JP5372336B2 - Track / chain coupling bracket and chassis truck roller with metal bond coating - Google Patents

Track / chain coupling bracket and chassis truck roller with metal bond coating Download PDF

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide undercarriage assembly components of track-type machines having a PTA (plasma arc) welded wear-resistant coating and methods for forming such coated undercarriage assembly components. <P>SOLUTION: Bodies 602 of the undercarriage assembly components, formed of an iron-based alloy, have a material PTA welded on a surface or into an undercut or a channel 630 of the iron-based alloy. A heat treatment of the formed components further hardens the body. The portion of the outer surface of the undercarriage assembly components having the wear-resistant coating corresponds to a wear surface of the component during the operation of the endless track of the track-type vehicle. <P>COPYRIGHT: (C)2008,JPO&amp;INPIT

Description

本願は、現在では米国特許No.6,948,784となっている2002年3月6日に出願された米国特許出願No.10/090,617の一部継続出願であって2005年7月1日に出願された米国特許出願No.11/171,193の一部継続出願であり、これらの各出願の全体を参照により本願に援用する。   This application is currently referred to U.S. Pat. No. 6,948,784, U.S. Patent Application No. US patent application Ser. No. 10 / 090,617, filed Jul. 1, 2005, which is a continuation-in-part application. 11 / 171,193, which is a continuation-in-part application, the entirety of each of which is incorporated herein by reference.

本開示は、一般にトラック型機械の構成部品、例えば、トラック・チェーン・ボトム・ローラ、トラック・チェーン連結金具、トラック・ピン・ブッシュ(軸受筒)、トラック・ピン、トラック・ピン・ブッシュ接続機構などに関するものである。詳細には、車台組立部構成部品や他のトラック型機械の構成部品であって、耐摩耗被覆、例えばボトム・ローラの部分、トラック・チェーン連結金具が係合したり外れたりする面、ドライブ・スプロケットが係合したり外れたりするトラック・ピン・ブッシュの外径面、トラック・ピン・ブッシュの内径面、二つの機械部材がヒンジで動くようにされているヒンジ・ピン・ブッシュ、トラック・ピン・ブッシュとヒンジ・ピン接合部におけるピンの外径面の内の少なくとも一つのような、磨耗にさらされる構成部品の部分に金属結合している耐摩耗被覆を持つ構成部品に関するものである。   The present disclosure generally includes components of a track-type machine, such as a track / chain / bottom roller, a track / chain coupling fitting, a track / pin / bush (bearing cylinder), a track / pin, and a track / pin / bush connection mechanism. It is about. Specifically, chassis assembly components and other truck-type machine components, such as wear-resistant coatings, such as the bottom roller surface, the surface on which the track and chain fittings engage and disengage, The outer surface of the track pin bush that the sprocket engages and disengages, the inner surface of the track pin bush, the hinge pin bush that allows the two mechanical members to move with hinges, and the track pin -For a component with a wear-resistant coating that is metallically bonded to a portion of the component subject to wear, such as at least one of the outer diameter surfaces of the pin at the bush and hinge pin joint.

下記の技術の状況の議論において、ある種の構造や方法に言及することがある。しかし、下記の言及は、これらの構造や方法が先行技術を構成するという許可であると解釈されてはならない。出願人は、そのような構造や方法が本発明の先行技術としての資格はないと実証する権利を明白に留保する。   In the discussion of the state of the art below, certain structures and methods may be referred to. However, the following references should not be construed as an admission that these structures and methods constitute prior art. Applicants expressly reserve the right to demonstrate that such structures and methods are not eligible as prior art to the present invention.

エンドレストラックは、連結金具、トラック・ピン・ブッシュ、トラック・ピン、ボトム・ローラ、およびシューで構成されるチェーンである。図1は、トラック型機械、すなわち、クローラ・トラクタ上のトラックの代表的な部分におけるこれらの車台組立部構成部品を示す。トラックの各部分には、片方の端部でトラック・ピン・ブッシュにしっかりと取り付けられている1対の連結金具と、他方の端部にあるトラック・ピンがある。トラック・ピンは、ブッシュの内側に嵌合して、連結金具の次の対を保持する。トラック・ピンもトラック・ピン・ブッシュも両方共、トラックのサービス寿命の間、部分が離れることのないように、通常は連結金具に「圧入」される。各トラック上に1本のトラック・ピン、いわゆるマスター・ピンがスナップ・リングによって保持されており、例えばトラックの修理やメンテナンスを行うとき、トラックの取り外しと分離を可能にしている。目的とする使用環境(例えば、粘土、スリット、ローム、砂利、雪、泥、塗装面)によって決まる望ましいグリップまたはグローサを持つトラック・シューが、各部分にボルトで固定されていて、けん引を行っている。   The endless track is a chain composed of a connecting bracket, a track pin bush, a track pin, a bottom roller, and a shoe. FIG. 1 shows these chassis assembly components in a typical part of a truck-type machine, ie a truck on a crawler tractor. Each part of the track has a pair of couplings that are securely attached to the track pin bushing at one end and a track pin at the other end. The track pins fit inside the bushing and hold the next pair of coupling fittings. Both track pins and track pin bushings are usually “pressed” into the fittings so that parts do not leave during the service life of the truck. A single track pin, a so-called master pin, is held on each track by a snap ring, which makes it possible to remove and separate the track when, for example, the track is repaired or maintained. A truck shoe with a desired grip or grower determined by the intended use environment (eg clay, slit, loam, gravel, snow, mud, painted surface) is bolted to each part and towed Yes.

トラック型機械の車台組立部構成部品、例えば、トラック型機械のエンドレストラックにおけるトラック・チェーン・ボトム・ローラ、トラック・チェーン連結金具、トラック・ピン・ブッシュ、トラック・ピン、トラック・ピン・ブッシュ接続機構などは、非常に厳しい動作環境にさらされている。例えば、クローラ・トラクタのようなトラック型機械のトラックや車台には、動作中にがれき、汚水、岩石などが入りうる。その後これらの物質が、車台組立部構成部品の係合面と運転機械の係合面に蓄積したり、それらの間の部分に詰め込まれたり、あるいは直接的に、車台組立部構成部品の表面をこすり取ったり、摩耗させたり、へこませたり、引っかいたり、裂け目を入れたりする。トラックをきつく調整しすぎると、摩擦が強くなり、トラック・ピンやトラック・ピン・ブッシュなどの車台組立部構成部品の磨耗を促進する原因となる。極端な場合、トラックの調整が非常にきついと、トラックが過熱して溶け出し、トラック・ピンやトラック・ピン・ブッシュなどの車台組立部構成部品の硬度を「低下」させうる。すなわち、構成部品を熱処理して構成部品の硬度を減少させる結果となり、トラック・ピンやトラック・ピン・ブッシュを融合させる原因となることすらある。逆に、トラックがゆるすぎると、特にバックの際、ドライブ・スプロケットの歯が連結金具を飛び越えるのを許してしまい、ドライブ・スプロケットの歯、トラック・ピン、トラック・ピン・ブッシュなどの車台組立部構成部品を磨耗させる原因となる。   Truck type machine chassis assembly components, for example, track chain bottom roller, track chain coupling bracket, track pin bushing, track pin, track pin bushing mechanism for track type machine endless truck Etc. are exposed to a very harsh operating environment. For example, trucks and chassis of track type machines such as crawler tractors can be debris, dirty water, rocks, etc. during operation. After that, these substances accumulate on the engagement surface of the chassis assembly component and the engagement surface of the driving machine, are packed in the part between them, or directly on the surface of the chassis assembly component. Rub, wear, dent, scratch or tear. If the truck is adjusted too tightly, the friction becomes strong, which causes the wear of the chassis assembly components such as the truck pin and the truck pin bushing. In extreme cases, if the truck is very tightly adjusted, the truck can overheat and melt, which can “reduce” the hardness of the chassis assembly components such as truck pins and truck pins and bushings. That is, heat treatment of the component parts results in a decrease in the hardness of the component parts, and may even cause the track pins and the track pin bushings to fuse. On the other hand, if the track is too loose, it will allow the drive sprocket teeth to jump over the connecting bracket, especially at the back, and the chassis assembly parts such as drive sprocket teeth, track pins, track pin bushings, etc. Causes the components to wear out.

車台組立部構成部品は磨耗を免れない。例えば、トラック・ピンとトラック・ピン・ブッシュには二通りの磨耗、すなわち、外部磨耗と内部磨耗がある。外部磨耗は、ドライブ・スプロケットの歯が接触する範囲で、トラック・ピン・ブッシュの外径上で発生する。この接触範囲は、トラック・ピン・ブッシュの表面の約三分の一以上もあり、トラック・ピン・ブッシュの中央の長さの大半を占める。磨耗は、トラック・ピンの外径上とトラック・ピン・ブッシュの内径上で発生する。さらに、トラック・ピン・ブッシュがトラック連結金具のカウンタボアに嵌合する場合には、トラック・ピン・ブッシュの端部の外径上で内部磨耗が発生する可能性がある。従って、エンドレストラックにおける現在のトラック・ピンとトラック・ピン・ブッシュは、トラック・ピン・ブッシュのサービス寿命に悪い影響を及ぼしかねない磨耗と圧力を経験する。   The chassis assembly components are subject to wear. For example, there are two types of wear on track pins and track pin bushings: external wear and internal wear. External wear occurs on the outer diameter of the track pin bushings in the area where the teeth of the drive sprocket come into contact. This contact area is more than about one third of the surface of the track pin bushing and occupies most of the central length of the track pin bushing. Wear occurs on the outer diameter of the track pin and on the inner diameter of the track pin bush. Further, when the track pin bushing is fitted to the counter bore of the track connecting bracket, internal wear may occur on the outer diameter of the end of the track pin bushing. Thus, current track pins and track pin bushings in endless trucks experience wear and pressure that can adversely affect the service life of the track pin bushings.

現在のトラック・ピンとトラック・ピン・ブッシュは、通常、磨耗を減らしてサービス寿命を延ばすために硬化された材料で作られている。例えば、現在のトラック・ピンは、合金を浸炭し急冷することによって焼き入れされている。しかし、これらの材料や方法では、やはりサービス寿命は比較的短い。従って、硬さや耐摩耗性を考えた材料の選定に加えて、現在のトラック・ピンとトラック・ピン・ブッシュは、旋削か交換によってスプロケットに新しい磨耗面を与え、結果的にサービス寿命を延ばしている。例えば、下記を参照されたい。Louis R. Hathaway, Ed. “Tires and Tracks, Fundamentals of Service(タイヤとトラック、サービスの基本),”Moline, IL: Deere and Company, 1986, pp. 47-67。しかし、トラック・ピンとトラック・ピン・ブッシュは、磨耗の限界を超えて磨耗する前に旋削する必要がある。そうでないとサービス不可能になる。従って、磨耗した構成部品を突き止めて改善するために、トラック・ピンとトラック・ピン・ブッシュの頻繁な点検と保守が発生し、結果としてそれに関連する機材と人材のダウンタイムが必要になる。   Current track pins and track pin bushings are typically made of a cured material to reduce wear and increase service life. For example, current track pins are quenched by carburizing and quenching the alloy. However, these materials and methods still have a relatively short service life. Therefore, in addition to selecting materials for hardness and wear resistance, current track pins and track pin bushings give a new wear surface to the sprocket by turning or replacing, resulting in extended service life. . For example, see below. Louis R. Hathaway, Ed. “Tires and Tracks, Fundamentals of Service,” Moline, IL: Deere and Company, 1986, pp. 47-67. However, track pins and track pin bushings need to be turned before they wear beyond the limits of wear. Otherwise, service becomes impossible. Thus, frequent inspection and maintenance of track pins and track pin bushings occurs to locate and improve worn components, resulting in associated equipment and personnel downtime.

