于剪切作用而大量变形，产生大量变形潜热，出现紧密且整齐排列的滑移台阶，形成折皱，另外，其与岩石(矿石)的摩擦作用产生摩擦热，变形潜热与摩擦热的综合作用使切屑温度骤升，出现动态再结晶、回火软化、动态相变等，改变了切屑的内部组织结构，有的还出现局部熔化现象。