Aufgrund der hohen Zähigkeit des Verbundwerkstoffs aus Mangan- und legiertem Stahl kann eine verschleißfeste Legierung mit hoher Härte auf die Oberfläche aufgebracht werden. Dadurch wird die Oberflächenfestigkeit des Schaufelzahns deutlich verbessert und ein optimalerer Schaufelzahn erzielt. Da die Beständigkeit gegenüber Trockenheit im Schweißprozess eine wichtige Rolle spielt, sollten für das Auftragschweißen Legierungen mit hoher Härte und guter Verschleißfestigkeit ausgewählt werden.
Laut einschlägigen Studien weist die hochlegierte Eisenlegierung eine höhere Verschleißfestigkeit auf als hochmanganhaltiger Stahl. Hochlegierte Eisenlegierungen oder martensitische Gusseisenlegierungen werden daher sowohl für die Herstellung neuer als auch für die Reparatur alter Schaufelzähne verwendet. Bei der Reparatur wird die Spitze des alten Schaufelzahns mit einer Acetylenflamme eingeschnitten, wodurch eine Nut entsteht. Anschließend wird mit austenitischem Manganstahl-Schweißdraht die ursprüngliche Form wiederhergestellt und abschließend eine Deckschichtschweißung aufgebracht, um die Verschleißfestigkeit von Großbaggern im Bergbau zu verbessern.

Zunächst der Schneidmechanismus
Wenn ein Schaufelzahn unter hoher Stoßbelastung auf Gestein (Erz) trifft, entsteht einerseits durch den Kontakt mit der Gesteins- (Erz-)Oberfläche eine große Stoßkraft. Ist die Streckgrenze des Schaufelzahnmaterials gering, verformt sich die Spitze des Schaufelzahns plastisch, wodurch leicht eine plastische Furche entsteht. Dringt der Schaufelzahn hingegen in das Gestein (Erz) ein, werden Gesteins- (Erz-)Partikel bei geringerer Härte des Schaufelzahns gegen die Oberfläche des Schaufelzahns gedrückt. Dabei entstehen lange, gebogene oder spiralförmige Späne, die eine Schneidrille bilden und von Mikro-Schneidspänen begleitet sein können. Durch Scherkräfte und eine große Anzahl von Verformungen entsteht beim Span eine große Menge an Verformungswärme, es bilden sich eng beieinander liegende und ordentlich angeordnete Gleitstufen, Falten entstehen, und zusätzlich erzeugt die Reibung mit dem Gestein (Erz) Reibungswärme. Die kombinierte Wirkung von Verformungswärme und Reibungswärme führt zu einem starken Anstieg der Spantemperatur, dynamischer Rekristallisation, Anlasserweichung, dynamischem Phasenübergang usw., wodurch sich die innere Struktur des Spans verändert; teilweise treten auch lokale Schmelzphänomene auf.
Zweitens, Ermüdungsabschälungsmechanismus
Der Schaufelzahn dringt in das Gestein (Erz) ein und bewegt sich hin und her. Die dabei entstehende plastische Pflugrille wird durch die beim Auftrieb entstehenden Gesteinspartikel wiederholt zerkleinert. Dadurch kann sich eine Art Metallschicht bilden. Überschreitet die Spannung im Schaufelzahnmaterial die Festigkeitsgrenze, entstehen Risse und Sprödbrüche. Erstere verlaufen senkrecht zur Verschleißrichtung, letztere reißen oder reißen parallel dazu. Die Vorderseite weist glatte, gerillte Streifen auf, die Rückseite ist flacher, und an den Seiten entstehen durch die Verformung überlappende Streifen. Bei kantigem Gestein wird die Verformungsschicht abgeschert, wodurch flache, schuppige Bruchstücke mit rauen Kanten entstehen. In manchen Fällen führt die wiederholte Einwirkung von Schaufelzahn und Gestein zu plastischer Verformung des Schaufelzahns und damit zu einer hohen Kaltverfestigung. Dadurch wird die Zahnoberfläche spröde. Unter starkem Gesteinsaufprall bilden sich spröde Absplitterungen, und die Oberfläche weist radiale Risse unterschiedlicher Tiefe auf. Diese spröde Rissbildung ist ein typischer Ermüdungsbruchmechanismus. Der Verschleißmechanismus hängt vom Material und den Betriebsbedingungen ab und umfasst hauptsächlich Schneiden, Ermüdungsabrieb und andere Mechanismen. Im Allgemeinen dominiert der Schneidmechanismus den Verschleißprozess der Schaufelzähne und erreicht über 70 %. Mit zunehmender Härte der Schaufelzähne steigt der Ermüdungsabriebmechanismus allmählich an und macht 20–30 % aus. Erreicht das Material seine obere Härtegrenze, nimmt die Sprödigkeit zu und es kann zu sprödem Absplittern kommen. Bei Betriebsbedingungen, die vom Schneidmechanismus dominiert werden, trägt eine höhere Härte des Schaufelzahnmaterials zur Verbesserung der Verschleißfestigkeit bei. Für den Ermüdungsabriebmechanismus ist eine gute Passung zwischen Material und Härte erforderlich.Hohe HärteEine hohe Bruchzähigkeit, eine geringe Risswachstumsrate und eine hohe Schlagermüdungsbeständigkeit tragen alle zur Verbesserung der Verschleißfestigkeit von Werkstoffen bei.