加えて、他のピン/ブッシュ(P/B)接続機構が、トラクタ、建設、林業、鉱業用機械を含めた重機のような各種の機械における二つの機械部材間のヒンジとして広く普及している。P/B接続機構は、ヒンジとして利用される一方で、接続機構に接続された二つの機械部材間の相対運動の間、負荷を持つ軸受として機能することも要求される。そのような接続機構は、機械上の位置によって、また機械の種類によって、粉塵の多い環境にさらされる。この環境からの粉塵は、多くの場合細かい砂の粒子であるが、ピンとブッシュの間のスペースに入り込んでピンとブッシュあわせ面の磨耗を促進する原因となり、接続機構の寿命を短くする。このため、潤滑油を毎日または毎週のように頻繁に交換しても、接続機構を取り替えることが必要になる。砂の粒子によって磨耗が促進されるのは、ピンやブッシュの表面の硬度に比べて、砂の方が硬いためである。   In addition, other pin / bush (P / B) connection mechanisms are widespread as hinges between two machine members in various machines such as heavy machinery including tractors, construction, forestry, and mining machines. . While the P / B connection mechanism is used as a hinge, it is also required to function as a bearing with a load during relative movement between two mechanical members connected to the connection mechanism. Such a connection mechanism is exposed to a dusty environment, depending on the location on the machine and on the type of machine. Dust from this environment is often fine sand particles, but it gets into the space between the pin and bushing and promotes wear of the pin and bushing mating surfaces, shortening the life of the connection mechanism. For this reason, it is necessary to replace the connection mechanism even if the lubricating oil is frequently changed every day or every week. The reason why the sand particles promote the wear is that the sand is harder than the hardness of the surface of the pin or bush.

従来のトラック/ピン・ブッシュでは、合わせ面、すなわちピンの外側の面とブッシュの内径面は、浸炭され、部品はその後、急冷され、焼き戻しされて、高い表面硬度を得る。これらの高硬度表面は、浸炭されなかった場合と比べて、(外的環境からピンとブッシュ間のすき間に入る)細かい砂の粒子による磨滅に強い。これはP/B接続機構の寿命を延ばすことにつながる。しかし、浸炭焼入によるこの方法によって得られた表面硬度であっても、およそ60−62 HRCにすぎず、これでは砂の粒子の硬度よりかなり小さいため、この手法は限定的なP/B磨耗保護および寿命延長しかもたらさない。ピンとブッシュ間のすき間に入る砂の粒子は(すき間に注入される)潤滑油と混ざり、潤滑油の効果が次第に減少する。このため、接続機構の密閉効果の程度に応じて、そして機械が動作している環境に応じて、接続機構から砂を出すため、頻繁に、時には毎日、接続機構のすき間のスペースからグリースを強制的に外に出す必要がある。このような頻繁なグリースのパージングは、接続機構の寿命をある程度延ばすのに役立つ。とはいっても、このパージング操作を頻繁に行う必要があるとすれば、時間がかかって無駄である。   In conventional track / pin bushings, the mating surfaces, i.e., the outer surface of the pin and the inner diameter surface of the bush, are carburized and the parts are then quenched and tempered to obtain a high surface hardness. These hard surfaces are more resistant to abrasion by fine sand particles (entering the gap between the pin and the bush from the external environment) than when not carburized. This leads to extending the life of the P / B connection mechanism. However, even the surface hardness obtained by this method by carburizing and quenching is only about 60-62 HRC, which is much less than the hardness of the sand particles, so this approach has limited P / B wear. Only provides protection and extended life. Sand particles entering the gap between the pin and the bush are mixed with the lubricating oil (injected into the gap) and the effectiveness of the lubricating oil is gradually reduced. For this reason, depending on the degree of the sealing effect of the connection mechanism and depending on the environment in which the machine is operating, sand is discharged from the connection mechanism, so that grease is forced from the clearance space of the connection mechanism frequently and sometimes every day. Need to go outside. Such frequent purging of the grease helps to extend the life of the connection mechanism to some extent. However, if it is necessary to perform this purging operation frequently, it takes time and is wasteful.

その他の現在の車台組立部構成部品は、通常、磨耗を減らしてサービス寿命を延ばすために硬化された材料で作られている。例えば、現在のボトム・ローラは、焼入れによって硬化されている。しかし、これらの材料や方法では、やはりサービス寿命は比較的短い。砂は硬化鋼よりかなり硬いため、磨耗の問題は悪化し、ボトム・ローラの磨耗は単に接触面を硬化させただけでは大幅に減少させることはできない。従って、磨耗した構成部品を突き止めて改善するために、ボトム・ローラの頻繁な点検と保守が発生し、結果としてそれに関連する機材と人材のダウンタイムが必要になる。他の車台組立部構成部品についても、同様の取り組みと同様の限定的な結果が知られている。   Other current chassis assembly components are typically made of a cured material to reduce wear and increase service life. For example, current bottom rollers are hardened by quenching. However, these materials and methods still have a relatively short service life. Since sand is much harder than hardened steel, wear problems are exacerbated and bottom roller wear cannot be significantly reduced by simply hardening the contact surface. Therefore, frequent inspection and maintenance of the bottom roller occurs to locate and improve worn components, resulting in associated equipment and personnel downtime. Similar efforts and similar limited results are known for other chassis assembly components.

また、例えば、車台組立部の一部を形成する車台トラック・チェーン連結金具は、厳しい磨耗と腐食にさらされる。磨耗は、それ自体が硬化されている車台ローラとの接触が原因である。連結金具とローラの接触面との間に閉じ込められた乾いた砂や湿った砂の懸濁液(スラリー)、あるいは岩のような硬い物質の研磨作用によって、磨耗の度合いが高まる。砂は硬化鋼よりかなり硬いため、磨耗の問題はさらに悪化し、連結金具の磨耗は単に接触面を硬化させただけでは大幅に減少させることはできない。従って、磨耗を少なくして連結金具の寿命を大幅に延ばすには熱処理以外の解決策が必要である。   Further, for example, a chassis truck / chain coupling fitting that forms a part of the chassis assembly is exposed to severe wear and corrosion. Wear is due to contact with the chassis roller, which is itself cured. The degree of wear is increased by the abrasive action of dry sand, wet sand suspension (slurry) confined between the coupling metal and the contact surface of the roller, or a hard substance such as rock. Since sand is much harder than hardened steel, the wear problem is further exacerbated and the wear of the fittings cannot be significantly reduced by simply hardening the contact surfaces. Therefore, solutions other than heat treatment are required to reduce wear and greatly extend the life of the fittings.

また、クローラや他の建設機械および鉱業機械の機能的本質により、これらの機械の車台部品は湿った砂や泥と連続的に緊密な接触を保つ必要がある。このため、連結金具の表面は腐食し、磨耗との相乗作用が生まれる。鋼を硬化することによってこの腐食を減らすことはできない。それ以外の連結金具の表面処理、例えば浸炭、窒化、または他の従来型の表面処理方法は、連結金具がサービス中に直面する大変な磨耗および腐食環境に対してコスト効率が良くない。もっと高価な材料、例えば高合金鋼や他の先端材料は、そのような入れ替えは相当なコスト増となるため使うことができず、受け入れ可能な解決策とは言えない。   Also, due to the functional nature of crawlers and other construction and mining machines, the chassis components of these machines need to maintain continuous and intimate contact with wet sand and mud. For this reason, the surface of a connection metal fitting corrodes and a synergistic effect with wear is produced. This corrosion cannot be reduced by hardening the steel. Other surface treatments of the fittings, such as carburizing, nitriding, or other conventional surface treatment methods, are not cost effective against the severe wear and corrosive environments that the fittings encounter during service. More expensive materials, such as high alloy steels and other advanced materials, cannot be used and are not an acceptable solution because such a replacement adds considerable cost.

磨耗と腐食の両方を減らすことができ、低コストで実稼動環境に適用できる問題解決策が必要である。   There is a need for a solution that can reduce both wear and corrosion and that can be applied to production environments at low cost.

構成部品の現行の製造工程の変更が提案される。現行の方法は、さまざまな量のホウ素、マンガン、クロム等を含み、あわせ面および高周波焼入した選択表面を切削した熱間鍛造中炭素鋼を含んでいる。   A change in the current manufacturing process of the component is proposed. Current methods include hot forged medium carbon steel containing various amounts of boron, manganese, chromium, etc., and cut mating surfaces and induction hardened selected surfaces.

金属面を他の金属または合金で被覆加工して、外観を良くしたり、腐食に対して保護したり、耐摩耗性を向上させたりすることを、「hardfacing(硬化肉盛)」または「hard surfacing」と呼ぶことが多い。例えば、Alessi 米国特許No. Re.27,851、Revankar米国特許 No.5,027,878 およびNo.5,443,916、 Brady他米国特許No.4,682,987、そして、Hill、米国特許No.5,456,323を参照されたい。   “Hardfacing” or “hard” means that the metal surface is coated with another metal or alloy to improve the appearance, protect against corrosion, and improve wear resistance. often referred to as “surfacing”. For example, Alessi US Pat. Re. 27,851, Revankar US Pat. 5,027,878 and no. No. 5,443,916, Brady et al. 4,682,987 and Hill, US Pat. See 5,456,323.

硬化肉盛は、粉末の超硬金属合金を金属表面上に融着させることによって行われることが多い。エンドレストラックに施す際、磨耗にさらされる金属部品は、焼きを入れて耐摩耗性を向上させることができる。しかし、現行のように浸炭より前に耐摩耗性被覆を塗布すると、耐磨耗被覆がその後の浸炭の間に酸化し、被覆の耐磨耗性に悪影響を与える結果となる。
米国特許第5456323号
Hardening is often performed by fusing a powdered hard metal alloy onto the metal surface. When applied to an endless track, metal parts that are subject to wear can be baked to improve wear resistance. However, if the wear resistant coating is applied prior to carburization as is currently the case, the wear resistant coating will oxidize during the subsequent carburization, resulting in a negative impact on the wear resistance of the coating.
US Pat. No. 5,456,323

従って、トラック・ピン・ブッシュのようなトラック型機械で用いられるエンドレストラックの車台組立部構成部品には、サービス寿命を延ばし、エンドレストラックに関連する長期の保守コストを削減するため、磨耗に時間のかかる表面が望ましい。さらに、耐摩耗性合金を使った被覆によって磨耗に時間のかかる表面を生み出す一方で、他の適切な手段、すなわち焼入れによって構成部品の被覆していない部分の望ましい耐磨耗性も得ることができる方法が望まれる。   Therefore, endless truck chassis assembly components used in truck-type machines such as trucks, pins, and bushes are subject to wear and tear in order to extend service life and reduce long-term maintenance costs associated with endless trucks. Such a surface is desirable. Furthermore, while coating with an abrasion resistant alloy produces a time consuming surface, the desired wear resistance of the uncoated part of the component can also be obtained by other suitable means, ie quenching. A method is desired.

また、大型建設機械、鉱業機械および林業機械の機能的本質により、これらの機械の車台組立構成部品やヒンジ接続機構構成部品はいずれも、機械操作の間、湿った砂や泥と持続的に緊密な接触を保つ必要がある。このため、ボトム・ローラのような構成部品の表面は腐食し、磨耗との相乗作用が生まれる。鋼を硬化することによってこの腐食を減らすことはできない。それ以外のボトム・ローラの表面処理、例えば浸炭、窒化、または他の従来型の表面処理方法は、ボトム・ローラがサービス中に直面する大変な磨耗しやすいおよび腐食しやすい環境に対してコスト効率が良くないか適切でない。もっと高価な材料、例えば高合金鋼や他の先端材料は、そのような入れ替えは相当なコスト増となり、しかもそれ相当の性能の増加がないため使うことができず、受け入れ可能な解決策とは言えない。   Also, due to the functional nature of large construction, mining and forestry machines, the chassis assembly components and hinge connection mechanism components of these machines are all in close contact with wet sand and mud during machine operation. Need to keep in touch. For this reason, the surface of a component such as a bottom roller is corroded, and a synergistic effect with wear occurs. This corrosion cannot be reduced by hardening the steel. Other bottom roller surface treatments, such as carburizing, nitriding, or other conventional surface treatment methods, are cost effective for the highly wear and corrosive environments that the bottom roller faces during service. Is not good or appropriate. More expensive materials, such as high alloy steels and other advanced materials, cannot be used because such replacement would add significant cost and there is no appreciable increase in performance. I can not say.

