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截齒作為煤礦采掘設(shè)備中的關(guān)鍵部件，其磨損問題主要由磨粒磨損和熱疲勞磨損兩方面引起。
1.磨粒磨損：
在截齒工作中，煤矸石等磨粒與截齒表面產(chǎn)生顯著的壓應(yīng)力。當磨粒具備適當?shù)匿h利度和正確的迎角時，它們能有效切割截齒表面，形成微小的切削痕跡。若磨粒不夠銳利或者切入截齒的角度不適宜，則會在截齒表面留下犁溝。隨著工作時間的累積，這些磨粒會反復(fù)對截齒表面施加壓力，引發(fā)嚴重的塑性變形。這種變形使得截齒表層下部的材料發(fā)生相互作用，導(dǎo)致該區(qū)域內(nèi)位錯密度增加。隨著時間的推移，材料表面逐漸產(chǎn)生裂紋，并沿裂紋擴展，最終導(dǎo)致截齒表面形成薄片狀的磨屑。此外，煤層中的腐蝕性物質(zhì)與截齒表面發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，不僅加速了表面的腐蝕，降低了材料的機械性能，還削弱了表層金屬與基體材料之間的結(jié)合力，從而加速截齒材料表面的磨損過程。
2.熱疲勞磨損：
截齒在截割煤巖的過程中，由于磨損產(chǎn)生的熱效應(yīng)，刀頭表面溫度可達到600至800攝氏度的高溫。但由于截齒的回轉(zhuǎn)運動，這一溫度是周期性變化的。當?shù)额^接觸煤巖時，溫度升高；當離開煤巖時，溫度下降。這種溫度的周期性變化導(dǎo)致截齒齒頂處于高溫回火狀態(tài)，其內(nèi)部組織通常表現(xiàn)為回火索氏體和鐵素體，硬度顯著下降約50%。這種情況下，截齒的磨損速度明顯加快。由于材料表面溫度持續(xù)變化，截齒表層的材料不斷軟化，使得塑性變形區(qū)域內(nèi)的位錯密度增加，并在表層產(chǎn)生波浪狀的塑性流動。這種反復(fù)的彈塑性變形會導(dǎo)致位錯聚集，進而表層出現(xiàn)橫向微裂紋。因此，不同礦場的截齒失效模式有所不同，軟煤或夾矸較少的礦場以多次磨損為主，而硬煤或夾矸較多的礦場則更傾向于合金頭的崩碎、丟失以及截齒桿的斷裂問題。
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