硬質(zhì)合金截齒是由硬質(zhì)合金球齒釬焊與截齒齒座構成的，一般用于采煤機直接切割、采掘煤炭，因此也被稱(chēng)為硬質(zhì)合金煤截齒。

一、原理

截齒以沖擊回轉的方式在煤層中推進(jìn)切割，需要同時(shí)承受高壓應力和剪切彎曲應力。而這是周期性與交變性的沖擊載荷，在施工過(guò)程中截齒與煤層還會(huì )發(fā)生劇烈的摩擦而產(chǎn)生摩擦熱，在整個(gè)磨損過(guò)程中還有可能伴隨著(zhù)局部屈服、接觸疲勞、腐蝕以及斷裂等多種力學(xué)行為。

二、 失效

在煤層掘進(jìn)的過(guò)程中，由于沖擊載荷的作用表面處于高壓應力狀態(tài)，硬質(zhì)合金截齒發(fā)生崩塊。因為煤層地質(zhì)的不確定性，齒頭在掘進(jìn)時(shí)不能夠與煤層保持完全良好的接觸狀態(tài)，且煤層中夾雜著(zhù)一定的矸石，這也會(huì )使得接觸不良甚至是不發(fā)生接觸的區域不可避免地增多。因此這樣的應力狀態(tài)在交變載荷的作用下，容易產(chǎn)生沖擊疲勞和熱疲勞裂紋。此外，齒頭表面或內部的微缺陷也會(huì )造成應力集中而使硬質(zhì)合金截齒發(fā)生損壞。

三、優(yōu)化

針對硬質(zhì)合金截齒的失效形式與其所產(chǎn)生的原因，可以通過(guò)調整合金的粒徑、成分以及配比來(lái)提高其使用性能。首先，Co的含量不能太低，因為其能有效提高抗熱疲勞能力、增強合金的可塑性、松弛應力等。而且Co含量的增加在一定程度上會(huì )影響耐磨性，根據煤層的硬度，一般控制在8%-13%之間，質(zhì)地硬時(shí)Co含量適當增加。其次是WC粒徑的選擇以及配比，細晶WC顆?？偙砻娣e減小，比表面積增大，其Co的平均自由程得到提高，相當于提高了Co含量，有利于合金斷裂韌性的改善。為了強化Co相，采用適當的熱處理工藝也是一種相對有效的方法，利用Co所存在的多型性轉變產(chǎn)生其他物相來(lái)增強面心立方鈷，從而達到強韌化硬質(zhì)合金截齒的目的。