履帶式行駛部件用鋼以及履帶鏈節(jié)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種履帶式行駛部件用鋼以及履帶鏈節(jié)，更特別指的是通過(guò)作為構(gòu)成 履帶式行駛部件的材料來(lái)使用而能夠提高履帶式行駛部件的耐久性的履帶式行駛部件用 鋼、以及由該鋼構(gòu)成的履帶鏈節(jié)。
【背景技術(shù)】
[0002] 對(duì)于液壓挖掘機(jī)、推土機(jī)等履帶式工作機(jī)械的行駛部件，要求高的耐久性。具體而 言，上述行駛部件大多在砂土等硬質(zhì)的異物侵入的環(huán)境下與其他部件接觸并且相對(duì)移動(dòng)。 因此，對(duì)于上述行駛部件，要求高的耐磨損性。為了使耐磨損性提高，有效的對(duì)策是使部件 的硬度上升。但是，在僅使部件的硬度上升的情況下，由于構(gòu)成部件的材料的韌性降低，所 以部件的表面產(chǎn)生破裂、剝離，產(chǎn)生需要更換部件這一問(wèn)題。換句話說(shuō)，為了使履帶式工作 機(jī)械的行駛部件的耐久性提高，需要實(shí)現(xiàn)高的耐磨損性，并且將耐破裂性以及耐剝離性維 持為高的水平。
[0003] 作為能夠兼?zhèn)涓哂捕扰c高沖擊值的高硬度高韌性鋼，例如提出有通過(guò)600°C以上 的高溫回火確保50HRC以上的硬度、并將夏比沖擊值達(dá)到5kgf ? m以上作為指標(biāo)調(diào)整了合 金元素的添加量的鋼（例如，參照日本特開(kāi)2003 - 328078號(hào)公報(bào)（專(zhuān)利文獻(xiàn)1))。
[0004] 現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)
[0005] 專(zhuān)利文獻(xiàn)
[0006] 專(zhuān)利文獻(xiàn)1 :日本特開(kāi)2003 - 328078號(hào)公報(bào)

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007] 發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題
[0008] 然而，即使將上述專(zhuān)利文獻(xiàn)1所公開(kāi)的鋼應(yīng)用于履帶式工作機(jī)械的行駛部件，耐 久性也不會(huì)充分提高。若更詳細(xì)地進(jìn)行說(shuō)明，在專(zhuān)利文獻(xiàn)1所公開(kāi)的鋼中，以夏比沖擊值為 指標(biāo)，對(duì)用于使韌性提高的成分組成進(jìn)行調(diào)整。但是，根據(jù)本發(fā)明人們的研究，即使在提高 了履帶式工作機(jī)械的行駛部件的夏比沖擊值的情況下，上述部件的耐剝離性也未必被充分 地改善。其結(jié)果是，即使在使用了上述專(zhuān)利文獻(xiàn)1所公開(kāi)的鋼的情況下，履帶式行駛部件的 耐久性也不會(huì)充分地提高。
[0009] 本發(fā)明是為了解決上述問(wèn)題而完成的，其目的在于提供一種能夠提高履帶式行駛 部件的耐久性的履帶式行駛部件用鋼、以及由該鋼構(gòu)成的履帶鏈節(jié)。
[0010] 用于解決技術(shù)問(wèn)題的手段
[0011] 本發(fā)明所涉及的履帶式行駛部件用鋼被用作構(gòu)成履帶式行駛部件的材料。該履 帶式行駛部件用鋼含有：〇. 39質(zhì)量％以上且0. 45質(zhì)量％以下的碳、0. 2質(zhì)量％以上且I. 0 質(zhì)量％以下的硅、0. 10質(zhì)量％以上且0. 90質(zhì)量％以下的錳、0. 002質(zhì)量％以上且0. 005質(zhì) 量％以下的硫、0. 1質(zhì)量％以上且3. 0質(zhì)量％以下的鎳、0. 70質(zhì)量％以上且1. 50質(zhì)量％以 下的鉻、0. 10質(zhì)量％以上且0. 60質(zhì)量％以下的鉬，且剩余部分由鐵以及不可避免的雜質(zhì)構(gòu) 成。
