前言
全断面隧道掘进机(TBM)广泛应用于隧道工程的建设中。掘进机在掘进过程中，刀盘上的滚刀刀圈与岩石直接接触，刀圈在纵向推力的作用下，通过碾压作用对岩石进行破碎。滚刀刀圈是TBM施工的关键部件和易损部件，在施工过程中工作环境恶劣，消耗量极大，且因刀具失效而造成频繁停机换刀，增加了施工成木，减慢了施工进度。为减少停机换刀次数，降低刀圈的消耗，吉林省维尔特隧道装备有限公司开发出了高盘型滚刀刀圈。 一个度导航
1、盘型滚刀刀圈的失效分析
lvds屏线
盘型滚刀刀圈在破岩过程中，不仅承受到很大的径向破岩力剧烈摩擦失效现象，因此，同时又经受岩石中硬矿物相的在掘进过程中会经常发生刀圈失效，形式多种多样，主要包括:正常磨损、非正常磨损、卷边、打刃、位移、崩裂等损坏形式。刀圈在工作中的失效形式虽然比较多，但归结起来主要与刀圈材料的硬度、耐磨性和冲击韧性有关。刀圈在工作过程中与坚硬的岩石发生相互间的碰撞、挤压及摩擦，因此刀圈必须具有高硬度、高耐磨性、高韧性。 具有高硬度才能保证刀圈不发生压溃变形;具有高耐磨性有助于减少刀圈的磨损量，提高刀圈的使用寿命;具有高韧性才能够减少打刃和崩裂等失效现象的发生，从而提高TBM掘进速度。
2盘型滚刀刀圈材制
2.1常用刀圈材制
化纤丝
目前国内外滚刀刀圈的材料主要选用热作模具钢，部分企业采用冷作模具钢制作刀圈。无论采用何种钢都必须要具备:足够高的硬度、较高的屈服强度、良好的冲击韧性和良好的抗回火能力，以此来保证刀圈在使用过程中减少磨损，防止打刃、崩裂及其他失效;刀圈材料还应该具有良好的热加工和冷加工性能。国内外常用滚刀刀圈材料化学成分见表1。采用表1中材料加工生产出的刀圈表而硬度在56-60 HRC，心部硬度52-56HRC，冲击功在7-12J。
表1 国内外常用刀圈材料化学成分(%)
mntp2.2刀圈材料
高性能材料的开发涉及刀圈材料的成分、冶炼、锻造、热处理等一系列过程，合理的化学成分配比是保证材料高性能的先决条件。常用刀圈材料化学成分中:碳(C)是钢中最有效的强化元素之一，起到显著的固溶强化作用;铬(Cr)能提高钢的淬透性，增加材料的硬度和耐磨性;钥能(Mo)提高钢的淬透性，是强碳化物形成元素，回火时起到二次硬化作用，从而提高硬度和耐磨性;钒(V)能在钢的奥氏体化过程中控制晶粒长大、细化晶粒，回火时形成碳化物有效强化基体、增强抗磨损能力和延展性;钻(Co)能提高材料的高温强度，与钥同时加入时在回火过程中促进钥碳化物的析出，增加弥散硬化效果，因此可以提高二次硬化效果，从而提高耐磨性。通过对国内外常用刀圈材料的研究及对各种元素在钢中的不同作用的研究和分析，在4Cr5MoSiV1的基础上，适当调整各元素的含量，再补加一定量的金属钻，从而开发出了一种高品质TBM滚刀刀圈材料，其化学成分见表2飞船逃逸塔
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