專利名稱：履帶鏈節(jié)的制造方法及由該方法制造的履帶鏈節(jié)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種履帶鏈節(jié)的制造方法及由該方法制造的履帶鏈節(jié)，例如構(gòu)成在油壓挖掘機(jī)、推土機(jī)等建筑機(jī)械的循環(huán)軌道的履帶的履帶鏈節(jié)的制造方法及由該方法制造的履帶鏈節(jié)。
以往，上述履帶鏈節(jié)是由如圖5所示的工序的制造方法制作的。即、首先準(zhǔn)備好作為原料的以SMn、SCM類、SNCM類等的高強(qiáng)度鋼的圓料(或方棒料)(工序1)。然后，對(duì)該原料進(jìn)行熱鍛造成為接近完成品的形狀的鏈節(jié)原料(工序2)，其后，使該鏈節(jié)原料用水或油等的淬火劑使其全體淬火(工序3)。然后，將該被淬火的鏈節(jié)原料以400℃～650℃左右進(jìn)行高溫回火(工序4)，使金屬組織成為強(qiáng)韌的回火馬氏體(索氏體)組織。這樣，使鏈節(jié)原料的硬度為HRC25～HRC40左右而確保疲勞強(qiáng)度。然后，對(duì)在該鏈節(jié)原料中的支撐面、滑履安裝面、銷孔、襯套孔、密封墊沉孔、滑履螺栓孔、滑履螺母接合面實(shí)施機(jī)械加工、精加工成規(guī)定的尺寸(工序5)。進(jìn)而，在這些機(jī)械加工部位中，在支撐面，因?yàn)橥ㄟ^(guò)被夾在與履帶滾輪之間的土砂施加高面壓而產(chǎn)生土砂磨耗，所以為了抵抗該土砂磨耗，在其支撐面部實(shí)施高頻淬火回火處理(工序6、7)，形成HRC45～HRC55左右的硬度的5～15mm左右的硬化層。并且，在實(shí)施這些機(jī)械加工的部位實(shí)施最后精加工而完成履帶鏈節(jié)(工序8)。
一般地講，履帶鏈節(jié)由于支撐面的磨耗加深、履帶滾輪的凸緣部與履帶鏈節(jié)干擾，由于支撐面變薄支撐車體重量的強(qiáng)度不能保證，就失去其功能到了壽命。從而，就需要盡量提高支撐面的磨耗壽命，因此加深在支撐面的硬化層就是有效的。
然而，在通常的高頻淬火回火那樣的表面硬化方法中，就有無(wú)論使用怎樣的淬火性能良好的原料也只能得到比較淺的(15mm左右)硬化層的問(wèn)題。在這里，為了要得到更深的硬化層使表面加熱區(qū)域變深時(shí)加熱時(shí)間就變長(zhǎng)，其結(jié)果，支撐面的溫度變得過(guò)高結(jié)晶粒度就變粗，就有該部分的韌性下降的問(wèn)題。
另外，一旦在上述工序3和工序4實(shí)施了全體淬火回火處理，再次實(shí)施高頻加熱處理時(shí)，就成為圖6所示的溫度分布，加熱不充分的a部呈接受高溫回火的狀態(tài)。其結(jié)果，在圖4中的硬度分布比較圖中如由IQT(高頻淬火回火)品質(zhì)線所示，已經(jīng)比由原料調(diào)質(zhì)處理得到的硬度更低硬度層，形成所謂軟區(qū)，就有以強(qiáng)度不夠?yàn)樵蛴不瘜觿冸x的問(wèn)題。
為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明之1提出一種履帶鏈節(jié)的制造方法，其特征在于，包含對(duì)于在熱鍛造后的鏈節(jié)原料的全體實(shí)施淬火低溫回火處理的熱處理工序，在進(jìn)行該熱處理工序之前，對(duì)上述鏈節(jié)原料實(shí)施所需要的機(jī)械加工，并且在進(jìn)行了該熱處理工序之后，對(duì)實(shí)施了該機(jī)械加工的部分之中至少要求尺寸精度的部分，和通過(guò)由壓入銷、襯套產(chǎn)生的高應(yīng)力而有阻滯破壞的危險(xiǎn)性的部分實(shí)施回火處理，并且實(shí)施精加工。
