铜矿电机车齿轮失效的成因与改进研究

摘要

铜矿井下运输电机车齿轮在高湿、高冲击及粉尘等严苛工况中频发疲劳失效问题，此状况已成为制约设备稳定运转及矿石产能的影响因素。文章针对失效成因，借助成分分析、金相组织观测及力学性能测试等手段，对典型齿轮样本展开系统性探究，研究结果表明，材料成分波动、晶粒粗大、热处理硬度不均及夹杂物诱发裂纹是导致失效的主要缘由。据此提出以Nb-Ti微合金强化结合清洁冶金技术为核心的材料改进方案，同时优化渗碳、淬火及回火工艺，以增强组织稳定性与抗裂纹能力，所研发的新型Mo-B系贝氏体齿轮在实际矿区运行过程中，展现出优良的疲劳寿命与断裂抗力特性，该研究成果不仅为齿轮钢材的高性能化发展指明方向，也为铜矿运输系统齿轮材料的选型及使用寿命的延长提供了工程实践依据。