JP2004060003A - Method for producing link for endless track - Google Patents
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Abstract
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、パワーショベルおよびブルドーザーなどの建設機械の無限軌道帯の構成部品であるリンクの製造方法に関する。
【0002】
【従来の技術】
図3に示すように、リンク1は、建設機械の無限軌道帯10の構成部品である。リンクは過酷な条件下で使用されるため、リンク全体として耐摩耗性、強度および靱性が要求される。また、建設機械の下部走行体のローラー(転輪、図示せず)との接触面である、リンクのローラー踏面2には、特に耐摩耗性が要求される。
これらの要求特性を具備させるべく、リンクは、従来、図2に示す、素材および鍛造工程並びに熱処理工程により製造されていた。すなわち、
▲1▼ 中炭素合金鋼から成る素材を熱間鍛造してリンク形状のリンク素材となし(工程201)、
▲2▼ 熱間鍛造の残熱または再加熱でAc3 変態点以上の温度になっている前記リンク形状のリンク素材全体を急冷して焼入れし(工程202)、
▲3▼ 前記リンク素材全体を高温焼もどしし(工程203)、
▲4▼ 前記リンク素材のローラー踏面部を誘導加熱焼入れし(工程204)、
▲5▼ 前記リンク素材のローラー踏面部を誘導加熱により低温焼もどしするか、または、前記リンク素材全体を加熱炉にて低温焼もどしする(工程205)、
工程である。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、従来の製造方法には、つぎの問題がある。
(1) リンクには、耐摩耗性が要求されるローラー踏面部と、強度および靱性が要求されるシュー取付け面側のローラー踏面部以外の部位と、があるために、全体の熱処理とローラー踏面部の熱処理の2回の熱処理が必要になる。したがって、熱間鍛造を含めると3回(熱間鍛造の残熱を利用してリンク素材全体を焼入れする場合は2回)も、リンク素材をAc3 変態点以上の高温に加熱しなければならず、多大なエネルギーを消費している。
(2) ローラー踏面部の誘導加熱熱処理は、電力コストが高い。
(3) 工程数が多いためにリードタイムが長い。また、ライン化している場合は製造ラインが長くなり、工場建屋における占有面積が大きくなる。
(4) 工程数が多いために、仕掛り品の在庫が多くなる。
(5) 工程数が多いために、工程ごとに作業者が必要になり、労務コストが高くなる。
本発明の目的は、より少ない工程数で安価に、要求特性を具備した無限軌道帯用リンクの製造を可能とする製造方法を提供することにある。
【0004】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成する本発明はつぎの通りである。すなわち、
▲1▼ 炭素量が0.50重量%以下の非調質鋼から成る素材を熱間鍛造してリンク形状のリンク素材とする工程と、
▲2▼ ついで、熱間鍛造の残熱または再加熱でAc3 変態点以上の温度になっている前記リンク形状のリンク素材のローラー踏面部のみを、急冷してローラー踏面部を焼入れするとともに、前記リンク形状のリンク素材の、ローラー踏面部以外の部位の残熱を利用して前記ローラー踏面部を自己焼もどしする工程と、
を含むことを特徴とする無限軌道帯用リンクの製造方法である。
【0005】
上記の無限軌道帯用リンクの製造方法では、素材に非調質鋼から成る素材を用いるので、ローラー踏面部以外の部位では、焼入れ・高温焼もどしの熱処理(これを調質という)を施さなくとも、圧延後放冷ままで、リンクに必要な強度および靱性が確保される。
また、熱間鍛造直後に、リンク素材のローラー踏面部のみを急冷するので、ローラー踏面部は焼入れ硬化し、その後のローラー踏面部の誘導加熱焼入れ工程が不要になるとともに、シュー取付け面側のローラー踏面部以外の部位の残熱で、焼入れ硬化したローラー踏面部が自己焼もどしされるので、その後のローラー踏面部の低温焼もどし工程も不要になる。
以上のように、本発明の無限軌道帯用リンクの製造方法では、従来の製造方法より少ない工程数で無限軌道帯用リンクの製造が可能になる。
【0006】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の無限軌道帯用リンクの製造方法の実施例につき、図1、図2〜図5を参照して説明する。
【0007】
本発明の無限軌道帯用リンクの製造方法は、図1に示すように、
▲1▼ 炭素量が0.50重量%以下の非調質鋼から成る素材を熱間鍛造してリンク形状のリンク素材とする工程101と、
▲2▼ ついで、熱間鍛造(工程101の熱間鍛造)の残熱または再加熱(熱間鍛造後常温まで冷えた後の再加熱でもよい)でAc3 変態点以上の温度になっているリンク形状のリンク素材のローラー踏面部3のみを、急冷してローラー踏面部3を焼入れするとともに、前記リンク形状のリンク素材の、ローラー踏面部以外の部位4の残熱を利用して前記ローラー踏面部3を自己焼もどしする工程102と、
を含む。
【0008】
ここで、リンク1の各部の呼称を説明しておくと、2がローラー踏面、3がローラー踏面部、4がローラー踏面部以外の部位または部分、5がシュー取付け面、6がナット座面、7がピン穴、8がブッシュ穴、9がシューボルト穴である。ローラー踏面部3とは、ローラー踏面2が厚さをもたない面だけの概念をいうのに対し、厚さをもった概念であり、その厚さはリンクの大きさによっても異なるが、通常、5〜20mm程度である。
【0009】
工程101において、常温で供給された、炭素量が0.50重量%以下の非調質鋼から成る材料を、1200℃程度の温度に加熱後鍛造してリンク形状のリンク素材とする。
炭素量が0.50重量%以下の炭素鋼は、低炭素鋼と中炭素鋼を含む。
ここで、低炭素鋼とは、炭素量が0.30重量%未満、中炭素鋼とは、炭素量が0.30重量%以上で0.50重量%以下、高炭素鋼とは、炭素量が0.50重量%を越える鋼をいう。本発明の炭素鋼は炭素合金鋼を含む。炭素合金鋼とは、炭素鋼に必要に応じて合金元素を添加した鋼をいう。
【0010】
従来、強度(引張強さ)が800MPa(約80Kg/mm2 )以上の高強度を得るためには、熱間圧延後、焼入れ・高温焼もどしの熱処理(これを「調質」という)を施すことが必要であった。この場合は、熱間圧延およびその後の焼入れと、2回も素材をAc3 変態点以上の温度に加熱しなければならず、多大なエネルギーを消費する。