根據(jù)本發(fā)明，通過(guò)對(duì)于熱鍛造后的鏈節(jié)原料的全體實(shí)施淬火低溫回火處理的熱處理工序，鏈節(jié)原料的坯料全體被硬化，結(jié)果由于在支撐面形成深的硬化部，所以能夠大幅地提高履帶鏈節(jié)的磨耗壽命。另外，由于對(duì)于進(jìn)行熱處理工序前的鏈節(jié)原料，即對(duì)于硬度較低易于加工狀態(tài)的鏈節(jié)原料實(shí)施所需要的機(jī)械加工，能夠預(yù)先防止伴隨難加工的精度不良及成本高。另外，通過(guò)對(duì)于實(shí)施了在進(jìn)行熱處理工序后的鏈節(jié)原料前面的機(jī)械加工的部分之中至少要求尺寸精度的部分、和通過(guò)由壓入銷、襯套產(chǎn)生的高應(yīng)力而有阻滯破壞的危險(xiǎn)性的部分實(shí)施回火處理(部分回火處理)，由于除去了在熱處理中不可避免地產(chǎn)生的變形、并且被軟化呈易加工狀態(tài)，所以能夠容易且可靠地進(jìn)行該部分回火處理后的精加工，在能夠以低成本確保尺寸精度的同時(shí)，能夠防止阻滯破壞。
而且，本發(fā)明之2提出一種履帶鏈節(jié)，其特征在于是由本發(fā)明之1的履帶鏈節(jié)的制造方法制造的履帶鏈節(jié)，其中，從與滾輪接觸的支撐面到芯部的硬度至少是HRC40，并且芯部結(jié)晶粒度至少是Gh5。
根據(jù)本發(fā)明，由于通過(guò)從支撐面到芯部形成的高強(qiáng)度的硬化部能夠長(zhǎng)時(shí)間保持耐磨性，所以能夠大幅地提高履帶鏈節(jié)的磨耗壽命。
進(jìn)而，本發(fā)明之3的履帶鏈節(jié)的特征是，銷孔、襯套孔的周邊的硬度是在HRC40以下。
根據(jù)本發(fā)明，由于使銷孔、襯套孔的周邊的硬度為HRC40以下，在防止由壓入銷孔、襯套產(chǎn)生的高應(yīng)力的阻滯破壞的同時(shí)，能夠容易且可靠地進(jìn)行精加工，能夠以低成本確保尺寸精度。
圖2是履帶鏈節(jié)的外觀圖。
圖3是本發(fā)明的一實(shí)施例的履帶鏈節(jié)的制造方法的工序圖。
圖4是比較完成品QT和IQT品的硬度分布的圖。
圖5是以往的履帶鏈節(jié)的制造方法的工序圖。
圖6是表示對(duì)履帶鏈節(jié)實(shí)施高頻加熱時(shí)的溫度分布的圖。
在

圖1中，表示本發(fā)明的一實(shí)施例的履帶的分解立體圖。另外，在圖2中，表示履帶鏈節(jié)的外觀圖。
本實(shí)施例的推土機(jī)，具有被省略圖示的車體、配置在該車體的兩側(cè)部的使該車體前進(jìn)、后退和轉(zhuǎn)向行駛的履帶1。該履帶1具有卷掛在空轉(zhuǎn)輪和鏈輪(圖示均省略)之間的履帶鏈2、和在該履帶鏈2上通過(guò)螺栓、螺母(圖示省略)連結(jié)安裝的履板3，通過(guò)鏈輪被旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)，該履帶1在空轉(zhuǎn)輪和鏈輪之間進(jìn)行圓周軌道運(yùn)動(dòng)。這樣，使車體行駛或轉(zhuǎn)向。
上述履帶鏈2，其左右一對(duì)履帶鏈節(jié)10通過(guò)連結(jié)銷4和履帶襯套5環(huán)狀地相連而構(gòu)成。在各履帶鏈節(jié)10，如圖2所示，在上面，形成在支撐車體重量的同時(shí)，滾動(dòng)接觸履帶滾柱(圖示省略)的支撐面11，并且在該支撐面11的相反側(cè)形成履板3的安裝用滑履安裝面12。另外，在該履帶鏈節(jié)10的一端部形成嵌插履帶襯套5的襯套孔13，在另一端分別以同心形成嵌插連結(jié)銷4的銷孔14和嵌入密封墊的密封墊沉孔15。進(jìn)而，在該履帶鏈節(jié)10形成插入履板3的安裝用螺栓的滑履螺栓孔16、16、埋入履板3的安裝用螺母的滑履螺母接合面17、17等。另外，由符號(hào)18表示的空間是容納安裝用螺母用的窗部。
