理想的大型礦山挖掘機斗齒，其材料表面應(yīng)具有很高的硬度和耐磨性,基體本身應(yīng)具有很高的強度和韌性。為此,可以通過改進設(shè)計、合理地選擇材料和采用表面抗磨新工藝,以提高斗齒的抗磨損措施。

1、優(yōu)化結(jié)構(gòu)設(shè)計。磨損失效受結(jié)構(gòu)的影響很大,包括整機的結(jié)構(gòu)和零件的結(jié)構(gòu)。改善原斗齒的形狀,即把斗齒的上下面挖出一長槽,將這部分金屬放在齒尖部位,加長了斗齒的長度,增加了有效磨損金屬的數(shù)量,改變了礦石與零件表面接觸時的受力狀況,從而增加了耐磨性。另外,還可以更進一步改變原一個長槽為若干個圓孔,這樣既能達到以上目的,又能改善因開長槽出現(xiàn)的應(yīng)力集中現(xiàn)象。

2、采用復合方式組成復合材料。斗齒的磨損方式屬于高沖擊滑動磨料磨損,由于有高的接觸應(yīng)力的作用,要求斗齒的韌性好,同時由于硬礦石與斗齒表面的相對滑動速度快,要求斗齒材料具備高的硬度,用兩種材料來復合制造斗齒就能滿足上述要求。以高錳鋼或低炭合金鋼為基體,以簡單工藝鑲鑄硬質(zhì)合金或高鉻白口鐵,能有效地提高斗齒的耐磨性,可以充分發(fā)揮兩種材料韌硬結(jié)合的特點。

3、對表面進行耐磨堆焊處理。高錳鋼或低炭合金鋼本身具有很高的強韌性,用它來作挖掘機斗齒能滿足強韌性的要求,如果在其表面上再堆焊一層高硬度的耐磨合金層,就可以獲得表面耐磨而又不易折斷的理想斗齒。選擇高錳鋼斗齒表面堆焊的合金系列的原則是：只要使用時能經(jīng)受住物料沖擊,盡量選擇硬度高、耐磨性性好的堆焊合金。

4、優(yōu)化制造工藝。合理的設(shè)計、正確的選材如果沒有恰當?shù)纳a(chǎn)工藝、熱處理工藝的保證,也會使易磨損件早期失效。制造斗齒時要保證鑄造質(zhì)量和熱處理質(zhì)量、鋼基體與硬塊之間的復合質(zhì)量、鋼基體與堆焊層的堆焊質(zhì)量等。鑄造工藝中需要注意澆注溫度、開箱時間、硬塊在鑲鑄部分的容積比及熱處理規(guī)范的正確選擇等,這樣才能使斗齒在保證不發(fā)生斷裂的前提下獲得最好的耐磨性。