Analýza sily pracovnej plochy zubov lyžice a kontaktu vykopaného objektu v celom procese výkopu v rôznych pracovných fázach s rôznymi napäťovými podmienkami. Keď sa hrot zuba prvýkrát dotkne povrchu materiálu, hrot zuba lyžice je silne zasiahnutý kvôli svojej vysokej rýchlosti. Ak je medza klzu zubov lyžice nízka, na hrote dôjde k plastickej deformácii. So zvyšujúcou sa hĺbkou kopania sa napätie zubov lyžice mení. Keď zub lyžice reže materiál, zub lyžice a materiál sa relatívnym spôsobom pohybujú, vytvára sa veľmi veľký kladný extrúzny tlak na povrch, čím sa vytvára veľká trecia sila medzi pracovnou plochou zuba lyžice a materiálom. Ak je materiál tvrdá hornina, betón atď., trenie bude veľmi veľké. Výsledkom opakovaného pôsobenia tohto procesu je rôzny stupeň povrchového opotrebenia pracovnej plochy zuba lyžice a následne sa vytvára brázda s väčšou hĺbkou. Zloženie zubov lyžice má dobrý vplyv na životnosť zubov lyžice, pri výbere zubov lyžice si samozrejme treba dávať pozor. Používal som aj jeho zuby lyžice a účinok je dobrý! Kladný tlak na prednej pracovnej ploche je samozrejme väčší ako na zadnej pracovnej ploche a predná pracovná plocha je... silne opotrebované. Dá sa usúdiť, že kladný tlak a trecia sila sú hlavnými vonkajšími mechanickými faktormi spôsobujúcimi poruchu zubov lyžice, ktoré zohrávajú hlavnú úlohu v procese porúch.
Analýza procesu: odoberte dve vzorky z prednej a zadnej pracovnej plochy a obrúste ich naplocho na skúšku tvrdosti. Zistilo sa, že tvrdosť tej istej vzorky je veľmi odlišná a predbežný záver je, že materiál nie je rovnomerný. Vzorky boli brúsené, leštené a skorodované a zistilo sa, že na každej vzorke sú zjavné hranice, ale hranice boli odlišné. Z makro hľadiska je okolitá časť svetlosivá a stredná časť tmavá, čo naznačuje, že kus je pravdepodobne intarzovaný odliatok. Na povrchu by mala byť uzavretá časť tiež intarzovaný blok. Skúšky tvrdosti na oboch stranách hranice boli vykonané na digitálnom tvrdomere Rockwell hrs-150 a digitálnom mikrotvrdomere mhv-2000 a zistili sa významné rozdiely. Uzavretá časť je vložený blok a okolitá časť je matrica. Zloženie oboch je podobné. Hlavné zloženie zliatiny (hmotnostný zlomok, %) je 0,38c, 0,91cr, 0,83mn a 0,92si. Mechanické vlastnosti kovových materiálov závisia od ich zloženia a procesu tepelného spracovania. Podobné zloženie a rozdiel v tvrdosti naznačujú, že zuby vedra boli uvedené do používania bez tepelného spracovania po odliatí. Následné pozorovania tkaniva to potvrdzujú.
Organizačná analýza metalografického pozorovania ukázala, že substrát má prevažne čiernu jemnú lamelárnu štruktúru, pričom kus tkaniva pozostáva z dvoch častí, bieleho bloku a čierneho kúska, pričom biely blok je od prierezu vzdialenejší (a ďalší test mikrotvrdosti dokazuje, že organizácia feritových bielych škvŕn, čierna jemná lamelárna štruktúra troostitu alebo hybridnej troostitu a perlitu). Tvorba objemového feritu vo vložke je podobná ako v niektorých zónach fázového prechodu v tepelne ovplyvnenej zóne zvárania. Pôsobením tepla z kovovej kvapaliny počas odlievania sa táto oblasť nachádza v dvojfázovej zóne austenitu a feritu, kde ferit úplne rastie a jeho mikroštruktúra sa udržiava na izbovej teplote. Pretože stena zuba vedra je relatívne tenká a objem bloku vložky je veľký, teplota v strednej časti bloku vložky je nízka a netvorí sa žiadny veľký ferit.
Skúška opotrebenia na skúšobnom stroji mld-10 ukazuje, že odolnosť matrice a vložky voči opotrebeniu je lepšia ako odolnosť kalenej ocele 45 za podmienok skúšky opotrebenia malým nárazom. Zároveň je odolnosť matrice a vložky voči opotrebeniu odlišná a matrica je odolnejšia voči opotrebeniu ako vložka (pozri tabuľku 2). Zloženie na oboch stranách matrice a vložky je podobné, takže je vidieť, že vložka v zuboch korčeka pôsobí hlavne ako chladič. Počas procesu odlievania sa zrno matrice zjemňuje, aby sa zlepšila jej pevnosť a odolnosť voči opotrebeniu. Vplyvom odlievacieho tepla je štruktúra vložky podobná štruktúre tepelne ovplyvnenej zóny zvárania. Ak sa po odliatí vykoná správne tepelné spracovanie na zlepšenie štruktúry matrice a vložky, odolnosť proti opotrebeniu a životnosť zubov korčeka sa výrazne zlepšia.
Čas uverejnenia: 15. apríla 2019