在本實(shí)施例中，上述履帶鏈節(jié)10由圖3所示的工序的制造方法制作。即，首先以SMn類、SCM類、SNCM類等的高強(qiáng)度鋼的圓料(或方棒料)作為原料準(zhǔn)備好(工序1)。然后，對(duì)該原料通過(guò)熱鍛造而成為接近完成品的形狀的鏈節(jié)原料(工序2)，熱鍛造后自然冷卻、對(duì)于硬度比較低的易作加工狀態(tài)的履帶原料，實(shí)施含有形成支撐面11及滑履安裝面12、襯套孔13、銷孔14、密封墊沉孔15、滑履螺栓孔16、16、滑履螺母接合面17、17等的加工所需要的機(jī)械加工(工序3)。在該工序3的階段中，例如襯套孔13及銷孔14、密封墊沉孔15等的尺寸精度在重要的部分只作粗加工。另外，例如支撐面11及滑履安裝面12、滑履螺栓孔16、16、滑履螺母接合面17、17等以普通公差即可的部分，以及這些以外的尺寸精度不太重要的部分，不僅粗加工而且直至進(jìn)行與其相應(yīng)的實(shí)質(zhì)的精加工也可以。另外，在工序3中在欲實(shí)施機(jī)械加工的部位之中，由工序2得到的成型，關(guān)于與實(shí)施粗加工時(shí)相同程度的尺寸公差的加工，也可以省略在工序3中的粗加工。這樣，通過(guò)對(duì)在進(jìn)行后述的熱處理工序之前的鏈節(jié)原料，即硬度比較低的易進(jìn)行加工的狀態(tài)的履帶原料實(shí)施所需要的機(jī)械加工，便能夠預(yù)先防止伴隨難加工的精度不良及成本高。
然后，對(duì)在工序3中實(shí)施機(jī)械加工的鏈節(jié)原料的全體進(jìn)行以下那樣的熱處理工序。即，通過(guò)使鏈節(jié)原料以750℃以上(最好850℃)的溫度使用水、油、可溶性溶液或相同的淬火劑急速冷卻對(duì)全體淬火(工序4)。其后，為了不破壞由工序4的淬火處理形成的馬氏體組織，對(duì)于鏈節(jié)原料在150℃～300℃的溫度區(qū)域?qū)嵤┦谷w回火的低溫回火處理(工序5)。通過(guò)由該工序4和工序5得到的熱處理，鏈節(jié)原料的原料全體被硬化，在此時(shí)從支撐面11至少到其芯部(深度30mm左右)的硬度為HRC(洛氏硬度)為40以上，理想的是HRC45～HRC55。
然后，對(duì)于有必要去掉由前面的處理不可避免地產(chǎn)生的變形的部分，其中特別是襯套孔13、銷孔14、密封墊沉孔15等的尺寸精度是重要的，并且對(duì)由壓入產(chǎn)生的高應(yīng)力而擔(dān)心阻滯破壞的部分的周邊作感應(yīng)回火以及通過(guò)結(jié)構(gòu)淬火局部地由400℃～650℃左右作高溫回火(以下稱“部分回火”)，在除去變形的同時(shí)，一面保證必要的強(qiáng)度一面軟化到容易加工且阻滯破壞的危險(xiǎn)性少的硬度(HRC40以下)(工序6)。并且，對(duì)于含有這些尺寸精度的重要的部分的所需要部分實(shí)施精加工，設(shè)定規(guī)定的尺寸(工序7)。另外，在以普通的公差即可的部分、以及尺寸精度不太重要的部分、及除去通過(guò)壓入不產(chǎn)生高應(yīng)力的銷、襯套的壓入部周邊的部分，由于工序5和工序6而帶來(lái)的變形量如果是在實(shí)用中不會(huì)發(fā)生問(wèn)題的量，也可以省略工序7中的精加工。這樣，通過(guò)對(duì)于實(shí)施在進(jìn)行工序4和工序5作的熱處理工序后的鏈節(jié)原料的前面的機(jī)械加工的部分之中的至少需要尺寸精度的部分、和對(duì)于通過(guò)由壓入銷、襯套而產(chǎn)生的高應(yīng)力而有阻滯破壞的危險(xiǎn)性的部分實(shí)施回火處理(部分回火處理)，在防止阻滯破壞的同時(shí)，通過(guò)熱處理除去不可避免地產(chǎn)生的變形，并且使其軟化作為易加工狀態(tài)，可容易且可靠地進(jìn)行部分回火處理后的精加工，以低成本確保尺寸精度。
經(jīng)過(guò)從上述的工序1至工序7制作履帶鏈節(jié)10。在圖4中，表示比較完成品QT(QT整截面硬化的淬火回火處理)即由本實(shí)施例的制造方法制作的履帶鏈節(jié)、和IQT(IQ高頻淬火、T回火)即由以往的制造方法制作的履帶鏈節(jié)的硬度分布的圖。根據(jù)本發(fā)明，通過(guò)工序4和工序5作的熱處理工序?qū)︽湽?jié)原料的全體實(shí)施淬火低溫回火處理，由此由于鏈節(jié)原料的坯料全體被硬化，所以不會(huì)形成在以往技術(shù)中構(gòu)成問(wèn)題的軟區(qū)，如由圖4的完成品QT線所示那樣，從支撐面11向芯部形成深的硬化部，由于沒(méi)有如高頻回火那樣的局部地暴露于高溫則直到芯部可保持Gh5以上的結(jié)晶粒度。從而，一面確保履帶鏈節(jié)10的強(qiáng)韌性一面能夠大幅地提高磨耗壽命。