[0012] 本發(fā)明人們對(duì)使履帶式行駛部件（構(gòu)成履帶式行駛裝置的部件）中具備高的耐磨 損性與高的耐剝離性的對(duì)策進(jìn)行了研究。其結(jié)果是，發(fā)現(xiàn)為了提高耐剝離性，相比于以夏 比沖擊值作為指標(biāo)，將拉伸試驗(yàn)中的斷面收縮率作為指標(biāo)而調(diào)整構(gòu)成履帶式行駛部件的鋼 的成分組成更有效?；谠撘?jiàn)解，本發(fā)明人們考慮近年來(lái)的履帶式行駛部件所要求的耐磨 損性以及耐剝離性，將通過(guò)淬火回火使至少該部件中的特別要求耐磨損性的區(qū)域成為硬度 57HRC以上、并且斷面收縮率40 %以上作為目標(biāo)值而設(shè)定。而且，研究了能夠?qū)崿F(xiàn)該目標(biāo)值 的鋼的成分組成。其結(jié)果是，得知利用具有上述成分組成的鋼能夠?qū)崿F(xiàn)該目標(biāo)值，想到了本 發(fā)明。即，通過(guò)對(duì)將碳、硅、錳、硫、鎳、鉻以及鉬調(diào)整為上述組成的鋼實(shí)施淬火回火處理，能 夠使硬度為57HRC以上，并且使斷面收縮率的值為40 %以上。如以上那樣，根據(jù)本發(fā)明的履 帶式行駛部件用鋼，能夠提供可使履帶式行駛部件的耐久性提高的履帶式行駛部件用鋼。
[0013] 上述履帶式行駛部件用鋼可以還含有從由0.05質(zhì)量％以上且0.20質(zhì)量％以下的 釩、0. 005質(zhì)量％以上且0. 05質(zhì)量％以下的鈮、0. 01質(zhì)量％以上且0. 15質(zhì)量％以下的鋯、 0.01質(zhì)量％以上且0.10質(zhì)量％以下的鈦以及0.1質(zhì)量％以上且2.0質(zhì)量％以下的鈷構(gòu)成 的組中選擇至少一種以上。通過(guò)追加性地添加這些元素，容易提高斷面收縮率的值，能夠使 履帶式行駛部件的耐久性進(jìn)一步提高。
[0014] 上述履帶式行駛部件用鋼可以還含有0. 001質(zhì)量％以上且0. 005質(zhì)量％以下的 硼。硼是使鋼的淬火性提高的元素。通過(guò)追加性地添加硼，能夠抑制使斷面收縮率降低的 元素的含量，并且對(duì)鋼賦予足夠的淬火性。此外，硼與鋼中的氮結(jié)合而形成氮化物。因此， 為了使添加的硼有效地發(fā)揮功能，期望的是與硼一起添加〇. 01質(zhì)量％以上且〇. 10質(zhì)量％ 以下的鈦。
[0015] 在上述履帶式行駛部件用鋼中，優(yōu)選的是，碳的含量的1/2、硫的含量的4倍、以及 作為不可避免的雜質(zhì)的磷的含量的和即Ra的值為0. 25質(zhì)量％以下。由此，能夠使履帶式 行駛部件的耐久性進(jìn)一步提高。
[0016] 在上述履帶式行駛部件用鋼中，上述Ra的值可以為0. 22質(zhì)量％以上。由此，能夠 對(duì)履帶式行駛部件賦予足夠的硬度，并且減少制造成本。
[0017] 上述履帶式行駛部件用鋼也可以被用作構(gòu)成履帶鏈節(jié)的材料。作為構(gòu)成要求兼?zhèn)?高的耐磨損性與高的耐剝離性的履帶鏈節(jié)的材料，上述履帶式行駛部件用鋼較為適合。特 別是，在近年來(lái)的履帶式行駛中，逐漸采用旋轉(zhuǎn)軸套，以往決定行駛的壽命的軸套的壽命變 長(zhǎng)。其結(jié)果是，履帶鏈節(jié)的壽命決定行駛的壽命的情況變多。通過(guò)采用本發(fā)明的履帶式行駛 部件用鋼作為采用旋轉(zhuǎn)軸套的行駛的履帶鏈節(jié)的材料，能夠期待履帶式行駛的長(zhǎng)壽命化。