磨耗と腐食の両方を減らすことができ、低コストで実稼動環境に適用できる問題解決策が必要である。
米国特許6,414,258は、硬い材料のビーズを無限軌道車の下部走行体のスプロケットの歯やブッシュに塗布する方法を開示している。この方法では、ビーズを溶接オーバレイによって(明らかに遅い工程である)順次塗布し、正弦型表面を形成する。これは、チェーンの連結金具のような合わせ部品には不利である。沈殿物は本質的に玉であるから、初期の磨耗によって滑らかな面を生成するにはかなりの時間がかかる。この滑らかな磨耗表面が生成される前に、被着した接触面が、接合する連結金具の表面に損傷を与える可能性がある。
There is a need for a solution that can reduce both wear and corrosion and that can be applied to production environments at low cost.
U.S. Pat. No. 6,414,258 discloses a method of applying hard material beads to the sprocket teeth and bushes of the undercarriage of a tracked vehicle. In this method, beads are applied sequentially by a weld overlay (which is clearly a slow process) to form a sinusoidal surface. This is disadvantageous for mating parts such as chain connection fittings. Since the deposits are essentially balls, it takes a considerable amount of time to produce a smooth surface by initial wear. Before this smooth wear surface is created, the deposited contact surface can damage the surface of the connecting fitting to be joined.

本発明の目的は、先行技術の問題を回避する、または多少とも解決することである。   The object of the present invention is to avoid or at least solve the problems of the prior art.

本発明のさらなる目的は、車台トラック・チェーンの少なくともボトム・ローラ上に耐摩耗性被覆を施すことである。   A further object of the invention is to provide a wear resistant coating on at least the bottom roller of the chassis truck chain.

本発明の一つの態様において、エンドレストラックの中のトラック・ピンと協働するトラック・ピン・ブッシュが提供されており、トラック・ピン・ブッシュは、
鉄をベースにした合金で形成されていて第一の端部と第二の端部を持つ管状本体であって、少なくともその一部分が表面焼入れしてある外側表面と内径を持つ内側表面を持っており、内径は第一の端部から第二の端部まで延びる軸状の穴の円周を定め、表面焼入れしてある一部分の少なくとも一部は、鉄ベースの合金の非浸炭層を露出するのに十分な深さまで除去されている管状本体と、
前記非浸炭層に金属結合された耐摩耗性被覆であって、耐摩耗性被覆は、鉄、またはコバルト、またはニッケル、またはそれらの合金を少なくとも60%含む融合超硬金属合金を含む耐磨耗性被覆と、
を含む。
In one aspect of the invention, a track pin bushing is provided that cooperates with a track pin in an endless track, the track pin bushing comprising:
A tubular body made of an iron-based alloy and having a first end and a second end, the outer surface having at least a portion thereof surface hardened and an inner surface having an inner diameter The inner diameter defines the circumference of an axial hole extending from the first end to the second end, and at least a portion of the surface hardened portion exposes a non-carburized layer of the iron-based alloy. A tubular body that has been removed to a depth sufficient for
A wear-resistant coating that is metal bonded to the non-carburized layer, wherein the wear-resistant coating comprises iron, or cobalt, nickel, or a fused hard metal alloy comprising at least 60% of their alloys. A protective coating;
including.

第二の実施例において、エンドレストラックの中のトラック・ピンと協働するトラック・ピン・ブッシュが提供されており、トラック・ピン・ブッシュは、
第一の端部と第二の端部と、
内径を持つ内側表面であって、内径が第一の端部から第二の端部まで延びる軸状の穴の円周を定める内側表面と、
第一の端部部分と第二の端部部分に第一の外径を持ち、その間の中間部分に第二の外径を持つ外側表面であって、第二の外径は第一の外径より大きい外側表面と、
前記中間部分の少なくとも一部に位置する環状溝であって、前記中間部分の軸長の半分以上に伸びている環状溝と、
前記環状溝に配置され、トラック・ピン・ブッシュに金属結合された耐摩耗性被覆であって、鉄、またはコバルト、またはニッケル、またはそれらの合金を少なくとも60%含む融合超硬金属合金を含む耐摩耗性被覆と、
を含む。
In a second embodiment, a track pin bushing is provided that cooperates with a track pin in an endless truck,
A first end and a second end;
An inner surface having an inner diameter, the inner surface defining a circumference of an axial hole extending from the first end to the second end;
An outer surface having a first outer diameter at a first end portion and a second end portion and a second outer diameter at an intermediate portion therebetween, the second outer diameter being a first outer diameter An outer surface larger than the diameter,
An annular groove located in at least a portion of the intermediate portion, the annular groove extending over half the axial length of the intermediate portion;
A wear-resistant coating disposed in the annular groove and metal-bonded to the track pin bushing, comprising a fused hard metal alloy comprising at least 60% iron, cobalt, nickel, or alloys thereof. A wearable coating;
including.

本発明のさらなる態様において、浸炭金属部分の金属表面を耐磨耗被覆で硬化肉盛する方法が提供されており、その方法は、
浸炭金属を、金属表面の少なくとも一部分から金属の非浸炭層を露出するのに十分な深さまで除去し、その部分は被覆すべき範囲を定めるステップと、
鉄、またはコバルト、またはニッケル、またはそれらの合金を少なくとも60%含む微細に分割された粉末状の可融性超硬金属合金と、ポリビニル・アルコールと、懸濁剤と、解膠剤とを含む懸濁液でその範囲を被覆するステップと、
その範囲と被覆された懸濁液の間の金属結合を形成して、耐摩耗性被覆を形成するステップと、
を含む。
In a further aspect of the present invention, there is provided a method for hardening a metal surface of a carburized metal portion with a wear resistant coating, the method comprising:
Removing the carburized metal from at least a portion of the metal surface to a depth sufficient to expose a non-carburized layer of metal, the portion defining an area to be coated;
Contains finely divided powder fusible hard metal alloy containing at least 60% iron, cobalt, nickel, or alloys thereof, polyvinyl alcohol, suspending agent, and peptizer. Coating the area with a suspension;
Forming a metal bond between the area and the coated suspension to form an abrasion resistant coating;
including.

第二の実施例において、トラック・ピン・ブッシュの金属表面を耐磨耗被覆で硬化肉盛する方法が提供されており、トラック・ピン・ブッシュは外径を持つ外側表面、内径を持つ内側表面、第一の端部と第二の端部とを含んでおり、内径は第一の端部から第二の端部まで延びる軸状の穴の円周を定め、軸状の穴はエンドレストラックにおいてトラック・ピンと協働しており、その方法は、
トラック・ピン・ブッシュの少なくとも一部を浸炭して、浸炭深度を備えた表面を作成するステップと、
非浸炭層を露出するのに十分な深さまで、浸炭金属を除去することによって、被覆すべき範囲の中に、トラック・ピン・ブッシュの浸炭表面の少なくとも一部を準備するステップと、
トラック・ピン・ブッシュのうちの露出された非浸炭層を、鉄、またはコバルト、またはニッケル、またはそれらの合金を少なくとも60%含む微細に分割された粉末状の可融性超硬金属合金と、ポリビニル・アルコールと、懸濁剤と、解膠剤とを含む懸濁液で被覆するステップと、
露出された非浸炭層および懸濁液を金属結合することによって耐摩耗性被覆を形成するステップと、
準備されていない浸炭トラック・ピン・ブッシュの表面を急冷によって表面焼入れするステップと、
を含む。
In a second embodiment, there is provided a method for hardening a metal surface of a track pin bushing with a wear-resistant coating, the track pin bushing having an outer surface having an outer diameter and an inner surface having an inner diameter. , Including a first end and a second end, the inner diameter defines a circumference of an axial hole extending from the first end to the second end, the axial hole being an endless track In collaboration with track pins,
Carburizing at least a portion of the track pin bushing to create a surface with carburization depth;
Providing at least a portion of the carburized surface of the track pin bushing within the area to be coated by removing the carburized metal to a depth sufficient to expose the non-carburized layer;
A finely divided powdered fusible hard metal alloy comprising at least 60% of an exposed non-carburized layer of the track pin bushing of iron, cobalt, nickel, or an alloy thereof; Coating with a suspension comprising polyvinyl alcohol, a suspending agent, and a peptizer;
Forming an abrasion resistant coating by metal bonding the exposed non-carburized layer and the suspension;
Quenching the surface of an unprepared carburized truck / pin / bush by quenching; and
including.

さらなる実施例において、トラック・ピン・ブッシュの金属表面を耐磨耗被覆で硬化肉盛する方法が提供されており、その方法は、
第一の端部と第二の端部、および、内径を持つ内側表面であって、内径が第一の端部から第二の端部まで延びる軸状の穴の円周を定める内側表面と、第一の端部部分と第二の端部部分に第一の外径を持ち、その間の中間部分に第二の外径を持つ外側表面であって、第二の外径は第一の外径より大きい外側表面を持つトラック・ピン・ブッシュを形成するステップと、
トラック・ピン・ブッシュを浸炭して、それぞれが浸炭深度を持つ、浸炭外側表面、内側表面、第一および第二の端部部分を作成するステップと、
前記中間部分の少なくとも一部から浸炭鋼を除去して、第二の径を少なくとも浸炭深度分だけ減少させるステップと、
鉄、またはコバルト、またはニッケル、またはそれらの合金を少なくとも60%含む微細に分割された粉末状の可融性超硬金属合金と、ポリビニル・アルコールと、懸濁剤と、解膠剤とを含む懸濁液で、減少させられた径の範囲の中の前記中間部分を被覆するステップと、
懸濁液の膜厚を調整して、軸状の穴と同心の外側表面を持つようにし、同心の外側表面の膜厚が耐摩耗性被覆の最終的な膜厚の1.67乃至2.0倍になるように調整するステップと、
前記中間部分の前記部分と懸濁液を金属結合することによって耐摩耗性被覆を形成するステップと、
少なくとも内径および第一と第二の端部を表面焼入れするステップと、
を含む。
In a further embodiment, there is provided a method for hardfacing a metal surface of a track pin bushing with a wear resistant coating, the method comprising:
A first end and a second end, and an inner surface having an inner diameter, the inner surface defining the circumference of an axial hole extending from the first end to the second end; An outer surface having a first outer diameter at the first end portion and a second end portion and a second outer diameter at an intermediate portion therebetween, the second outer diameter being the first outer diameter Forming a track pin bushing having an outer surface larger than the outer diameter;
Carburizing the track pin bushing to create a carburized outer surface, inner surface, first and second end portions, each having a carburized depth;
Removing carburized steel from at least a portion of the intermediate portion and reducing the second diameter by at least the carburization depth;
Contains finely divided powder fusible hard metal alloy containing at least 60% iron, cobalt, nickel, or alloys thereof, polyvinyl alcohol, suspending agent, and peptizer. Coating the intermediate portion within a reduced diameter range with a suspension;
The film thickness of the suspension is adjusted so that it has a concentric outer surface with the axial hole, and the film thickness on the concentric outer surface is 1.67-2. Adjusting to 0 times,
Forming a wear resistant coating by metal bonding the portion of the intermediate portion and the suspension;
Surface quenching at least the inner diameter and the first and second ends;
including.