下面，對(duì)由本發(fā)明給出的履帶鏈節(jié)的制造方法及由該方法制造的履帶鏈節(jié)的具體實(shí)施例進(jìn)行說(shuō)明。
在本實(shí)施例中，使用表1所示的材料，以表2所示的制造條件為基礎(chǔ)，通過(guò)本發(fā)明的制造方法制作了履帶鏈節(jié)。其結(jié)果，得到了表3所示的品質(zhì)的履帶鏈節(jié)。(表1)

(表2)

(注1)由于由圖2中符號(hào)13、14、15表示的部位(襯套孔、銷孔、密封墊沉孔)是與由熱鍛造時(shí)的成型實(shí)施粗加工的情形同等的尺寸公差，則鍛造后的機(jī)械加工、即在本實(shí)施例的工序3中的粗加工省略了。
(注2)由于由圖2中符號(hào)11、12、16、17表示的部位(支撐面、滑履安裝面、滑履螺栓孔、滑履螺母接合面)為全體回火工序、即，在本實(shí)施例中的工序5后的變形量在實(shí)用上不會(huì)產(chǎn)生問(wèn)題的量，省略了精加工(本實(shí)施例中的工序7)。(表3)

由表3可知，根據(jù)本發(fā)明的制造方法，不管什么材質(zhì)的原料，都能夠得到，從鏈節(jié)支撐面到芯部以對(duì)抗磨耗充分的洛氏硬度、并且芯部的結(jié)晶粒度也達(dá)Gh5(JIS G0551參照奧氏體結(jié)晶粒度號(hào)碼)以上的強(qiáng)韌的履帶鏈節(jié)，能夠大幅地提高磨耗壽命。
權(quán)利要求
1.一種履帶鏈節(jié)的制造方法，其特征在于包含對(duì)于在熱鍛造后的鏈節(jié)原料的全體實(shí)施淬火低溫回火處理的熱處理工序，在進(jìn)行該熱處理工序之前，對(duì)于上述鏈節(jié)原料實(shí)施所需要的機(jī)械加工，并且，在進(jìn)行了該熱處理工序之后，對(duì)于實(shí)施了該機(jī)械加工的部分之中至少要求尺寸精度的部分，和通過(guò)由壓入銷、襯套產(chǎn)生的高應(yīng)力而有阻滯破壞的危險(xiǎn)性的部分實(shí)施回火處理，并且實(shí)施最后精加工。
2.一種履帶鏈節(jié)，其特征在于是根據(jù)權(quán)利要求1所述的履帶鏈節(jié)的制造方法制造的履帶鏈節(jié)，其中，從與滾輪接觸的支撐面到芯部的硬度至少是HRC40，并且芯部結(jié)晶粒度至少是Gh5。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的履帶鏈節(jié)，其特征在于銷孔、襯套孔的周邊的硬度是在HRC40以下。
全文摘要
本發(fā)明提供一種履帶鏈節(jié)的制造方法及由該方法制造的履帶鏈節(jié)，該方法包含對(duì)于在熱鍛造(工序2)后的鏈節(jié)原料的全體實(shí)施淬火低溫回火處理的熱處理工序(工序4、5)，在進(jìn)行該熱處理工序(工序4、5)之前，對(duì)于上述鏈節(jié)原料實(shí)施所需要的機(jī)械加工(工序3)，并且在進(jìn)行了該熱處理工序(工序4、5)之后，對(duì)于實(shí)施了該機(jī)械加工的部分之中至少需要尺寸精度的部分，實(shí)施回火處理(工序6)，并且實(shí)施精加工(工序7)。從而，可達(dá)到提供用于制造以低成本大幅提高磨耗壽命的履帶鏈節(jié)的制造方法及由該方法制造的履帶鏈節(jié)的目的。
文檔編號(hào)B62D55/20GK1467121SQ03107439
公開(kāi)日2004年1月14日 申請(qǐng)日期2003年3月20日 優(yōu)先權(quán)日2002年6月14日
發(fā)明者大川和英, 砂田祐之, 之 申請(qǐng)人:株式會(huì)社小松制作所