1. 研究目的与意义（文献综述）

1. 斗齿是矿山工程、土石方工程、隧道工程、采石场等施工中广泛使用的量大面广的易损件。其材质大都采用耐磨合金钢[1]，其生产方法分砂型铸造、精密铸造和锻造，再经过相应的热处理而制成[2]。
   早在上世纪六七十年代国内就展开了斗齿材料及工艺的研究[3]，但成效不大。改革开放后，开始引进卡特彼勒技术，并进口小松公司工程机械产品。随着基础设施规模的加大，我国工程机械产量的不断增加以及越来越多地进口国外整机，斗齿的用量剧增。随之而来的是大量涌现的各种规模的斗齿生产企业。大部分斗齿产品的材质均属于通用类型，一般工况条件下使用寿命稍长，若工况恶劣则需频繁更换。施工中根据实际工况选用斗齿材料的针对性差，产品既达不到预期的使用效果，又因为不能充分利用材料的特性而造成不必要的浪费。例如对于以前曾大量使用的 zgmn13（高锰钢）斗齿[4]，在很多应用场合由于斗齿工作时受到的冲击应力达不到使高锰钢产生加工硬化的值而不能产生加工硬化，因而不能充分发挥高锰钢加工硬化的特性。所幸的是，现在已有越来越多的斗齿生产者及用户认识到了这个问题并采取了相应的解决方案[5，6]。此类问题在其它场合也同样存在，例如挖泥船斗齿。近年来随着海洋技术的不断发展以及新形势下的战略需求，全球的发展都在转向海洋发展，我国也着重提出海洋经济战略，但是很多生产者仍套用普通的合金钢成分来制造，使用效果并不理想。[7, 8，9]

   1.挖泥船斗齿的工况条件

   挖泥船斗齿主要用于江、河、港口等进行疏浚施工的绞吸式挖泥船上，船均为水下作业[10]。斗齿用齿销固定在齿座上，齿座焊接在绞刀头上且均匀分布于圆周方向。施工中除偶尔挖到大石块外，一般情况下斗齿所受冲击载荷不大。工作介质主要是石英砂。由于石英砂硬度很高，一般达 1000~1300hv，而在实际生产中广泛使用的钢铁材料，经过热处理后其显微硬度值达不到石英砂的显微硬度。因此挖泥船斗齿的失效形式主要是磨粒磨损。斗齿工作部分基本上是均匀磨损。

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   2. 研究的基本内容与方案

   1. 基本内容及：金相组织的确定 斗齿在服役过程中，其尖部受到较大的冲击滑动磨粒摩擦磨损，尖部表面出现各式犁沟，凿削及变形，造成表面磨损和剥落。因此，材料本身不但应该具有相当高的硬度，强度，还应该具有较高的塑性与韧性。板条马氏体（位错型马氏体）既有相当高的强度，硬度又具有较高的塑性与硬性，其综合力学性能最高；故板条马氏体 是斗齿材料的理想金相组织。

      性能与成分的测定 低碳合金钢的研究发展目标在于满足其使用工况条件提高耐磨性，同时提高强度及冲击韧性，其设计准则中除满足挖泥船使用过程中所需要的力学性能，焊接性能，抗应力腐蚀开裂等指标外，并且选用适宜的成分，使其满足以下性能：1）足够的淬透性以保证整个界面均匀；2）得到强韧性高的板条马氏体；3）ms点不能压的太低，以免发生淬火畸变和开裂；4)бs≧980mpa,hrc≧43;5）少用贵重元素以降低成本，得到好的性能价格比。[14,15]

   2. 技术方案 材料热处理1）预先热处理 采用高温固溶预处理球化退火对低碳合金钢铸件进行预先热处理。2）最终热处理：经高温固溶预处理球化退火的铸件做成试样，不同程度淬火回火。

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      3. 研究计划与安排

      第1-3周：查阅相关文献资料，完成英文翻译。明确研究内容，了解研究所需原料、仪器和设备。确定技术方案，并完成开题报告。

      第4-5周：b型斗齿材料成分设计。

      第6-8周：试样制备。

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      4. 参考文献（12篇以上）

      [1]余鹏超，邹翼群，李幸福. 低碳耐磨合金钢的研制[j].海南矿治，2000（6):

      [2]崔忠圻.金属学与热处理.北京：机械工业出版社，1997

      [3]程巨强，康沫狂.国内外斗齿材料的新发展[j]矿山机械，1998，29（9）：29-30.

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