模锻和碾环对滚刀刀圈耐磨性能及力学性能的影响

为了研究不同锻造方式对滚刀刀圈耐磨性能及力学性能的影响,通过磨粒磨损试验机、金相显微镜等设备分别对模锻及碾环成型的滚刀刀圈不同部位的硬度、冲击韧性、耐磨性能和微观组织进行分析,并通过TBM(Tunnel Boring Machine)掘进工业试验对不同锻造工艺制造的刀圈的实际使用耐磨性能进行对比,最终得出:模锻和碾环成型工艺对滚刀刀圈刃口耐磨性能影响差别较小,磨粒磨损失重量分别为3.13 g及3.15 g。但在碾环工艺下刀圈内孔的耐磨性显著下降,其失重量达到4.2g;模锻工艺下刀圈刃口和刀圈内孔的硬度和冲击韧性相差不大,硬度分别为59.5 HRC及59.4 HRC,Ku2冲击功分别为12.8 J及13.4 J。而碾环工艺下,刀圈内孔的硬度低于刀圈刃口,其中内孔硬度为58.4 HRC,刃口硬度为59.5 HRC。而刀圈内孔的韧性高于刀圈刃口,分别为15.1 J和12.4 J;实际的工程应用中,磨损13 mm时模锻刀圈和碾环刀圈分别掘进124.65 m和123.78 m,说明锻造成型工艺对刀圈的实际使用耐磨性能影响差别较小。