そこで、近年、炭素鋼に微量のV、Nb、Ti等の析出硬化元素を添加することによって、調質を施さなくても、熱間圧延後放冷ままで、800MPa(約80Kg/mm2 )以上の高強度が得られる鋼が開発された。これが「非調質鋼」である。現在までに種々のものが実用化されている。
本発明において用いる非調質鋼は、炭素量が0.30重量%未満の低炭素非調質鋼または炭素量が0.30重量%以上で0.50重量%以下の中炭素非調質鋼であり、リンクに要求される強度および製造コストを考慮して使用鋼種が選択される。
【0011】
工程102において、熱間鍛造直後のローラー踏面部3の焼入れおよび自己焼もどしが行われる。ローラー踏面部3の焼入れに必要な熱は、工程101の熱間鍛造の残熱であることが望ましいが、熱間鍛造後いったん冷え、再加熱してAc3 変態点以上の温度にした場合の熱でもよい。
熱間鍛造直後または再加熱直後に、リンク素材のローラー踏面部3のみを急冷してローラー踏面部3のみを焼入れ硬化する。
リンク素材のローラー踏面部3のみを急冷する方法としては、「囲い」等を施すことにより、ローラー踏面部以外の部位4には冷却液(水、油、水溶性冷却液)が噴射されないようにする等の方法が挙げられる。
【0012】
前記急冷後のリンク素材の温度は、ローラー踏面部3が低温焼もどし温度未満(概略、200℃未満)、ローラー踏面部以外の部位4が低温焼もどし温度以上(概略、200℃以上)となっている。
このローラー踏面部以外の部位4が保有している熱が、ローラー踏面部3に伝導し、この伝導熱でローラー踏面部3が低温焼もどしされる。すなわち、外部から加熱することなしに、リンク素材自身が保有する熱で焼もどしされることになる。これを「自己焼もどし」という。
【0013】
図1の本発明の工程を、図2の従来工程と対応させると、工程101が工程201に対応し、工程102の「▲1▼ローラー踏面部焼入れ」の部分が工程204に対応し、工程102の「▲2▼ローラー踏面部以外の残熱でローラー踏面部を自己焼もどしする」の部分が工程205に対応する。本発明の方法は、従来のリンク素材全体の焼入れ工程202とリンク素材全体の高温焼もどし工程203をもたず、従来の工程202、203を省略することができる。
【0014】
【発明の効果】
本発明の無限軌道帯用リンクの製造方法によれば、素材に非調質鋼から成る素材を用いるので、ローラー踏面部以外の部位4では、焼入れ・高温焼もどしの熱処理(これを調質という)を施さなくとも、圧延後放冷ままで、リンクに必要な強度および靱性を確保することができる。
また、熱間鍛造直後に、リンク素材のローラー踏面部3のみを急冷するので、ローラー踏面部3は焼入れ硬化し、その後のローラー踏面部の誘導加熱焼入れ工程が不要になるとともに、ローラー踏面部以外の部位4の残熱で、焼入れ硬化したローラー踏面部が自己焼もどしされるので、その後のローラー踏面部3の低温焼もどし工程も不要になる。
以上のように、本発明の無限軌道帯用リンクの製造方法によれば、従来の製造方法より少ない工程数で無限軌道帯用リンクの製造が可能になる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明方法による無限軌道帯用リンクの製造方法における、素材供給および鍛造工程並びに熱処理工程のフローである。
【図2】従来の方法による無限軌道帯用リンクの製造方法における、素材供給および鍛造工程並びに熱処理工程のフローである。
【図3】一般(本発明品を含む)の、建設機械の無限軌道帯(履帯)の斜視図である。
【図4】一般(本発明品を含む)の、無限軌道帯用リンクの正面図である。
【図5】一般(本発明品を含む)の、無限軌道帯用リンクの側面図である。
【符号の説明】
1 リンク
2 ローラー踏面
3 ローラー踏面部
4 ローラー踏面部以外の部位(部分)
5 シュー取付け面
6 ナット座面
7 ピン穴
8 ブッシュ穴
9 シューボルト穴
10 無限軌道帯[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a method for manufacturing a link that is a component of a track belt of a construction machine such as a power shovel and a bulldozer.
[0002]
[Prior art]
As shown in FIG. 3, the
In order to satisfy these required characteristics, the link has conventionally been manufactured by a raw material and forging process and a heat treatment process shown in FIG. That is,
{Circle around (1)} A material made of medium carbon alloy steel is hot forged to form a link-shaped link material (step 201);
{Circle around (2)} The entire link material having the above-mentioned Ac 3 transformation point is rapidly cooled and quenched by the residual heat or reheating of the hot forging (Step 202).
(3) The entire link material is tempered at a high temperature (step 203),
(4) Induction heating and quenching of the roller tread portion of the link material (Step 204),
(5) Low-temperature tempering of the roller tread portion of the link material by induction heating, or low-temperature tempering of the entire link material in a heating furnace (step 205);
It is a process.
[0003]
[Problems to be solved by the invention]
