传统的大型挖掘机斗齿材质多数为高锰钢。因高锰钢的特点是具有加工硬化性,冲击能量越大,硬化效果越好,但是如果加工硬化效果不充分,表面硬度偏低,耐磨性就差。 所以对于那些冲击载荷不大的工况,由于它不能充分得到加工硬化,其硬度和耐磨性无法提高。 在这种工况下使用高锰钢是不合理的。
斗齿厂家研究还发现,在高冲击较大的工况下,高锰钢也并非是最优越的耐磨材料。 因为在凿削式磨损工况下,高锰钢的加工硬化峰也不在最表层,而在亚表层, 此处的组织脆化萌生裂纹会引起磨损表面的剥落。另外,高锰钢加工硬化后,其屈服强度并不高,在较大的挖掘力作用,斗齿受到弯曲变形,有时也会产生开裂,难以达到预期的使用寿命。挖掘机斗齿一般装在挖掘机铲斗的前端,系悬臂梁构件。一般挖掘机斗齿由铲头、铲座和环形卡子组成。
由于斗齿直接与矿石、砂土、岩石等物料接触。在接触物料时,既承受冲击作用,又承受弯矩作用。在工作过程中,斗齿尖部受到较强烈的冲击滑动磨料磨损;尖部表面常出现各式犁沟、变形、造成表面磨损或脱落。因此要求斗齿柄必须具有足够的强度和韧性,斗齿尖部必须具有良好的抗磨性,才能使斗齿经久耐用。因此,斗齿在不同的工作条件下,会受到不同程度的磨损和冲击从而发生不同程度、不同形式的失效。