با توجه به چقرمگی قوی مواد کامپوزیتی از منگنز بالا و فولاد آلیاژی، میتوان یک آلیاژ مقاوم در برابر سایش با سختی قوی را روی سطح آن سوار کرد، به طوری که استحکام سطح دندانه سطل تا حد زیادی بهبود مییابد، به طوری که دندانه سطل ایدهآلتری به دست میآید. از آنجا که در فرآیند مقاومت در برابر خشکی اصول قوی دارد، آلیاژهای جوشکاری روکش با سختی بالا و مقاومت در برابر سایش خوب باید در این ماده انتخاب شوند.
طبق مطالعات مربوطه، آلیاژ آهن بالا مقاومت سایشی قویتری نسبت به فولاد منگنز بالا دارد و آلیاژ آهن بالا یا آلیاژ چدن مارتنزیتی در ساخت دندانههای سطل جدید و تعمیر دندانههای سطل قدیمی استفاده میشود. هنگام تعمیر، شعله استیلن را میتوان با نوک دندانه سطل قدیمی برید و یک شیار مشخص ایجاد کرد و سپس با استفاده از میله جوشکاری منگنز فولاد آستنیتی، عملیات مربوط به فرم اصلی را انجام داد و در نهایت عملیات جوشکاری روی سطح را برای بهبود مقاومت سایش بیلهای مکانیکی بزرگ در معادن انجام داد.
اول، مکانیزم برش
وقتی دندانه سطلی تحت بار ضربهای بالا با سنگ (کانسنگ) واکنش میدهد، از یک طرف با سطح سنگ (کانسنگ) در تماس است و نیروی ضربهای زیادی تولید میکند، اگر استحکام تسلیم ماده دندانه سطلی کم باشد، نوک دندانه سطلی تغییر شکل پلاستیکی خاصی ایجاد میکند که به راحتی میتوان شیار پلاستیکی تشکیل داد. از طرف دیگر، وقتی دندانه سطلی در سنگ (کانسنگ) قرار میگیرد، اگر سختی دندانه سطلی کمتر از سختی سنگ (کانسنگ) باشد، ذرات سنگ (کانسنگ) به سطح دندانه سطلی فشار داده میشوند که باعث ایجاد تراشههای بلندی به شکل منحنی یا مارپیچ میشود و یک شیار برش تشکیل میدهد که ممکن است با تراشههای برش میکرو همراه باشد. تراشه به دلیل عمل برشی و تعداد زیادی تغییر شکل، مقدار زیادی گرمای نهان تغییر شکل تولید میکند، مراحل لغزش نزدیک و مرتبی ظاهر میشوند، چین و چروک تشکیل میشود، علاوه بر این، اصطکاک آن با سنگ (سنگ معدن) گرمای اصطکاکی تولید میکند، گرمای نهان تغییر شکل و گرمای اصطکاکی با هم ترکیب میشوند تا دمای تراشه به شدت افزایش یابد، تبلور مجدد دینامیکی، نرم شدن تمپر، تغییر فاز دینامیکی و غیره، ساختار داخلی تراشه را تغییر میدهند، برخی نیز پدیده ذوب موضعی را نشان میدهند.
دوم، مکانیسم لایه برداری خستگی
دندانه سطل برای حرکت رفت و برگشتی وارد سنگ (کانسنگ) میشود و شیار پلاستیکی ایجاد شده روی سطح، بارها توسط ذرات سنگ روی برآمدگی خرد میشود که میتواند یک میز چند جریانی فلزی تشکیل دهد و هنگامی که تنش ماده دندانه سطل از حد مقاومت فراتر رود، ترکها و ترکهای شکننده ایجاد میشوند. اولی عمود بر جهت سایش ترک میخورد و دیگری در جهت سایش ترک میخورد یا پاره میشود، با نوارهای شیاردار صاف در قسمت جلویی، صافتر در پشت و نوارهای همپوشانی که با تغییر شکل خرد شده در طرفین تشکیل میشوند. اگر سنگ زاویهدار باشد، لایه تغییر شکل را برش میدهد و آوار تشکیل میدهد که صاف و پوسته پوسته با لبههای ناهموار است. همچنین شرایطی وجود دارد که وقتی دندانه سطل و سنگ به طور مکرر عمل میکنند، تغییر شکل پلاستیکی دندانه سطل ایجاد میشود و باعث ایجاد اثر سختکاری بالا میشود، به طوری که سطح دندانه دندانه سطل شکننده است، تحت تأثیر شدید سنگ، سطح دندانه تراشههای شکننده تشکیل میدهد و سطح آن دارای ترکهای شعاعی با عمقهای مختلف است. این ویژگی ترک خوردگی ترد، دقیقاً یک مکانیسم پوسته پوسته شدن خستگی است. مکانیسم شکست سایش به ماده و شرایط کاری، عمدتاً شامل برش، پوسته پوسته شدن خستگی و سایر مکانیسمها، مربوط میشود. به طور کلی، مکانیسم برش بر فرآیند شکست سایش دندانههای سطلی غالب است و به بیش از 7O میرسد. با افزایش سختی دندانههای سطلی، مکانیسم پوسته پوسته شدن خستگی به تدریج افزایش مییابد و 2O ~ 3O را تشکیل میدهد. هنگامی که سختی ماده به حد بالایی میرسد، شکنندگی افزایش مییابد و ممکن است لب پریدگی ترد رخ دهد. برای شرایط کاری که مکانیسم برش بر آن غالب است، بهبود سختی ماده دندانه سطلی منجر به بهبود مقاومت در برابر سایش آن میشود. برای مکانیسم پوسته پوسته شدن خستگی، لازم است ماده از سختی و چقرمگی خوبی برخوردار باشد.سختی بالا، چقرمگی شکست بالا، نرخ رشد ترک پایین و مقاومت خستگی ضربه بالا، همگی در بهبود مقاومت سایشی مواد نقش دارند.
زمان ارسال: ۲۷ ژوئن ۲۰۲۳