本発明のさらなる態様において、クローラ・トラックのエンドレストラックの中で隣接するトラック連結金具を接続するためにトラック・ピンと組み合わせてトラック・ピン・ブッシュが提供されており、トラック・ピン・ブッシュは軸状の穴を含んでいてトラック・ピンがそれを通る位置にあり、トラック・ピン・ブッシュは、
表面焼入れをされ鉄ベースの合金で形成されていて第一の端部と第二の端部、外側表面、および内径を持つ内側表面を持つ管状本体であって、内径は第一の端部から第二の端部まで延びる軸状の穴の円周を定め、外側表面の一部は、鉄ベース合金の非浸炭層を露出するのに十分な深さまで除去されている管状本体と、
前記部分に金属結合された耐摩耗性被覆であって、耐摩耗性被覆は、少なくとも60%の鉄、またはコバルト、またはニッケル、またはそれらの合金を含む融合超硬金属合金を含む耐磨耗性被覆と、
を含む。
In a further aspect of the invention, a track pin bushing is provided in combination with a track pin for connecting adjacent track couplings in an endless track of a crawler track, the track pin bushing being axial The track pin is in a position where the track pin passes through it,
A tubular body, surface hardened and formed of an iron-based alloy, having a first end and a second end, an outer surface, and an inner surface having an inner diameter, the inner diameter from the first end A tubular body defining a circumference of an axial hole extending to the second end, a portion of the outer surface being removed to a depth sufficient to expose a non-carburized layer of iron-based alloy;
A wear-resistant coating metallized to said portion, the wear-resistant coating comprising at least 60% iron, or cobalt, or nickel, or a fused hard metal alloy comprising an alloy thereof. Coating,
including.

本発明の別の態様において、トラック型機械のエンドレストラックのピン・ブッシュ接続機構が提供されており、ピン・ブッシュ接続機構は、
外径を持つ外側表面と、内径を持つ内側表面とを含むブッシュと、
外側表面を含むトラック・ピンとを含み、
トラック・ピンの外側表面の一部はブッシュの内側表面の一部と実質的に一致していて摩擦面を形成しており、摩擦面は金属結合された耐摩耗性被覆を持っており、耐摩耗性被覆は、鉄、またはコバルト、またはニッケル、またはそれらの合金を少なくとも重量で60%含む融合超硬金属合金を含む。
In another aspect of the present invention, a pin-bush connection mechanism for an endless track of a track type machine is provided, the pin-bush connection mechanism comprising:
A bushing comprising an outer surface having an outer diameter and an inner surface having an inner diameter;
Including track pins including an outer surface;
A portion of the outer surface of the track pin substantially coincides with a portion of the inner surface of the bush to form a friction surface, which has a metal bonded wear resistant coating and is resistant to wear. The abradable coating comprises a fused hard metal alloy comprising at least 60% by weight of iron, or cobalt, or nickel, or an alloy thereof.

本発明のさらに別の態様において、ピン・ブッシュ接続機構を作る方法が提供されており、前記方法は、
外径を持つ外側表面と、内径を持つ内側表面とを含むブッシュを形成するステップと、
ブッシュの内側表面の一部と実質的に一致していて摩擦面を形成している外側表面を含むトラック・ピンを形成するステップと、
摩擦面の部分をブッシュの内側表面から除去して被覆すべきブッシュの範囲を露出し、摩擦面の部分をトラック・ピンの外側表面から除去して被覆すべきトラック・ピンの範囲を露出するステップと、
鉄、またはコバルト、またはニッケル、またはそれらの合金を少なくとも重量で60%含む微細に分割された粉末状の可融性超硬金属合金と、ポリビニル・アルコールと、懸濁剤と、解膠剤とを含む懸濁液で、ブッシュとトラック・ピンの両方の露出範囲を被覆するステップと、
露出範囲と被覆懸濁液の間に金属結合を形成して耐磨耗性被覆を形成するステップと、
を含む。
In yet another aspect of the invention, a method of making a pin-bush connection mechanism is provided, the method comprising:
Forming a bushing comprising an outer surface having an outer diameter and an inner surface having an inner diameter;
Forming a track pin including an outer surface that substantially coincides with a portion of the inner surface of the bush and forms a friction surface;
Removing a portion of the friction surface from the inner surface of the bush to expose the area of the bush to be coated and removing a portion of the friction surface from the outer surface of the track pin to expose the area of the track pin to be coated When,
A finely divided powder fusible hard metal alloy containing at least 60% by weight of iron, cobalt, nickel, or an alloy thereof, polyvinyl alcohol, a suspending agent, a peptizer; Coating the exposed area of both the bush and the track pin with a suspension comprising:
Forming a metal bond between the exposed area and the coating suspension to form an abrasion resistant coating;
including.

本発明のさらなる態様において、車台トラック・チェーン・ボトム・ローラが提供されており、車台トラック・チェーン・ボトム・ローラは、
少なくとも一つの円筒部分と、
前記少なくとも一つの円筒部分より直径が大きい少なくとも一つのフランジとを含み、
前記少なくとも一つの円筒部分と前記少なくとも一つのフランジ部分の少なくとも一部は磨耗にさらされ、
前記磨耗にさらされる部分は金属結合された耐磨耗性の被覆を持っており、
前記耐摩耗性被覆は、鉄、またはコバルト、またはニッケル、またはそれらの合金を重量で少なくとも60%含む融合超硬金属合金を含む。
In a further aspect of the invention, a chassis truck chain bottom roller is provided, wherein the chassis truck chain bottom roller is
At least one cylindrical portion;
And at least one flange having a diameter larger than the at least one cylindrical portion,
At least a portion of the at least one cylindrical portion and the at least one flange portion are subjected to wear;
The part exposed to wear has a metal bonded wear resistant coating;
The wear resistant coating comprises a fused hard metal alloy comprising at least 60% by weight of iron, cobalt, nickel, or alloys thereof.

本発明のさらなる態様において、車台トラック・チェーン・ボトム・ローラを作る方法が提供されており、その方法は、
少なくとも一つの円筒部分と少なくとも一つのフランジ部分を持つ円筒状の本体を形成するステップと、
前記円筒部分とフランジ部分のうちの磨耗にさらされる部分の外側表面を除去して、被覆すべきローラ本体の範囲を露出するステップと、
鉄、またはコバルト、またはニッケル、またはそれらの合金を少なくとも重量で60%含む微細に分割された粉末状の可融性超硬金属合金と、ポリビニル・アルコールと、懸濁剤と、解膠剤とを含む懸濁液で、露出範囲を被覆するステップと、
露出範囲と被覆懸濁液の間に金属結合を形成して耐磨耗性被覆を形成するステップと、
を含む。
In a further aspect of the invention, a method of making a chassis truck chain bottom roller is provided, the method comprising:
Forming a cylindrical body having at least one cylindrical portion and at least one flange portion;
Removing the outer surface of the portion of the cylindrical portion and flange portion that is subject to wear to expose the area of the roller body to be coated;
A finely divided powder fusible hard metal alloy containing at least 60% by weight of iron, cobalt, nickel, or an alloy thereof, polyvinyl alcohol, a suspending agent, a peptizer; Coating the exposed area with a suspension comprising:
Forming a metal bond between the exposed area and the coating suspension to form an abrasion resistant coating;
including.

本発明の別の態様において、トラック型機械のエンドレストラックのトラック・チェーン連結金具が提供されており、連結金具は、
硬化鋼で形成される本体と、
本体の第1の端上にあって付属装置用の少なくとも一つの開口部を含む取付け面と、本体の第2の端上の接触面と、を含み、
接触面は取付け面の反対側にあり、
接触面は、第2の端に沿って長く伸びていて磨耗面を形成している実質的に平面の領域を含んでおり、
磨耗面は、金属結合された耐磨耗性の被覆を持っており、耐摩耗性被覆は、鉄、またはコバルト、またはニッケル、またはそれらの合金を少なくとも重量で60%含む融合超硬金属合金を含んでいる。
In another aspect of the present invention, there is provided a track and chain coupling bracket for an endless truck of a track type machine,
A body formed of hardened steel;
A mounting surface on the first end of the body and including at least one opening for an accessory device; and a contact surface on the second end of the body;
The contact surface is on the opposite side of the mounting surface,
The contact surface includes a substantially planar region extending long along the second end to form a wear surface;
The wear surface has a metal bonded wear resistant coating, the wear resistant coating comprising a fused hard metal alloy comprising at least 60% by weight of iron, or cobalt, or nickel, or an alloy thereof. Contains.

本発明のさらに別の態様において、トラック・チェーン連結金具を作る方法が提供されており、その方法は、
トラック・チェーン連結金具は、本体、本体の第一の端上の取付け面、および本体の第二の端上の接触面を含み、取付け面は付属装置用の少なくとも一つの開口部を含み、接触面は第二の端に沿って長く伸びていて磨耗面を形成している実質的に平面の領域を含み、接触面が取付け面の反対側にあるように、トラック・チェーン連結金具を形成するステップと、
磨耗面の部分を除去して、被覆すべきトラック・チェーン連結金具の範囲を露出するステップと、
鉄、またはコバルト、またはニッケル、またはそれらの合金を少なくとも重量で60%含む微細に分割された粉末状の可融性超硬金属合金と、ポリビニル・アルコールと、懸濁剤と、解膠剤とを含む懸濁液で、トラック・チェーン連結金具の露出範囲を被覆するステップと、
露出範囲と被覆懸濁液の間に金属結合を形成して耐磨耗性被覆を形成するステップと、
を含む。
In yet another aspect of the present invention, a method of making a track and chain fitting is provided, the method comprising:
The track and chain coupling bracket includes a body, a mounting surface on the first end of the body, and a contact surface on the second end of the body, the mounting surface including at least one opening for the accessory device, The surface includes a substantially planar region that extends long along the second end to form a wear surface, and forms the track and chain fitting such that the contact surface is opposite the mounting surface. Steps,
Removing a portion of the wear surface to expose a range of track and chain fittings to be coated;
A finely divided powder fusible hard metal alloy containing at least 60% by weight of iron, cobalt, nickel, or an alloy thereof, polyvinyl alcohol, a suspending agent, a peptizer; Covering the exposed area of the track and chain coupling bracket with a suspension containing
Forming a metal bond between the exposed area and the coating suspension to form an abrasion resistant coating;
including.

さらに別の態様において、トラック型機械のエンドレストラック用のようなトラック・チェーン連結金具が提供されており、トラック・チェーン連結金具は、
中炭素鋼で鍛造された本体であって、中炭素鋼がホウ素、マンガン、クロム、および平衡鉄を含むような本体と、
本体の第1の端の上の取付け面であって、付属装置用の少なくとも1つの開口部を有する取付け面と、
本体の第2の端の上の接触面と、
を備えている。
In yet another aspect, there is provided a track and chain coupling fitting, such as for an endless truck of a truck-type machine,
A body forged from medium carbon steel, wherein the medium carbon steel includes boron, manganese, chromium, and balanced iron;
A mounting surface on a first end of the body, the mounting surface having at least one opening for an accessory device;
A contact surface on the second end of the body;
It has.

接触面は取付け面の反対側にあり、接触面は、車台トラック・チェーン・ボトム・ローラのローラ表面に動作可能な状態で接触するため第2の端に沿って長く伸びていて磨耗面を形成している実質的に平面の領域を含む。アンダーカットが磨耗面から鍛造された本体の内部へ延びており、プラズマアーク(PTA)溶接被覆がアンダーカットを実質的に満たしていて、溶接被覆の外側表面がトラック・チェーン連結金具の磨耗面に一致する状態になっている。   The contact surface is on the opposite side of the mounting surface and the contact surface is operatively in contact with the roller surface of the chassis truck, chain, bottom roller and extends long along the second end to form a wear surface Including a substantially planar region. An undercut extends from the wear surface into the forged body, the plasma arc (PTA) weld coating substantially fills the undercut, and the outer surface of the weld coating is the wear surface of the track and chain fitting. It matches.

