截齿是采煤机用来破岩落煤的刀具,在工作过程中,要承受很大的剪切应力、压应力、冲击载荷以及温升的交变作用,工作环境恶劣易产生失效。截齿材料成分及其含量对截齿的使用性能与磨损等失效的发生具有重要影响。目前国产截齿的寿命及性能均与进口截齿存在较大的差距。因此,分析截齿材料、结构及失效原因对其性能和寿命的影响,对于保持截齿在工作过程中的截割性能,延长使用寿命,具有重要的意义。论文在横向项目“高性能截齿制备及3D打印技术研究”的支撑下,重点完成了以下工作:(1)在采煤现场进行了截齿采煤时的失效实验,分析了采煤现场截齿的失效情况。利用电镜扫描和能谱分析等技术手段,通过对截齿微观组织的分析以及材料成分的测定,详细讨论了截齿的失效形式和原因。(2)在失效分析的基础上,从材料成分及含量的角度分析了结构相同、尺寸接近的三种截齿产生不同失效的原因。结果表明添加剂(TiC+TaC)、Ni对截齿硬质合金刀头硬度和断裂韧性的影响是造成这种差异的主要原因。分析表明(TiC+TaC)对硬质合金硬度、强度等性能的增强作用远高于同等含量的(Co+Ni)对合金硬度等力学性能的削弱作用。(3)针对不同地质条件下的不同失效形式,从材料和结构两方面对截齿在某种条件下的选择依据做了归纳和简要总结,使截齿与实际工况相匹配,间接地延长截齿使用寿命。