截齿齿体材料应该怎样选用？采煤截齿

根据对采煤截齿的基本要求，阳泉采煤截齿，国内齿体材料普遍采用具有良好锻造性能的合金钢，如20CrMnTi、35CrMnSi和42CrMo。从发展角度看，对齿体材料不作硬性规定是合理的，仅要求齿体钢材的机械性能和化学成分符合(GB3077-82)规定，热处理后的硬度达到40-45HRC即可。

　　(1)20CrMnTi作为采煤截齿齿体材料，有较高的淬透性和心部硬度，其心部极限强度在800-1200MPa之间，锻造温度区大，容易精锻成型且成品率高。20CrMnTi钢的***、Ac3分别为735°C、840°C左右，随着淬火温度的逐步升高，钢的***发生明显的变化。740-760°C淬火时，***中存在大量铁素体，由于铁素体量相对较多，一般呈大块状，晶粒粗大，铁素体晶粒之间彼此相连。提高淬火温度，可使***中铁素体含量降低，但铁素体形态未改变，仍为大块状。760-800°C之间淬火，随着淬火温度的提高，铁素体的量进一步减少，彼此之间不再相连，铁素体晶粒也由块状变成细片状。淬火温度接近其Ac3临界点时，淬火后其***中铁素体含量已非常少，细小的铁素体只能呈彼此孤立的孤岛状分布。当淬火温度超过其上临界温度后直至930°C，***中已无铁素体，为正常的淬火***，但随着淬火温度的提高，晶粒大小会发生变化。20CrMnTi钢经不同温度淬火后的硬度值的变化反映出其内部***的改变。

　　(2)35CrMnSiA是高强度钢，在等温条件下预处理，可获得强度、塑性、韧性合理的分配。要满足煤炭部截齿生产标准，采煤截齿报价，热处理工艺必须为等温淬火。目前，国内35CrMnSiA钢制造的截齿齿体多采用880°C淬火，240°C回火的热处理工艺。随着等温时间的延长，抗拉强度缓慢下降，塑性上升，出现这种变化的主要原因是经不同时间的等温淬火后，***中马氏体和贝氏体相对量不同，等温时间较短时，马氏体所占比例大，随着等温时间的延长，贝氏体量增加，故强度随等温时间的延长呈下降趋势。等温5min左右，贝氏体和马氏体含量达到了良好的配合，这时的硬度有所提高。等温淬火后回火与否，对于硬度值有很小的影响，但淬火低温回火或等温淬火后，该材料横向性能比纵向性能差，有明显的回火脆性等缺陷。

　　(3)42CrMo属于中淬透合金钢，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，更适宜作截齿材料。42CrMo钢经等温淬火工艺可获得下贝氏体***，具有高强度和优良的耐一延迟断裂性能。该钢在460°C等温淬火可获得典型的羽毛状上贝氏体及近似对称分布其上的贝氏体，500°C等淬火时形成上贝氏体和无碳贝氏体共存、以上贝氏体***为主的混合***，540°C等温淬火，可得到板条马氏体及针状无碳贝氏体***，当等温淬火时间较长时，得到典型无碳贝氏体，此贝氏体***多为粒状且相邻贝氏体***相互衔接，因为无碳贝氏体形成的早期不是通常所见的粒状，而是针状。经880°C淬火，***为板条马氏体加下贝氏体，960°C淬火可得到下贝氏体，少量孪晶马氏体和板条马氏体，1000°C淬火，由于碳及合金元素在奥氏体中充分固溶，提高了过冷奥氏体的稳定性，***贝氏体的转变，从而消除了淬火***中的下贝氏体，获得板条状马氏体、少量残余奥氏体及少量孪晶马氏体***。

截齿损坏形式分析采煤截齿

采煤截齿损坏形式分析

通过对国内截齿损坏形式的调研和对一些国内外采煤截齿的解剖分析及抗冲击性能试验，截齿失效原因主要有以下几方面:

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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，采煤截齿价格，且冷却时的收缩差随钎焊温度的增大而增大。国产采煤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，使采煤截齿体内部有潜在裂纹。有的采煤截齿在工作时不能自转，往往造成齿体的偏磨。

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耐磨性差

耐磨性是指合金刀头和齿头部的耐磨性能。国产截齿合金一般含钴量偏高，***不完整，密度低，硬度不高，致使截齿合金刀头耐磨性能差。而截齿头部则是由于原材料质量性能不稳定和截齿热处理工艺不当等原因，造成截齿头部有裂纹，硬度偏低，影响其耐磨性。

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掉合金头

截齿掉合金头是截齿失效的主要形式之一。截齿掉合金头现象分为早期、中期和后期掉合金头。其中早期掉合金头所造成的危害大，截齿在很短的工作时间里，钎焊在采煤截齿体上的硬质合金刀头便从截齿体上掉下，致使截齿提前报废。截齿的早期和中期掉合金头的原因主要是焊缝质量差，强度低，截齿体加工尺寸控制不严，造成焊缝间隙过大或过小，致使焊料流动困难，从而造成合金头“挤死”或“缺焊”。为此我国颁发的煤炭行业标准MT246 -1996《煤矿用截齿》中对截齿的焊缝提出了要求，要求钎焊焊缝的剪切强度≥180 MPa ，采煤截齿厂家哪家好，优质截齿的钎焊焊缝的剪切强度≥230 MPa ，另外要求焊缝内焊料充盈度不小于80%。截齿掉合金头另外的原因就是合金头钎焊工艺不当和焊前处理不好。采煤截齿的后期掉合金头是因为截齿体前端的过度磨损使得硬质合金刀头过分突出，焊缝面积减小，从而导致焊缝强度不够造成截齿掉合金头。因此，要解决截齿后期掉合金头，除了提高钎焊质量和焊缝强度外，更重要的是提高截齿体前端的耐磨性。

采用“三高”制粉工艺生产硬质合金头材料，具有以下特点：

（１）选用“三高”制粉工艺生产的合金原料纯度高，杂质含量低钨粉还原和碳化温度高，碳化钨结晶较完整，避免了特别粗大的碳化钨晶粒的出现，减少了合金潜在的裂源；

（２）采用钴相非均匀合金制造工艺制取硬质合金头，兼有高钴合金的高韧性和低钴合金的高耐磨性及粗晶粒合金的高韧性和细晶粒合金的高耐磨性等特点；

（３）采用二次加料压制成型的新工艺，可克服通常采用的手压模成型出现的缺陷，使硬质合金头的密度基本趋向一致；

（４）主要力学性能指标：硬度ＨＲＣ８９、强度σb=２６５０ＭＰａ，冲击韧性αk=１６J／cｍ2；

采用“三高”制粉工艺生产硬质合金头技术研制的矿用截齿被应用于ＥＢＪ一１２０ＴＰ型掘进机，在平顶山煤业集团一矿进行的井下工业性试验中取得了好的效果。试验期间共掘进进尺７９２ｎｌ，掘进断面１３秆，其中岩巷进尺４５ｍ，半煤岩巷进尺４０ｍ，岩石硬度卢６—８的条件下，采煤截齿共消耗５把，折合０．０００６把／ｍ３（实体）。采煤截齿消耗低于原所用截齿的指标，其抗磨损性能和抗冲击性能有了较大的提高。

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