However, the conventional manufacturing method has the following problems.
(1) Since the link has a roller tread portion requiring abrasion resistance and a portion other than the roller tread portion on the shoe mounting surface side requiring strength and toughness, the entire heat treatment and roller treading are performed. Two heat treatments of the surface are required. Therefore, even if hot forging is included, the link material must be heated to a high temperature equal to or higher than the Ac 3 transformation point three times (two times when the entire link material is quenched using the residual heat of hot forging). And consumes a lot of energy.
(2) Induction heat treatment of the roller tread surface has a high power cost.
(3) Lead time is long due to the large number of processes. In the case of a line, the production line becomes longer, and the area occupied by the factory building increases.
(4) Since the number of processes is large, the inventory of the work-in-progress is increased.
(5) Since the number of processes is large, an operator is required for each process, and labor costs are increased.
SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide a manufacturing method capable of manufacturing an endless track link having required characteristics at a low cost with a smaller number of steps.
[0004]
[Means for Solving the Problems]
The present invention that achieves the above object is as follows. That is,
(1) a step of hot forging a material made of non-heat treated steel having a carbon content of 0.50% by weight or less to form a link material having a link shape;
{Circle around (2)} Next, only the roller tread portion of the link material of the link shape having a temperature of not less than the Ac 3 transformation point due to residual heat or reheating of hot forging is quenched, and the roller tread portion is quenched. The step of self-tempering the roller tread portion by using residual heat of a portion other than the roller tread portion of the link shape link material,
And a method for manufacturing a link for an endless track belt.
[0005]
In the above method for manufacturing links for endless track belts, a material made of non-tempered steel is used as the material. Therefore, heat treatment of quenching and high-temperature tempering (this is called tempering) is not applied to parts other than the roller tread surface. In both cases, the strength and toughness required for the link are secured while being left to cool after rolling.
Also, immediately after hot forging, only the roller tread of the link material is quenched, so that the roller tread is hardened and hardened. Since the roller tread quenched and hardened is self-tempered by residual heat at a portion other than the tread, the subsequent low-temperature tempering step of the roller tread is not required.
