고망간 합금강 복합재료는 인성이 매우 뛰어나기 때문에, 표면에 경도가 높고 내마모성이 우수한 합금을 덧입힐 수 있어 버킷 이빨의 표면 강도를 크게 향상시켜 더욱 이상적인 버킷 이빨을 얻을 수 있습니다. 또한, 내마모성이 우수해야 하므로, 재료 선택 시 경도가 높고 내마모성이 뛰어난 덧입힘 용접 합금을 사용해야 합니다.
관련 연구에 따르면 고철 합금은 고망간강 소재보다 내마모성이 뛰어나며, 고철 합금 또는 마르텐사이트 주철 합금은 신형 버킷 이빨 제작 및 노후 버킷 이빨 보수에 사용됩니다. 보수 처리 시, 아세틸렌 불꽃으로 노후 버킷 이빨 끝부분을 절단하여 일정한 홈을 만든 후, 오스테나이트계 망간강 용접봉을 사용하여 원래 형태에 맞게 처리하고, 마지막으로 표면에 덧대어 용접 처리함으로써 광산용 대형 굴삭기의 내마모성을 향상시킵니다.

첫째, 절단 메커니즘
버킷 이빨이 높은 충격 하중 하에서 암석(광석)과 접촉할 때, 한편으로는 암석(광석) 표면과 접촉하면서 큰 충격력을 발생시키는데, 버킷 이빨 재질의 항복 강도가 낮으면 이빨 끝부분에 소성 변형이 발생하여 소성 홈이 쉽게 형성될 수 있습니다. 다른 한편으로는, 버킷 이빨이 암석(광석)에 삽입될 때, 버킷 이빨의 경도가 암석(광석)의 경도보다 낮으면 암석(광석) 입자가 버킷 이빨 표면으로 밀려 들어가면서 곡선 또는 나선형 모양의 긴 칩이 생성되어 절삭 홈을 형성하고, 미세 절삭 칩이 함께 발생할 수도 있습니다. 전단 작용과 많은 변형으로 인해 칩은 막대한 양의 변형 잠열을 발생시키고, 조밀하고 정돈된 슬립 단계와 주름을 형성합니다. 또한 암석(광석)과의 마찰로 인한 마찰열, 변형 잠열 및 마찰열의 복합적인 효과로 인해 칩의 온도가 급격히 상승하고, 동적 재결정, 템퍼링 연화, 동적 상변화 등이 일어나 칩의 내부 구조가 변화하며, 일부에서는 국부적인 용융 현상이 나타나기도 합니다.
둘째, 피로 박리 메커니즘
버킷 이빨이 암석(광석)에 삽입되어 왕복 운동을 할 때, 표면에 형성된 소성 변형 홈이 융기 시 암석 입자에 의해 여러 번 파쇄되면서 금속 다층 구조가 형성될 수 있습니다. 버킷 이빨 재질의 응력이 강도 한계를 초과하면 균열 및 취성 균열이 발생합니다. 전자는 마모 방향에 수직으로 발생하는 균열이고, 후자는 마모 방향을 따라 발생하는 균열 또는 파단으로, 앞면에는 매끄러운 홈이 있는 줄무늬가, 뒷면에는 평평한 줄무늬가, 측면에는 파쇄 변형으로 인해 겹쳐진 줄무늬가 형성됩니다. 암석이 각진 경우, 변형층이 절단되어 가장자리가 거친 편평한 조각 형태의 파편이 생성됩니다. 또한 버킷 이빨과 암석이 반복적으로 작용하는 경우, 버킷 이빨의 소성 변형으로 인해 높은 가공 경화 효과가 발생하여 버킷 이빨 표면이 취성화될 수 있습니다. 암석의 강한 충격 하에서 이빨 표면에 취성 파편이 형성되고, 그 표면에는 깊이가 다양한 방사형 균열이 발생합니다. 이러한 취성 균열 특성은 엄밀히 말하면 피로 박리 메커니즘입니다. 마모 파손 메커니즘은 재료 및 작업 조건과 관련이 있으며, 주로 절삭, 피로 박리 및 기타 메커니즘을 포함합니다. 일반적으로 버킷 이빨의 마모 파손 과정에서는 절삭 메커니즘이 지배적이며 70% 이상을 차지합니다. 버킷 이빨의 경도가 증가함에 따라 피로 박리 메커니즘이 점차 증가하여 20~30%를 차지합니다. 재료의 경도가 상한에 도달하면 취성이 증가하여 취성 파단이 발생할 수 있습니다. 절삭 메커니즘이 지배적인 작업 조건에서는 버킷 이빨 재료의 경도를 높이는 것이 내마모성 향상에 도움이 됩니다. 피로 박리 메커니즘의 경우, 재료는 단단하고 인성이 좋은 적합성을 가져야 합니다.높은 경도높은 파괴 인성, 낮은 균열 성장 속도 및 높은 충격 피로 저항성은 모두 재료의 내마모성을 향상시키는 데 기여합니다.