[0018] 本發(fā)明所涉及的履帶鏈節(jié)由含有0. 39質(zhì)量％以上且0.45質(zhì)量％以下的碳、0. 2質(zhì) 量％以上且I. 0質(zhì)量％以下的娃、0. 10質(zhì)量％以上且0. 90質(zhì)量％以下的猛、0. 002質(zhì)量％ 以上且0. 005質(zhì)量％以下的硫、0. 1質(zhì)量％以上且3. 0質(zhì)量％以下的鎳、0. 70質(zhì)量％以上且 1. 50質(zhì)量％以下的鉻、0. 10質(zhì)量％以上且0. 60質(zhì)量％以下的鉬、且剩余部分由鐵以及不可 避免的雜質(zhì)構(gòu)成的鋼構(gòu)成。該履帶鏈節(jié)包含：基部區(qū)域；硬化區(qū)域，其以包含踏面的方式形 成，并具有比基部區(qū)域更高的硬度。硬化區(qū)域的硬度為57HRC以上、斷面收縮率值為40%以 上。
[0019] 在上述履帶鏈節(jié)中，上述鋼可以還包含從由0.05質(zhì)量％以上且0.20質(zhì)量％以下 的釩、0. 005質(zhì)量％以上且0. 05質(zhì)量％以下的鈮、0.0 l質(zhì)量％以上且0. 15質(zhì)量％以下的 鋯、0. 01質(zhì)量％以上且0. 10質(zhì)量％以下的鈦以及0. 1質(zhì)量％以上且2. 0質(zhì)量％以下的鈷構(gòu) 成的組中選擇的至少一種以上。
[0020] 另外，在上述履帶鏈節(jié)中，上述鋼可以還含有0. 001質(zhì)量％以上且0. 005質(zhì)量％以 下的硼。
[0021] 通過(guò)采用上述本發(fā)明的履帶式行駛部件用鋼作為構(gòu)成履帶鏈節(jié)的材料，能夠?qū)崿F(xiàn) 兼?zhèn)涓叩哪湍p性與高的耐剝離性。其結(jié)果是，能夠提供具有優(yōu)異的耐久性的履帶鏈節(jié)。
[0022] 在上述履帶鏈節(jié)中，優(yōu)選的是，上述鋼的碳的含量的1/2、硫的含量的4倍、作為不 可避免的雜質(zhì)的磷的含量的和即Ra的值為0. 25質(zhì)量％以下。由此，能夠使履帶鏈節(jié)的耐 久性進(jìn)一步提尚。
[0023] 在上述履帶鏈節(jié)中，上述Ra的值可以為0. 22質(zhì)量％以上。由此，能夠?qū)β膸ф湽?jié) 賦予足夠的硬度，并且減少制造成本。
[0024] 在上述履帶鏈節(jié)中，上述基部區(qū)域的硬度可以為30HRC以上且45HRC以下。由此， 能夠使基部區(qū)域的耐沖擊性提高。
[0025] 這里，說(shuō)明將鋼的成分組成限定于上述范圍的理由。
[0026] 碳：0? 39質(zhì)量％以上且0? 45質(zhì)量％以下
[0027] 碳是對(duì)鋼的硬度帶來(lái)大影響的元素。在碳含量小于0. 39質(zhì)量％時(shí)，難以通過(guò)淬火 回火使硬度為57HRC以上。另一方面，若碳含量超過(guò)0. 45質(zhì)量％，則難以使斷面收縮率的 值為40%以上。因此，需要使碳含量為上述范圍。另外，出于容易確保足夠的硬度的觀點(diǎn)， 優(yōu)選的是碳含量為0. 40質(zhì)量％以上。而且，出于容易確保足夠的斷面收縮率的值的觀點(diǎn)， 優(yōu)選的是，碳含量為〇. 44質(zhì)量％以下。
[0028] 娃：0. 2質(zhì)量％以上且I. 0質(zhì)量％以下
[0029] 硅是除了提高鋼的淬火性、強(qiáng)化鋼的基體、提高抗回火軟化性等效果之外、還在制 鋼工序中具有脫氧效果的元素。在硅含量為〇. 2質(zhì)量％以下時(shí)，不能充分獲得上