さらなる態様において、車台トラック・チェーン・ボトム・ローラが提供されており、車台トラック・チェーン・ボトム・ローラは、
少なくとも1つの円筒部分と、
前記少なくとも1つの円筒部分より直径が大きい少なくとも1つのフランジ部とを備えており、
少なくとも1つの円筒部分および少なくとも1つのフランジ部の少なくとも一部は磨耗にさらされ、磨耗にさらされる部分の表面からその部分の内部へとアンダーカットが延びており、かつ、プラズマアーク(PTA)溶接被覆がアンダーカットを実質的に満たしていて、溶接被覆の外側表面が磨耗にさらされる部分の表面に一致した状態になっている。
In a further aspect, a chassis truck chain bottom roller is provided, wherein the chassis truck chain bottom roller is
At least one cylindrical portion;
And at least one flange portion having a diameter larger than that of the at least one cylindrical portion,
At least one cylindrical portion and at least a portion of the at least one flange portion are subject to wear, an undercut extends from the surface of the portion subject to wear to the interior of the portion, and plasma arc (PTA) welding The coating substantially fills the undercut so that the outer surface of the weld coating coincides with the surface of the portion exposed to wear.

さらに別の態様において、車台構成部品を製造する方法が提供されており、その方法は、
中炭素鋼を用いて車台構成部品の本体を鍛造する工程と、
被覆すべき車台構成部品の範囲を露出させる目的で、磨耗面から鍛造された本体の内部へ伸びるアンダーカットを形成するため、車台構成部品の磨耗面の部分を除去する工程と、
PTA溶接被覆をアンダーカットに施す工程と、
第1の熱処理手順においてPTA溶接被覆を備える本体を熱処理する工程であって、前記第1の熱処理手順が焼入焼戻しを含む工程と、
第2の熱処理手順において本体を熱処理する工程であって、前記第2の熱処理手順が高周波焼入れを含む工程と
を備えている。
In yet another aspect, a method of manufacturing a chassis component is provided, the method comprising:
Forging the body of the chassis component using medium carbon steel;
Removing the portion of the wear surface of the chassis component to form an undercut extending from the wear surface into the forged body for the purpose of exposing a range of chassis components to be coated;
Applying PTA weld coating to the undercut;
A step of heat-treating a body provided with a PTA weld coating in a first heat treatment procedure, wherein the first heat treatment procedure includes quenching and tempering;
A step of heat-treating the main body in a second heat treatment procedure, wherein the second heat treatment procedure includes a step including induction hardening.

典型的な実施形態において、選択された車台組立部構成部品に金属結合による耐磨耗被覆がプラズマアーク溶接によって施されている。プラズマアーク(PTA)溶接は、高エネルギの不活性ガス溶接法である。一般に、アークプラズマの供給、粉末の運搬、および溶解材料の遮蔽には、アルゴン(Ar)が使用される。PTAは非常に高い品質の堆積物を生成し、それによってベース材料の薄弱化および変形を最小限にしてベース材料を保護する。PTA溶接法は、激しい磨耗を受けやすい機械部品に合金の被覆を精確に管理した状態で堆積させることができ、それによってサービス寿命を大幅に延ばせる。PTA溶接の特徴としては、最大で毎時約20ポンドという高速の材料堆積率と、例えばおよそ0.020インチ未満の表面不均一を生じさせるリップルを最小限しか、あるいは全く有しない、滑らかなビードによる溶接表面とがあげられる。   In an exemplary embodiment, selected chassis assembly components are metallized wear resistant coatings applied by plasma arc welding. Plasma arc (PTA) welding is a high energy inert gas welding process. In general, argon (Ar) is used to supply the arc plasma, transport the powder, and shield the melted material. PTA produces very high quality deposits, thereby protecting the base material with minimal thinning and deformation of the base material. PTA welding can deposit alloy coatings on mechanical parts that are subject to severe wear in a precisely controlled manner, thereby greatly extending service life. PTA welding features a high rate of material deposition of up to about 20 pounds per hour and a smooth bead with minimal or no ripple that causes surface non-uniformity, for example, less than about 0.020 inches. Welding surface.

車台の表面に施されたとき、PTA溶接表面はできれば滑らかな表面を呈していることが望ましい。PTA溶接はできれば均質であることが望ましい。PTA溶接工程の間、イオン化したプラズマのガス流が、作業表面と、アークの中へ供給される粉末状の合金材料の流れとを溶かす。PTA溶接工程は、堆積させただけの溶接金属の中の多孔性を低レベルにすることができる。例えば、適切な速度の高速プラズマを用いれば一般に、PTA溶接工程によって非常に高密度で約1%の多孔性の溶接被覆が実現できる。   When applied to the surface of the chassis, it is desirable that the PTA weld surface be as smooth as possible. PTA welding is preferably homogeneous if possible. During the PTA welding process, the ionized plasma gas stream dissolves the working surface and the flow of powdered alloy material that is fed into the arc. The PTA welding process can reduce the porosity in the as-deposited weld metal. For example, using a high speed plasma at an appropriate rate, a very high density and approximately 1% porous weld coating can generally be achieved by a PTA welding process.

PTA溶接工程は、非消耗タングステン電極を用いる。また、アークを圧縮するように構成されたノズルと、シールドガスと消耗粉末フィードとを提供するための別のノズルとを用いる。アークは、電極と作業部品の間に作られる。PTA溶接工程は、溶解した金属を溶接アークの向こう側に移動させるのを基本にするのではなく、現位置で供給粉末を溶かすという優位性を提供する。PTA溶接工程は、入熱の制御を高レベルで行うことができる。圧縮されたアークは極めて安定していて高密度であるため、この制御は実現できる。PTA溶接工程では、ベース材料の薄弱化は通常、5%未満にすることができ、そのため溶着物全体を通しての被覆の耐磨耗性に、より一貫性がある。対照的に、他の形態の溶着物だと、最大50%の薄弱化となり、溶着物を通しての被覆の耐磨耗性にムラがある可能性がある。PTAで溶接される材料には、耐磨耗性の被覆材料が含まれる。これらの材料は、重量パーセントで少なくとも60%の鉄、コバルト、ニッケル、またはそれらの合金を含む金属合金を含んでいる。被覆材料にはまた、タングステンカーバイドのような高炭素含有金属基複合材料耐磨耗加工合金を含む可能性がある。耐磨耗被覆を形成するのに使用可能な典型的な適切な粉末状材料については、米国特許6,948,784に記述されている。   The PTA welding process uses a non-consumable tungsten electrode. It also uses a nozzle configured to compress the arc and another nozzle to provide shielding gas and consumable powder feed. An arc is created between the electrode and the work piece. The PTA welding process provides the advantage of melting the feed powder at the current location, rather than based on moving the molten metal beyond the welding arc. The PTA welding process can control heat input at a high level. This control is feasible because the compressed arc is very stable and dense. In the PTA welding process, the thinning of the base material can usually be less than 5%, so that the wear resistance of the coating throughout the weld is more consistent. In contrast, other forms of weld deposits can be up to 50% thinner, and the wear resistance of the coating through the weld deposit may be uneven. Materials that are welded with PTA include wear resistant coating materials. These materials include at least 60% by weight of metal alloys including iron, cobalt, nickel, or alloys thereof. The coating material may also include a high carbon content metal matrix composite wear resistant alloy such as tungsten carbide. A typical suitable powdery material that can be used to form an abrasion resistant coating is described in US Pat. No. 6,948,784.

PTA溶接表面は、耐磨耗性を高めるため、クローラ・トラック機械の構成部品に適用できる。そのような場合、PTA溶接表面は、懸濁液被覆による磨耗面などの、他のタイプの磨耗面の代わりに使用することができる。この点で、本明細書で開示したPTA溶接表面は、米国特許No.5,879,743、米国特許No.6,948,784および2005年7月1日に出願された米国特許出願No.11/171,193の中で開示された懸濁液被覆による磨耗面に関連して、またはそれらの代替として使用することができ、これらの各文書の開示全体を本願に援用する。   PTA weld surfaces can be applied to components of crawler track machines to increase wear resistance. In such cases, the PTA weld surface can be used in place of other types of wear surfaces, such as a wear surface with a suspension coating. In this regard, the PTA weld surfaces disclosed herein are disclosed in US Pat. No. 5,879,743, US Pat. No. 6,948,784 and U.S. patent application Ser. 11 / 171,193 can be used in connection with or as an alternative to the wear surface with suspension coating, the entire disclosure of each of these documents is incorporated herein by reference.

懸濁液被覆による磨耗面およびPTA溶接による磨耗面の両方とも、本明細書の中で開示される。   Both the wear surface with suspension coating and the wear surface with PTA welding are disclosed herein.

典型的実施形態において、金属結合による耐磨耗被覆を持つ車台組立部構成部品はトラック・ピン・ブッシュである。トラック・ピン・ブッシュはトラック型機械、例えば、クローラ・トラクタのエンドレストラックにおいて、トラック・ピンと協働する。図2に示す典型的形態において、トラック・ピン・ブッシュ200は、鉄をベースにした合金で形成される円筒状の本体を持っており、少なくともその一部分は表面焼入れをされている、すなわち、外側表面、内側表面、端面、それらの部分または組み合わせは浸炭焼入れされている。トラック・ピン・ブッシュ200は、外径を持つ外側表面202と内径を持つ内側表面204を持つ。内径は、トラック・ピン・ブッシュ200の第一の端208から第二の端210まで延びる軸状の穴206の円周を定める。耐磨耗性被覆212が、トラック・ピン・ブッシュ200の部分214の上に配置され、金属結合されている。これは、表面焼入れしてある部分の少なくとも一部を、鉄ベース合金の非浸炭層を露出するのに十分な深さまで除去することによって、露出されている。   In an exemplary embodiment, the chassis assembly component having a wear-resistant coating with a metal bond is a truck pin bush. The track pin bushing cooperates with the track pin in a track type machine, for example, an endless track of a crawler tractor. In the exemplary configuration shown in FIG. 2, the track pin bushing 200 has a cylindrical body formed of an iron-based alloy, at least a portion of which is surface hardened, i.e., the outer side. The surface, inner surface, end face, parts or combinations thereof are carburized and quenched. The track pin bushing 200 has an outer surface 202 having an outer diameter and an inner surface 204 having an inner diameter. The inner diameter defines the circumference of an axial hole 206 that extends from the first end 208 to the second end 210 of the track pin bushing 200. An abrasion resistant coating 212 is disposed over the portion 214 of the track pin bushing 200 and is metal bonded. This is exposed by removing at least a portion of the surface hardened portion to a depth sufficient to expose the non-carburized layer of the iron base alloy.

好適な実施形態において、硬化肉盛を施したトラック・ピン・ブッシュが、均一な、すなわち、変化のない、外径を持った外側表面を持つ。少なくとも外側表面の一部は、表面焼入れされている、すなわち、浸炭焼入れされている。図3Aに示すように、トラック・ピン・ブッシュ300は、トラック・ピン・ブッシュ300の第一の端306から第二の端308まで延びている軸状の穴304の円周を定める内径を持つ内側表面302を持つ。外側表面310は、トラック・ピン・ブッシュ300の軸方向の長さLに沿って均一な外径を持つ。耐磨耗被覆312が、浸炭外側表面310の一部分316の除去によって露出された非浸炭層314に金属結合している。   In a preferred embodiment, the hardened track pin bushing has an outer surface with an outer diameter that is uniform, i.e. unchanged. At least a portion of the outer surface is surface hardened, i.e. carburized. As shown in FIG. 3A, the track pin bushing 300 has an inner diameter that defines the circumference of an axial hole 304 that extends from a first end 306 to a second end 308 of the track pin bushing 300. It has an inner surface 302. The outer surface 310 has a uniform outer diameter along the axial length L of the track pin bushing 300. A wear resistant coating 312 is metal bonded to the non-carburized layer 314 exposed by removal of a portion 316 of the carburized outer surface 310.

