Analiza sile delovne površine zoba žlice in stika izkopanega predmeta v celotnem procesu izkopavanja v različnih delovnih fazah z različnimi napetostnimi pogoji. Ko se konica zoba prvič dotakne površine materiala, je zaradi velike hitrosti močno udarjena. Če je meja tečenja zob žlice nizka, se na konici pojavi plastična deformacija. Z naraščanjem globine kopanja se napetost zob žlice spremeni. Ko zob žlice reže material, se zob žlice in material relativno premikata, kar povzroči zelo velik pozitiven ekstruzijski tlak na površini, kar povzroči veliko silo trenja med delovno površino zoba žlice in materialom. Če je material trda kamnina, beton itd., bo trenje zelo veliko. Rezultat ponavljajočega se delovanja tega procesa povzroči različne stopnje obrabe površine delovne površine zoba žlice in nato ustvari brazdo z večjo globino. Sestava zob žlice dobro vpliva na dolžino življenjske dobe zob žlice, zato je pri izbiri zob žlice seveda previdnejši. Daddus prodaja zob žlice. Tudi sam sem uporabil njegove zobe žlice, učinek je dober! Pozitiven tlak na sprednji delovni površini je očitno večji kot na zadnji delovni površini, sprednja delovna površina pa je ... močno obrabljeni. Lahko sklepamo, da sta pozitivni tlak in sila trenja glavna zunanja mehanska dejavnika za odpoved zob žlice, ki igrata pomembno vlogo v procesu odpovedi.
Analiza procesa: vzemite dva vzorca s sprednje in zadnje delovne površine in ju zbrusite za preizkus trdote. Ugotovljeno je bilo, da se trdota istega vzorca zelo razlikuje, predhodna ugotovitev pa je, da material ni enakomeren. Vzorca sta bila brušena, polirana in korodirana, pri čemer je bilo ugotovljeno, da so na vsakem vzorcu očitne meje, vendar so bile meje različne. Z makro vidika je okoliški del svetlo siv, srednji del pa temen, kar kaže na to, da je kos verjetno intarzirana litina. Na površini bi moral biti zaprti del prav tako intarziran blok. Preskusi trdote na obeh straneh meje so bili izvedeni na digitalnem merilniku trdote Rockwell hrs-150 in digitalnem merilniku mikrotrdote mhv-2000 ter so bile ugotovljene pomembne razlike. Zaprti del je vložni blok, okoliški del pa matrica. Sestava obeh je podobna. Glavna sestava zlitine (masni delež, %) je 0,38c, 0,91cr, 0,83mn in 0,92si. Mehanske lastnosti kovinskih materialov so odvisne od njihove sestave in postopka toplotne obdelave. Podobna sestava in razlika v trdoti kažeta, da so bili zobje vedra po ulivanju uporabljeni brez toplotne obdelave. Nadaljnja opazovanja tkiva to potrjujejo.
Analiza organizacije metalografskih opazovanj je pokazala, da ima substrat večinoma črno fino lamelarno strukturo, kos tkiva pa je sestavljen iz dveh delov, belega bloka in črnega, beli blok pa je bolj organiziran od območja prečnega prereza (in nadaljnji test mikrotrdote dokazuje, da je organizacija feritnih belih madežev, črne fino lamelarne strukture troostita ali hibridne organizacije troostita in perlita). Nastanek ferita v vložku je podoben nastanku nekaterih faznih prehodnih območij v območju varjenja, ki je pod vplivom toplote. Pod vplivom toplote kovinske tekočine med ulivanjem se to območje nahaja v dvofaznem območju avstenita in ferita, kjer je ferit popolnoma zrasel in njegova mikrostruktura se ohranja pri sobni temperaturi. Ker je stena zoba žlice relativno tanka in je prostornina bloka vložka velika, je temperatura osrednjega dela bloka vložka nizka in se ne tvori velik ferit.
Preskus obrabe na preskusnem stroju mld-10 kaže, da je odpornost matrice in vložka proti obrabi boljša kot pri kaljenem jeklu 45 pod pogojem preizkusa obrabe z majhnim udarcem. Medtem se odpornost matrice in vložka proti obrabi razlikuje, matrica pa je bolj odporna proti obrabi kot vložek (glej tabelo 2). Sestava na obeh straneh matrice in vložka je podobna, zato je razvidno, da vložek v zobih žlice deluje predvsem kot hladilnik. Med litjem se zrna matrice prečistijo, da se izboljša njihova trdnost in odpornost proti obrabi. Zaradi vpliva toplote litja je struktura vložka podobna strukturi območja, ki ga je prizadela toplota varjenja. Če se po litju izvede ustrezna toplotna obdelava za izboljšanje strukture matrice in vložka, se bosta odpornost proti obrabi in življenjska doba zob žlice očitno izboljšali.
Čas objave: 15. april 2019