刀体材质的研究

目前国内掘进机截齿刀体的材料多为合金结构钢35CrMnSiA ，大合金截齿，这种材料在淬火低温回火或等温淬火后，有较高的综合机械性能，但该材料横向性能比纵向性能差，有明显的回火脆性等缺陷。为此，进行了用42CrMo合金结构钢作为截齿体材料的研究。42CrMo同样属于中淬透合金钢，该钢无回火脆性，调质后有较高的疲劳极限和抗多次冲击能力，与35CrMnSiA合金钢相比，更适合截齿的受力特性，试验结果表明，该钢制作的齿体头部的抗裂性能和冲击韧性要比35CrMnSiA钢种好。因此，42CrMo合金结构钢比35CrMnSiA合金结构钢更适宜作截齿材料。

S类的截齿多用在掘进机中，细分的型号如：S100、S135、S120等。这些截齿适合的施工环境是煤岩巷道、软岩巷道，公路隧道、铁路隧道等。

　　值得一提的是，掘进机的截齿形状是镐形，多由合金钢、硬度较高的合金制成，这类截齿的寿命由合金头材质、焊接质量、工况等来决定。

　　U类的截齿则用在采煤机上，具体的类型有U84、U170、U95等十多种。而且，根据不同的工况，采煤机的截齿还被分为了普通型、硬岩型、砂岩型等。这些截齿在制作工艺上经过了特殊处理，如：砂岩型的截齿中加入了合金条，耐磨型的截齿即多了一个耐磨层，无火花型的截齿则是用等离子术，在齿体加了合金材质的耐磨层。

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抗冲击性能低

通过大量观察损坏的截齿，发现多数截齿的损坏不是正常磨损失效，尤其在硬岩截割中更为严重。原因如下。

(1)合金刀头的性能差。国产合金中有石墨杂质，晶粒分布不均匀，部分合金中有裂纹，这是造成硬质合金头崩裂的主要原因;其次是国产合金压制工艺比较落后，合金上下密度差大、孔隙多、硬度低。

(2)合金头钎焊残余应力大。由于合金刀头与齿体材料的热膨胀系数相差较大，且冷却时的收缩差随钎焊温度的增大而增大。国产截齿多采用铜锌钎料，其焊接温度达950℃以上，焊接残余应力较大。

(3)截齿齿体头部崩裂和偏磨使合金头过早失去保护支撑。其原因主要是国产原材料性能不稳定，部分原材料中心疏松严重，使截齿体内部有潜在裂纹。有的截齿在工作时不能自转，往往造成齿体的偏磨。

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