As described above, according to the method of manufacturing the link for the endless track belt of the present invention, it is possible to manufacture the link for the endless track band with a smaller number of steps than the conventional manufacturing method.
[0006]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, an embodiment of a method of manufacturing a link for a track belt according to the present invention will be described with reference to FIGS. 1 and 2 to 5.
[0007]
The method of manufacturing the link for the endless track belt of the present invention, as shown in FIG.
(1) A
{Circle around (2)} Next, the temperature is higher than the Ac 3 transformation point due to residual heat or reheating (or reheating after cooling to room temperature after hot forging) in hot forging (hot forging in step 101). Only the
including.
[0008]
Here, the name of each part of the
[0009]
In
Carbon steel having a carbon content of 0.50% by weight or less includes low carbon steel and medium carbon steel.
Here, a low carbon steel has a carbon content of less than 0.30% by weight, a medium carbon steel has a carbon content of 0.30% by weight or more and 0.50% by weight or less, and a high carbon steel has a carbon content of 0.30% by weight or less. Exceeds 0.50% by weight. The carbon steel of the present invention includes a carbon alloy steel. Carbon alloy steel refers to steel in which alloy elements are added to carbon steel as necessary.
[0010]
Conventionally, in order to obtain high strength having a strength (tensile strength) of 800 MPa (about 80 kg / mm 2 ) or more, heat treatment of quenching and high-temperature tempering (this is referred to as “tempering”) is performed after hot rolling. It was necessary. In this case, hot rolling and subsequent quenching, and the material must be heated twice to a temperature equal to or higher than the Ac 3 transformation point, consume a large amount of energy.
Therefore, in recent years, by adding a small amount of precipitation hardening element such as V, Nb, Ti, etc. to carbon steel, 800MPa (about 80 Kg / mm 2 ) without being subjected to tempering and leaving to cool after hot rolling. Steels with the above high strength have been developed. This is "non-heat treated steel". To date, various types have been put to practical use.
The non-heat treated steel used in the present invention is a low carbon non-heat treated steel having a carbon content of less than 0.30 wt% or a medium carbon non-heat treated steel having a carbon content of 0.30 wt% or more and 0.50 wt% or less. The steel type to be used is selected in consideration of the strength and manufacturing cost required for the link.
[0011]
In
Immediately after hot forging or immediately after reheating, only the
As a method of rapidly cooling only the
[0012]
The temperature of the link material after the quenching is such that the
The heat held by the
[0013]
When the process of the present invention shown in FIG. 1 is made to correspond to the conventional process shown in FIG. 2, the
[0014]
【The invention's effect】
According to the endless track link manufacturing method of the present invention, since a material made of non-tempered steel is used as the material, heat treatment of quenching and high-temperature tempering (hereinafter referred to as tempering) is performed at the
Also, immediately after hot forging, only the
As described above, according to the method of manufacturing an endless track link of the present invention, it is possible to manufacture the endless track link in a smaller number of steps than in the conventional manufacturing method.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a flow chart of a material supply and forging step and a heat treatment step in a method of manufacturing a link for an endless track belt according to the method of the present invention.
FIG. 2 is a flowchart of a material supply and forging step and a heat treatment step in a method of manufacturing a link for an endless track belt according to a conventional method.
FIG. 3 is a perspective view of a general (including the present invention) crawler belt (crawler belt) of a construction machine.
FIG. 4 is a front view of a general (including the present invention) endless track link.
FIG. 5 is a side view of an endless track link in general (including the present invention).
[Explanation of symbols]
1
5
Claims (1)
▲2▼ ついで、熱間鍛造の残熱または再加熱でAc3 変態点以上の温度になっている前記リンク形状のリンク素材のローラー踏面部のみを、急冷してローラー踏面部を焼入れするとともに、前記リンク形状のリンク素材の、ローラー踏面部以外の部位の残熱を利用して前記ローラー踏面部を自己焼もどしする工程と、
を含むことを特徴とする無限軌道帯用リンクの製造方法。(1) a step of hot forging a material made of non-heat treated steel having a carbon content of 0.50% by weight or less to form a link material having a link shape;
{Circle around (2)} Next, only the roller tread portion of the link material of the link shape having a temperature of not less than the Ac 3 transformation point due to residual heat or reheating of hot forging is quenched, and the roller tread portion is quenched. The step of self-tempering the roller tread portion by using residual heat of a portion other than the roller tread portion of the link shape link material,
A method for manufacturing a link for an endless track belt, comprising:
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