Erőanalízis a kanálfogak munkafelületének és a kiásott tárgy érintkezésének vizsgálatára egy teljes ásatási folyamat során, különböző munkafázisokban, eltérő feszültségviszonyok mellett. Amikor a fogcsúcs először megérinti az anyag felületét, a kanálfogcsúcs erős ütést szenved a gyorsasága miatt. Ha a kanálfogak folyáshatára alacsony, akkor a csúcson képlékeny alakváltozás következik be. Az ásási mélység növekedésével a kanálfogak feszültsége megváltozik. Amikor a kanálfogak anyagot vágnak, a kanálfogak és az anyag relatív mozgása nagyon nagy pozitív extrudálási nyomást hoznak létre a felületen, ezáltal nagy súrlódási erőt hoznak létre a kanálfogak munkafelülete és az anyag között. Ha az anyag kemény kőzet, beton stb., a súrlódás nagyon nagy lesz. Ennek a folyamatnak az ismétlődő hatása különböző mértékű felületi kopást eredményez a kanálfogak munkafelületén, majd nagyobb mélységű barázdát hoz létre. A kanálfogak összetétele jó hatással van a kanálfogak élettartamára, természetesen körültekintőbben kell kiválasztani a kanálfogakat. Én is használtam a kanálfogait, a hatás jó! Az elülső munkafelületen lévő pozitív nyomás nyilvánvalóan nagyobb, mint a hátsó munkafelületen lévő, és az elülső munkafelület rosszul kopik. kopott. Megállapítható, hogy a pozitív nyomás és a súrlódási erő a fő külső mechanikai tényezők a vödörfogak meghibásodásában, amelyek jelentős szerepet játszanak a meghibásodási folyamatban.
Folyamatelemzés: két mintát kell venni az elülső és a hátsó munkafelületekről, és simára kell csiszolni őket a keménységvizsgálathoz. Megállapították, hogy ugyanazon minta keménysége nagyon eltérő, és az előzetes megítélés szerint az anyag nem egyenletes. A mintákat csiszolták, polírozták és korrodálták, és azt találták, hogy mindkét mintán egyértelmű határok vannak, de a határok eltérőek. Makroszempontból a környező rész világos szürke, a középső rész pedig sötét, ami arra utal, hogy a darab valószínűleg egy berakásos öntvény. A felületen a zárt résznek is egy berakásos tömbnek kell lennie. A határ mindkét oldalán keménységvizsgálatokat végeztek hrs-150 digitális kijelzős Rockwell keménységmérőn és mhv-2000 digitális kijelzős mikrokeménységmérőn, és jelentős különbségeket találtak. A zárt rész egy betéttömb, a környező rész pedig egy mátrix. A kettő összetétele hasonló. Az ötvözet fő összetétele (tömegarány, %) 0,38c, 0,91cr, 0,83mn és 0,92si. A fémanyagok mechanikai tulajdonságai az összetételüktől és a hőkezelési folyamattól függenek. A hasonló összetétel és a keménységbeli különbség arra utal, hogy a vödörfogakat öntés után hőkezelés nélkül helyezték üzembe. A későbbi szövettani megfigyelések ezt megerősítik.
A metallográfiai megfigyelések szerveződési elemzése kimutatta, hogy az aljzat főként fekete, finom lemezes szerkezetű, a szövetdarab két részből áll: egy fehér tömbből és egy fekete, fehér tömbből, amely a keresztmetszeti területtől távolabb esik (és további mikrokeménységi vizsgálat igazolja, hogy a ferrit fehér foltok szerveződése, a troosztit vagy a troosztit-perlit hibrid fekete finom lemezes szerkezete). A ferrit képződése a betétben hasonló a hegesztés hőhatásövezetében található egyes fázisátmeneti zónákhoz. Az öntés során a fémfolyadék hő hatására ez a régió az ausztenit és a ferrit kétfázisú zónájában található, ahol a ferrit teljesen kifejlődik, és mikroszerkezete szobahőmérsékleten is megmarad. Mivel a vödörfog fala viszonylag vékony, és a betétblokk térfogata nagy, a betétblokk középső részének hőmérséklete alacsony, nem képződnek nagy ferritrészecskék.
Az mld-10 kopásvizsgáló gépen végzett kopásvizsgálat azt mutatja, hogy a mátrix és a betét kopásállósága jobb, mint a 45-ös edzett acélé kis ütéskopási vizsgálat mellett. Eközben a mátrix és a betét kopásállósága eltérő, és a mátrix kopásállóbb, mint a betét (lásd a 2. táblázatot). A mátrix és a betét mindkét oldalán az összetétel hasonló, így látható, hogy a serlegfogakban lévő betét főként hűtőközegként működik. Az öntés során a mátrixszemcséket finomítják, hogy javítsák szilárdságát és kopásállóságát. Az öntési hő hatására a betét szerkezete hasonló a hegesztési hőhatásövezet szerkezetéhez. Ha az öntés után megfelelő hőkezelést végeznek a mátrix és a betét szerkezetének javítása érdekében, a serlegfogak kopásállósága és élettartama nyilvánvalóan javul.
Közzététel ideje: 2019. április 15.