別の典型的実施形態において、硬化肉盛を施したトラック・ピン・ブッシュが、均一でない、すなわち、変化のある、外径を持った外側表面を持つ。外側表面の少なくとも一部が表面焼き入れされている、すなわち、浸炭され急冷されている。図3Bに示すように、トラック・ピン・ブッシュ318は、トラック・ピン・ブッシュ318の第一の端324から第二の端326まで延びる軸状の穴322の円周を定める内径を持つ内側表面320を持つ。外側表面328は、第一の外径を持った少なくとも一つの第一部分330と第二の外径を持った少なくとも一つの第二部分332を持つ。図示した実施形態において、第二部分332は、第一の端324と第二の端326の両方に位置する第一部分330間の中央部分である。第二の外径は第一の外径より大きいため、第二部分332は軸長L’全体についてトラック・ピン・ブッシュ318から突出している。耐磨耗被覆334が、第二部分332の少なくとも一部分338から浸炭材料の除去によって露出された非浸炭層336の中に配置され、非浸炭層336と金属結合している。   In another exemplary embodiment, the hardened track pin bushing has an outer surface with a non-uniform, i.e. variable, outer diameter. At least a portion of the outer surface is surface quenched, that is, carburized and quenched. As shown in FIG. 3B, the track pin bushing 318 has an inner surface with an inner diameter that defines the circumference of an axial hole 322 extending from the first end 324 to the second end 326 of the track pin bushing 318. 320. The outer surface 328 has at least one first portion 330 having a first outer diameter and at least one second portion 332 having a second outer diameter. In the illustrated embodiment, the second portion 332 is a central portion between the first portions 330 located at both the first end 324 and the second end 326. Since the second outer diameter is larger than the first outer diameter, the second portion 332 projects from the track pin bush 318 for the entire axial length L ′. A wear-resistant coating 334 is disposed in the non-carburized layer 336 exposed by removal of the carburized material from at least a portion 338 of the second portion 332 and is metal bonded to the non-carburized layer 336.

均一な外径を持った外側表面と均一でない外径を持った外側表面のどちらにおいても、露出された非浸炭層314および336、そして従ってその間に配置され金属結合された耐摩耗性被覆312および334は、トラック型機械のエンドレストラックにおけるドライブ・スプロケットと係合するように適合された少なくとも接触面に相当する外側表面310と328の一部分の上に延びる。示された典型的実施形態において、露出層314および336は、浸炭材料の除去によって形成されており、環状溝または浸炭材料の除去によって形成された他の坑や空洞のような外観をしている。しかし、非浸炭表面に対して耐摩耗性被覆を金属結合によって融合させられる限り、露出層はいかなる形状であってもよい。    On both the outer surface with a uniform outer diameter and the outer surface with a non-uniform outer diameter, the exposed non-carburized layers 314 and 336, and therefore the wear-resistant coating 312 disposed therebetween and metal bonded, 334 extends over a portion of outer surfaces 310 and 328 corresponding to at least the contact surface adapted to engage a drive sprocket in an endless track of a track type machine. In the exemplary embodiment shown, the exposed layers 314 and 336 are formed by removal of the carburized material and look like an annular groove or other pit or cavity formed by removal of the carburized material. . However, the exposed layer can be any shape as long as the wear resistant coating can be fused to the non-carburized surface by metal bonding.

John Deere 850C Series H Crawlerと表示されたクローラ・トラクタのための一つの態様および応用において、耐摩耗性被覆はトラック・ピン・ブッシュの軸長の大半を覆う形で延びている。他の態様においては、耐摩耗性被覆は特定の応用のための接触面に対応する軸長を覆う形で延びる。特定の応用とはすなわち、特定のトラック型機械、そして恐らく、短い長さ、一つの端、もしくは複数の端、一つの溝、もしくは複数の溝等のための応用であり、当業者にはすぐに分かる。   In one embodiment and application for a crawler tractor labeled John Deere 850C Series H Crawler, the wear resistant coating extends to cover most of the axial length of the track pin bushing. In other embodiments, the wear resistant coating extends over an axial length corresponding to the contact surface for a particular application. A specific application is an application for a specific track-type machine and possibly a short length, one end or multiple ends, one groove or multiple grooves, etc. I understand.

さらなる態様においては、図3Aに示すように、耐摩耗性被覆はトラック・ピン・ブッシュの外側表面と一体的に、外側表面と同一の平面を持っている。他の態様においては、耐摩耗性被覆が持っている外側表面は、外側表面と同一の平面ではなく、外側表面を超えて延びていて一段高い被覆になっているか、外側表面から引っ込む形で埋め込み被覆になる。耐摩耗性被覆の膜厚がトラック・ピン・ブッシュの磨耗寿命を決定付け、耐摩耗性被覆の膜厚は希望するいかなる膜厚であってもよく、より厚い被覆は磨耗寿命の延命を促進する。典型的実施形態では、耐摩耗性被覆の膜厚はおよそ1−2mmである。   In a further aspect, as shown in FIG. 3A, the wear resistant coating is integral with the outer surface of the track pin bushing and has the same plane as the outer surface. In other embodiments, the outer surface of the wear resistant coating is not coplanar with the outer surface, but extends beyond the outer surface to provide a higher coating or is recessed from the outer surface. Become a coating. The wear-resistant coating thickness determines the wear life of the track, pin, and bush, the wear-resistant coating thickness can be any desired thickness, and a thicker coating promotes life extension of the wear life . In an exemplary embodiment, the wear resistant coating has a thickness of approximately 1-2 mm.

さらなる典型的実施形態においては、金属結合による耐摩耗性被覆を持つ車台組立部構成部品は、トラック・ピン/ブッシュ接続機構の別個の構成部品、例えば、トラック・ピンとトラック・ピン・ブッシュの内径である。図4は、トラック・ピン/ブッシュ接続機構の概略透視図である。図4では、組立られたピン/ブッシュ接続機構400が、トラック・ピン・ブッシュ402を含み、トラック・ピン・ブッシュ402の穴406にはトラック・ピン404が挿入されている。図5は、分解されたピン/ブッシュ接続機構400の概略透視図であり、トラック・ピン・ブッシュ402とトラック・ピン404のうち、硬化肉盛を施した範囲を示している。典型例のピン/ブッシュ接続機構400、例えばトラック型機械のエンドレストラックのピン/ブッシュ接続機構は、外側半径R’を持つ外側表面410を含み、内側半径r’を持つ内側表面412を含むブッシュ402と、外側表面414を含むトラック・ピン404を含む。トラック・ピン404の外側表面414の一部分420は、ブッシュ410の内側表面412の一部分422に実質的に一致しており、金属結合による耐摩耗性被覆を持つ磨耗面を形成している。耐摩耗性被覆は、少なくとも重量で60%の鉄、またはコバルト、またはニッケル、またはそれらの合金を含む融合超硬金属合金を含む。   In a further exemplary embodiment, the chassis assembly component with a metal bonded wear resistant coating is a separate component of the track pin / bush connection mechanism, eg, the inner diameter of the track pin and the track pin bush. is there. FIG. 4 is a schematic perspective view of the track pin / bush connection mechanism. In FIG. 4, the assembled pin / bush connection mechanism 400 includes a track pin bushing 402 with a track pin 404 inserted in a hole 406 in the track pin bushing 402. FIG. 5 is a schematic perspective view of the disassembled pin / bush connection mechanism 400, and shows a range where the track pin bush 402 and the track pin 404 are hardened. An exemplary pin / bush connection mechanism 400, eg, an endless track pin / bush connection mechanism of a track type machine, includes an outer surface 410 having an outer radius R ′ and a bush 402 including an inner surface 412 having an inner radius r ′. And a track pin 404 that includes an outer surface 414. A portion 420 of the outer surface 414 of the track pin 404 substantially coincides with a portion 422 of the inner surface 412 of the bushing 410 to form a wear surface with a wear-resistant coating due to metal bonding. The wear resistant coating comprises a fused hard metal alloy comprising at least 60% by weight iron, or cobalt, or nickel, or alloys thereof.

図6は、硬化肉盛を施した典型的なトラック・ピン・ブッシュ402の概略断面図である。図6では、外側半径R’を持つ外側表面410と内側半径r’を持つ内側表面412が見えている。また、磨耗面の形成に貢献するブッシュ410の内側表面412の部分422を示す。部分422は、金属結合による耐磨耗性被覆428で満たされ、任意選択で希望する表面位置および粗さ、例えば内側半径rと同じ高さまで切削されたピン・ブッシュ410の本体426の中の溝424として示されている。任意選択で、部分422は、全長を含めて、穴406の長さのいかなる部分であってもよい。金属結合による耐磨耗性被覆428も、溝424を形成するための予備切削のような何らの予備切削も行わず、任意選択で、形成されたままのピン・ブッシュ410の内側表面412に直接塗布されてもよい。さらに、任意選択で、同様の金属結合による耐磨耗被覆を使って、ブッシュの外側表面、例えば図6の中の外側表面410を、範囲全体または範囲の一部に沿って硬化肉盛することもできる。   FIG. 6 is a schematic cross-sectional view of a typical track pin bushing 402 with a hard overlay. In FIG. 6, an outer surface 410 having an outer radius R 'and an inner surface 412 having an inner radius r' are visible. Also shown is a portion 422 of the inner surface 412 of the bushing 410 that contributes to the formation of a wear surface. Portion 422 is filled with a wear-resistant coating 428 with a metal bond and is optionally a groove in the body 426 of pin bushing 410 cut to the desired surface location and roughness, eg, the same height as the inner radius r. It is shown as 424. Optionally, portion 422 may be any portion of the length of hole 406, including the entire length. The wear resistant coating 428 by metal bonding also does not perform any pre-cutting, such as pre-cutting to form the groove 424, and optionally directly on the inner surface 412 of the as-formed pin bushing 410. It may be applied. In addition, optionally, the outer surface of the bushing, eg, the outer surface 410 in FIG. 6, can be hardened along the entire area or part of the area using a similar metal-bonded wear-resistant coating. You can also.

図7は、典型的な硬化肉盛を施したトラック・ピン404の概略断面図である。また、磨耗面の形成に貢献するトラック・ピン404の外側表面414の部分420も示す。部分420は、金属結合による耐磨耗性被覆434で満たされており、任意選択で希望する表面位置および粗さ、例えば外側表面414と同じ高さまで切削されたピン404の本体432の中の溝430として示されている。任意選択で、部分420は、全長を含めて、ピン404の長さのいかなる部分であってもよい。金属結合による耐磨耗性被覆434も、溝430を形成するための予備切削のような何らの予備切削も行わず、任意選択で、形成されたままのピン404の外側表面414に直接塗布されてもよい。   FIG. 7 is a schematic cross-sectional view of a typical hardened track pin 404. Also shown is a portion 420 of the outer surface 414 of the track pin 404 that contributes to the formation of a wear surface. Portion 420 is filled with a metal-bonded wear-resistant coating 434 and optionally a groove in the body 432 of the pin 404 cut to the desired surface location and roughness, eg, the same height as the outer surface 414. It is shown as 430. Optionally, portion 420 may be any portion of the length of pin 404, including the entire length. The wear-resistant coating 434 by metal bonding is also applied directly to the outer surface 414 of the as-formed pin 404 without any pre-cutting such as pre-cutting to form the groove 430. May be.

提案するピン/ブッシュ接続機構の修正製造工程において、鍛造されたピン・ブッシュと鍛造されたトラック・ピンは、ピン/ブッシュ接続機構に接触するピン・ブッシュとトラック・ピンの部分、例えば磨耗面の近くで、少量だけ(必要な磨耗被覆の膜厚に応じて、通常では1−2mm)切り取られる(アンダーカット)。そして、融合されたとき、希望する表面、すなわち、アンダーカットする前に得られた表面と懸濁液の表面が一致するような膜厚まで、切削された表面に懸濁液被覆が塗布される。融合された懸濁液被覆は強い金属結合を形成し、加熱や冷却に対しても、焼き入れ法のときと同様、あるいはサービス中の厳しい衝撃負荷にさらされた時にも、鋼の基材から砕け落ちることがない。   In the modified manufacturing process of the proposed pin / bush connection mechanism, the forged pin bushing and the forged track pin are used for the parts of the pin bushing and the track pin that contact the pin / bush connection mechanism, such as the wear surface. Nearby, only a small amount (usually 1-2 mm depending on the required wear coating thickness) is cut off (undercut). Then, when fused, the suspension coating is applied to the cut surface to the desired surface, i.e. the film thickness so that the surface obtained before undercutting matches the surface of the suspension. . The fused suspension coating forms a strong metal bond, which can be applied from heating and cooling to the steel substrate in the same way as during quenching or when subjected to severe impact loads during service. There is no crushing.

本明細書の中で開示されたピン・ブッシュ接続機構に関する議論や処理と同様、二つの機械部材がヒンジで動くヒンジ・ピン・ブッシュのような他の種類のピン/ブッシュ接続機構も金属結合による耐磨耗性被覆を持つことができる。本明細書の中で開示されたピン・ブッシュ接続機構に関する議論や処理は、一般に、これらの他の種類のピン・ブッシュ接続機構に等しく適用可能であり、理解すべきことだが、この開示はそのような他の種類のピン・ブッシュ接続機構に対して延長される。   Similar to the discussion and processing of the pin-bush connection mechanism disclosed herein, other types of pin / bush connection mechanisms, such as a hinge-pin-bush, in which the two mechanical members are hinged, are also metallized. Can have an abrasion resistant coating. The discussion and processing related to pin-bush connection mechanisms disclosed herein is generally equally applicable to these other types of pin-bush connection mechanisms, and it should be understood that this disclosure Extended to other types of pin-bush connection mechanisms.

別の典型的な実施形態においては、金属結合による耐磨耗性被覆を持つ車台組立部構成部品は、車台トラック・チェーン・ボトム・ローラである。図8は、典型的な車台トラック・チェーン・ボトム・ローラの概略透視図であり、硬化肉盛を施した範囲を示す図である。図8では、外側表面502を示している。外側表面502は、フランジ部分506によって軸方向と外側方向の境界を付けられた実質的に円筒形の領域504を持つ。少なくとも一つのフランジ部分506は、実質的に円筒型の領域504よりも直径が大きい。トラック型機械のトラックに設置するための取り付け用表面508も示している。実質的に円筒型の領域504は、トラック・チェーン連結金具の接触面、例えば図1に示すトラック型機械のトラックの一部に見られるチェーン連結金具の上部レール表面に接触するように適合されている。運転中、実質的に円筒型の領域504の一部あるいは全部およびフランジ部分506は磨耗を受けやすく、従って、実質的に円筒型の領域504の一部あるいは全部およびフランジ部分506は、それに対して硬化肉盛を施される。   In another exemplary embodiment, the chassis assembly component having a wear-resistant coating by metal bonding is a chassis truck chain bottom roller. FIG. 8 is a schematic perspective view of a typical chassis truck / chain / bottom / roller, and shows a range where hardened is applied. In FIG. 8, the outer surface 502 is shown. The outer surface 502 has a substantially cylindrical region 504 that is axially and outwardly bounded by a flange portion 506. At least one flange portion 506 is larger in diameter than the substantially cylindrical region 504. Also shown is a mounting surface 508 for installation on a truck of a truck-type machine. The substantially cylindrical region 504 is adapted to contact the contact surface of the track and chain fitting, such as the upper rail surface of the chain fitting found on the track of the track type machine shown in FIG. Yes. During operation, part or all of the substantially cylindrical region 504 and the flange portion 506 are subject to wear, and therefore, part or all of the substantially cylindrical region 504 and the flange portion 506 are against it. Hardened.

図9は、硬化肉盛を施した車台トラック・チェーン・ボトム・ローラ500の概略断面図であり、実質的に円筒型の領域504、フランジ部分506および取り付け用表面508を示す図である。実質的に円筒型の領域504の部分520およびフランジ部分506は、少なくとも重量で60%の鉄、またはコバルト、またはニッケル、またはそれらの合金を含む融合超硬金属合金を含む、金属結合による耐摩耗性被覆522を持っている。部分520の二つの変形例(AおよびB)を図9に示す。これらを含めて、示されていない複数の変化形を使ってもよい。さらに、図9は二つの異なる変形例(AおよびB)を組み込んだボトム・ローラ500を示しているが、理解すべきことだが、均一および異なる変形例の両方を使ってもよい。   FIG. 9 is a schematic cross-sectional view of a chassis truck chain bottom roller 500 with a hardfacing showing a substantially cylindrical region 504, a flange portion 506, and a mounting surface 508. FIG. The portion 520 and flange portion 506 of the substantially cylindrical region 504 are wear resistant due to metal bonding, including a fused hard metal alloy comprising at least 60% by weight iron, or cobalt, or nickel, or alloys thereof. It has a protective coating 522. Two variations (A and B) of the portion 520 are shown in FIG. Including these, a plurality of variations not shown may be used. Further, while FIG. 9 shows a bottom roller 500 incorporating two different variations (A and B), it should be understood that both uniform and different variations may be used.

金属結合による耐摩耗性被覆522を持つ部分520は、実質的に円筒型の領域504の本体532の中の溝530として示されている。一つの典型的な実施形態において、溝530は金属結合による耐磨耗性被覆522で満たされており、任意選択で、希望する表面位置および粗さ、例えば、実質的に円筒型の領域504のような、外側表面502と同じ高さまで切削されている。加えて、金属結合による耐磨耗性被覆522は、例えば溝530のような配置範囲を形成するための予備切削のような何らの予備切削も行わず、任意選択で、形成されたままの車台トラック・チェーン・ボトム・ローラの外側表面502に直接形成されてもよい。   A portion 520 having a metal bonded wear resistant coating 522 is shown as a groove 530 in the body 532 of the substantially cylindrical region 504. In one exemplary embodiment, the groove 530 is filled with a metal-bonded abrasion-resistant coating 522, optionally with a desired surface location and roughness, eg, substantially cylindrical region 504. And is cut to the same height as the outer surface 502. In addition, the wear-resistant coating 522 by metal bonding does not perform any pre-cutting, such as pre-cutting to form an arrangement range, such as a groove 530, and is optionally left as formed. It may be formed directly on the outer surface 502 of the track chain bottom roller.

任意選択で、典型的実施形態は、実質的に円筒型の領域504のうち一つ以上の外側表面の全長を含めて、実質的に円筒型の領域504のいかなる部分においても、金属結合による耐摩耗性被覆522を含んでもよい。さらに任意選択で、典型的実施形態は、フランジ部分508の一つ以上の外側表面の全長を含めて、フランジ部分506のいかなる部分においても金属結合による耐摩耗性被覆540を含んでもよい。金属結合による耐摩耗性被覆540がフランジ部分508のいずれかの部分に含まれるとき、金属結合による耐摩耗性被覆540は実質的に円筒型の領域504(バリエーションAに表示)に関連する金属結合による耐摩耗性被覆522とは別の被覆であってもよい。あるいは、フランジ上の金属結合による耐摩耗性被覆は、少なくとも外側表面502においては、実質的に円筒型の領域504に関連する金属結合による耐摩耗性被覆522と連続していてもよい。加えて、金属結合による耐磨耗性被覆540は、例えば溝542のような配置範囲を形成するための予備切削のような何らの予備切削も行わず、任意選択で、形成されたままの車台トラック・チェーン・ボトム・ローラ500の外側表面502に直接形成されてもよい。   Optionally, an exemplary embodiment provides resistance to metal bonding in any portion of the substantially cylindrical region 504, including the entire length of one or more outer surfaces of the substantially cylindrical region 504. An abradable coating 522 may be included. Further optionally, the exemplary embodiment may include a metal bonded wear resistant coating 540 on any portion of the flange portion 506, including the entire length of one or more outer surfaces of the flange portion 508. When a metal-bonded wear-resistant coating 540 is included in any portion of the flange portion 508, the metal-bonded wear-resistant coating 540 is a metal bond associated with a substantially cylindrical region 504 (shown in Variation A). A coating other than the wear-resistant coating 522 may be used. Alternatively, the wear resistant coating with metal bonds on the flange may be continuous with the metal bond wear resistant coating 522 associated with the substantially cylindrical region 504, at least on the outer surface 502. In addition, the wear-resistant coating 540 by metal bonding does not perform any pre-cutting, such as pre-cutting to form an arrangement range, such as a groove 542, and is optionally left as formed. It may be formed directly on the outer surface 502 of the track chain bottom roller 500.

提案するボトム・ローラの修正製造工程において、ボトム・ローラは、トラック・チェーン連結金具に接触するボトム・ローラの部分、例えばフランジ部分の実質的に円筒型の領域や部分のような磨耗面の近くで、少量だけ(必要な磨耗被覆の膜厚に応じて、通常では1−2mm)切り取られる(アンダーカット)。そして、融合されたとき、希望する表面、すなわち、アンダーカットする前に得られた表面と懸濁液の表面が一致するような膜厚まで、切削された表面に懸濁液被覆が塗布される。融合された懸濁液被覆は強い金属結合を形成し、加熱や冷却に対しても、焼き入れ法のときと同様、あるいはサービス中の厳しい衝撃負荷にさらされた時にも、鋼の基材から砕け落ちることがない。   In the proposed modified bottom roller manufacturing process, the bottom roller is near the wear surface, such as the portion of the bottom roller that contacts the track chain fitting, for example, a substantially cylindrical area or portion of the flange portion. Then, only a small amount (usually 1-2 mm depending on the required thickness of the wear coating) is cut off (undercut). Then, when fused, the suspension coating is applied to the cut surface to the desired surface, i.e. the film thickness so that the surface obtained before undercutting matches the surface of the suspension. . The fused suspension coating forms a strong metal bond, which can be applied from heating and cooling to the steel substrate in the same way as during quenching or when subjected to severe impact loads during service. There is no crushing.

また別の典型的な実施形態においては、金属結合による耐磨耗性被覆を持つ車台組立部構成部品は、トラック・チェーン連結金具である。図10は、典型的なトラック・チェーン連結金具の第一の側の概略透視図であり、硬化肉盛を施した範囲を示す図である。典型的な実施形態においては、トラック・チェーン連結金具600は、硬化鋼で形成される本体602、本体602の第一の端606上の取付け面604、本体602の第二の端610上の接触面608を含む。取付け面604は、取付装置用の少なくとも一つの開口部を含む。付属装置とは、例えば図1に示すように、トラック型機械のトラックのシューにトラック・チェーン連結金具を固定的にまたは取り外し可能なように加えるための付属装置である。接触面608は取付け面の反対側にあり、第二の端610に沿って長く伸びていて磨耗面を形成している実質的に平面の領域614を含む。   In another exemplary embodiment, the chassis assembly component having a wear-resistant coating by metal bonding is a truck / chain coupling fitting. FIG. 10 is a schematic perspective view of the first side of a typical track / chain coupling fitting, and shows a range where hardened is applied. In the exemplary embodiment, the track and chain fitting 600 includes a body 602 formed of hardened steel, a mounting surface 604 on the first end 606 of the body 602, and a contact on the second end 610 of the body 602. Including a surface 608. The mounting surface 604 includes at least one opening for the mounting device. For example, as shown in FIG. 1, the accessory device is an accessory device for adding a track / chain connecting bracket to a shoe of a truck of a truck type machine in a fixed or removable manner. Contact surface 608 is opposite the mounting surface and includes a substantially planar region 614 that extends long along second end 610 to form a wear surface.

磨耗面の少なくとも一部分、例えば実質的に平面の領域614の部分620は、金属結合された耐磨耗性の被覆622を持っており、金属結合された耐磨耗性被覆622は、少なくとも重量で60%の鉄、またはコバルト、またはニッケル、またはそれらの合金を含む融合超硬金属合金を含んでいる。金属結合による耐磨耗性被覆622を持つ部分620は、トラック・チェーン連結金具600の本体602の中に溝630を持つ。一つの典型的な実施形態において、溝630は、金属結合による耐磨耗性被覆622で満たされており、任意選択で、希望する表面位置および粗さ、例えば、実質的に平面の領域614と同じ高さまで切削されている。加えて、金属結合による耐磨耗性被覆622は、例えば溝630のような配置範囲を形成するための予備切削のような何らの予備切削も行わず、任意選択で、形成されたままのトラック・チェーン連結金具600の外側表面に直接施されてもよい。   At least a portion of the wear surface, eg, a portion 620 of the substantially planar region 614, has a metal bonded wear resistant coating 622, and the metal bonded wear resistant coating 622 is at least by weight. It includes a fused hard metal alloy containing 60% iron, or cobalt, nickel, or an alloy thereof. A portion 620 having a wear-resistant coating 622 with a metal bond has a groove 630 in the body 602 of the track and chain fitting 600. In one exemplary embodiment, the groove 630 is filled with a metal-bonded wear-resistant coating 622 and optionally a desired surface location and roughness, eg, a substantially planar region 614 and Cut to the same height. In addition, the wear-resistant coating 622 by metal bonding does not perform any pre-cutting, such as pre-cutting to form a placement area, such as a groove 630, and optionally remains tracked. -You may give directly to the outer surface of the chain coupling metal 600. FIG.

提案するトラック・チェーン連結金具の修正製造工程において、ローラ表面と接触する鍛造された連結金具表面は、少量だけ(必要な磨耗被覆の膜厚に応じて、通常では1−2mm)切り取られる(アンダーカット)。そして、融合されたとき、希望する表面、すなわち、アンダーカットする前に得られた表面と懸濁液の表面が一致するような膜厚まで、切削された表面に懸濁液被覆が施される。融合された懸濁液被覆は強い金属結合を形成し、加熱や冷却に対しても、焼き入れ法のときと同様、あるいはサービス中の厳しい衝撃負荷にさらされた時にも、鋼の基材から砕け落ちることがない。   In the proposed modified manufacturing process for track and chain fittings, the surface of the forged fitting that contacts the roller surface is cut off by a small amount (usually 1-2 mm, depending on the required coating thickness). cut). And when fused, the suspension surface is applied to the cut surface to the desired surface, i.e. the film thickness that matches the surface obtained before undercutting and the surface of the suspension. . The fused suspension coating forms a strong metal bond, which can be applied from heating and cooling to the steel substrate in the same way as during quenching or when subjected to severe impact loads during service. There is no crushing.

懸濁液で被覆が施された連結金具は、その後任意選択で、連結金具の機械的強度を高めるため、急冷によって無心焼入れを行い、必要な全体硬度まで焼き戻しを行ってもよい。被覆が施された面より下の基材は、任意選択で、高周波焼入れによって再度硬化を施し、基材の硬度を、焼入れ焼き戻しした連結金具の鋼の全体硬度より高いHRC50−55まで高めてもよい。これにより、連結金具の磨耗寿命がさらに延びる。従って、被覆され(無心焼入れと高周波焼入れによって)熱処理された連結金具の磨耗寿命は、懸濁液被覆の磨耗寿命と被覆の下の高周波焼入れを施した鋼の基材の磨耗寿命の和であってよい。他の被覆および熱処理した部品、例えばピン・ブッシュ接続機構のピン・ブッシュやピン、車台トラック・チェーン・ボトム・ローラにも同様の観測を行うことができる。この和は、使用した懸濁液被覆の膜厚により、被覆していない金属部品の磨耗寿命の4倍から6倍だと考えられる。通常、磨耗や腐食の目的を達成するのに1−2mm以上の膜厚の被覆は必要ないと思われる。無心焼入れや高周波焼入れの間に、被覆の中に巨視的な表面クラックが形成される傾向はあるが、被覆が基材から離れることはない。これは、被覆が基材に強力に金属結合しているからである。クラックは、被覆の融合の間に形成された応力を軽減する働きがある。しかし、そのようなクラックは被覆された部分が熱処理されなかったら(焼き入れされなかったら)観察される可能性が低い。   The connection fitting coated with the suspension may then optionally be tempered by quenching by quenching and tempering to the required overall hardness in order to increase the mechanical strength of the connection fitting. The substrate below the coated surface is optionally hardened again by induction quenching to increase the hardness of the substrate to HRC 50-55, which is higher than the overall hardness of the hardened and tempered steel of the fitting. Also good. This further increases the wear life of the connecting fitting. Therefore, the wear life of the coated fittings (by coreless and induction hardening) is the sum of the wear life of the suspension coating and the wear life of the induction hardened steel substrate under the coating. It's okay. Similar observations can be made on other coated and heat treated parts such as pin bushings and pins of pin-bush connection mechanisms, chassis trucks, chains, bottom rollers. This sum is considered to be 4 to 6 times the wear life of the uncoated metal parts, depending on the suspension coating thickness used. Normally, it appears that a coating with a thickness of 1-2 mm or more is not necessary to achieve the purpose of wear and corrosion. There is a tendency for macroscopic surface cracks to form in the coating during coreless or induction quenching, but the coating does not leave the substrate. This is because the coating is strongly metal bonded to the substrate. Cracks serve to relieve stress created during fusion of the coating. However, such cracks are less likely to be observed if the coated part is not heat treated (not quenched).

典型的実施形態において、耐磨耗性の被覆は、道具、歯車、エンジン部品、農機具等に通常使用される鋼、例えば1045級の硬化された調整済みの鋼より実質的に硬くてより耐摩耗性のある融合された合金である。さらに、耐摩耗性被覆が均一の密度を持ち、Alessiの米国特許No.Re.27,851のような先行技術で得られるものと比べて、脆弱でなく、より耐久性があるように、耐磨耗性被覆はできれば実質的に包含物を含まないことが好ましい。   In an exemplary embodiment, the wear resistant coating is substantially harder and more wear resistant than steel normally used for tools, gears, engine parts, farm equipment, etc., eg, 1045 grade hardened conditioned steel. It is a unique fused alloy. In addition, the wear resistant coating has a uniform density and is less brittle and more durable than those obtained with prior art such as Alessi US Patent No.Re.27,851 Preferably, the protective coating is substantially free of inclusions.

共通に所有している米国特許No.5,879,743のすべての内容は参照により本願に援用するが、その中でそのような耐摩耗性合金を開示している。さらに、本発明での使用に適した懸濁液を組み入れた懸濁液および被覆技術を開示している。例えば、典型的実施形態における可融性の超硬合金は、できれば60%が鉄、またはコバルト、またはニッケルのような周期表の第八群の遷移金属であることが好ましい。しかし、超硬金属合金は上述の物理的性質を持ち、金属結合、この場合は鉄の基材との金属結合を形成するものである限り、他の金属に基づくものであってもよい。少量成分(約0.1乃至20重量%)としては、一般には、ボロン、炭素、クロム、鉄(ニッケルおよびコバルトをベースにした合金)、マンガン、ニッケル(鉄およびコバルトをベースにした合金)、シリコン、タングステン、モリブデン、一つ以上の炭化物を形成する要素、それらの組み合わせのうち、少なくとも一つがある。微量要素(約0.1重量%以下)例えばイオウも僅少な汚染物質として存在することがある。典型的実施形態においては、合金はヴィッカース硬度で950乃至1250HVという高い硬度を持つ。超硬金属合金は、被覆される金属の融点、例えば約1110°C以下よりも融解温度が低く、できれば約900°Cと約1200°Cの間であって、できれば約1100°C以下であることが好ましい。   Commonly owned U.S. Pat. The entire contents of US Pat. No. 5,879,743 are incorporated herein by reference, in which such wear resistant alloys are disclosed. In addition, suspension and coating techniques incorporating suspensions suitable for use in the present invention are disclosed. For example, the fusible cemented carbide in the exemplary embodiment is preferably 60% iron, or cobalt, or the eighth group transition metal of the periodic table, such as nickel. However, cemented carbide metal alloys may be based on other metals as long as they have the physical properties described above and form a metal bond, in this case a metal bond with an iron substrate. Minor components (about 0.1 to 20% by weight) are generally boron, carbon, chromium, iron (alloys based on nickel and cobalt), manganese, nickel (alloys based on iron and cobalt), There is at least one of silicon, tungsten, molybdenum, one or more carbide forming elements, and combinations thereof. Trace elements (less than about 0.1% by weight) such as sulfur may also be present as a minor contaminant. In an exemplary embodiment, the alloy has a Vickers hardness as high as 950 to 1250 HV. The hard metal alloy has a melting temperature lower than the melting point of the metal to be coated, for example about 1110 ° C. or less, preferably between about 900 ° C. and about 1200 ° C. and preferably about 1100 ° C. or less. It is preferable.

浸炭金属で形成された、または非浸炭金属で形成された部分の金属表面を、耐摩耗性被覆で硬化肉盛する方法を提供する。   Provided is a method of hardening and depositing a metal surface of a portion formed of a carburized metal or a non-carburized metal with an abrasion-resistant coating.

好適で典型的な方法において、浸炭金属が、焼入れに先立って、金属の非浸炭層を露出するのに十分な深さまで金属表面部分から除去される。金属は、切削、切断、旋盤、研削、研磨など、いかなる適切な手法によって除去されてもよい。露出部分は被覆すべき範囲を定める。典型的実施形態において、露出部分は、元の金属表面の半径より小さい半径を持つ環状溝、くぼみ、その他の坑や空洞のような外観によって定まる。その後、超硬金属合金の懸濁液でこの範囲が被覆され、非浸炭層と被覆された未融合懸濁液との間に超硬金属合金を融合させることによって金属結合が形成され、それによって耐摩耗性被覆が形成される。   In a preferred and typical method, carburized metal is removed from the metal surface portion to a depth sufficient to expose a non-carburized layer of metal prior to quenching. The metal may be removed by any suitable technique such as cutting, cutting, lathe, grinding, polishing. The exposed part defines the area to be covered. In an exemplary embodiment, the exposed portion is defined by the appearance of an annular groove, indentation, or other well or cavity having a radius that is smaller than the radius of the original metal surface. This area is then coated with a suspension of hard metal alloy and a metal bond is formed by fusing the hard metal alloy between the uncarburized layer and the coated unfused suspension, thereby A wear resistant coating is formed.

もう一つの典型的な方法では、適切な時間をかけて表面を脱炭して、希望する深さまで金属部品の表面から炭素を減少させ、長期的には炭素を除去することによって、金属部品の表面、例えばトラック・ピン・ブッシュの表面を準備する。一つの態様において、脱炭は、表面層の中で、その後の金属結合が非浸炭金属だけに発生するような深さまで発生する。例えば、浸炭層の脱炭は、0.002乃至0.003インチ(50乃至75ミクロン)の深さまで、0.4乃至0.6重量%の炭素レベルまで発生する。別の態様において、脱炭は、少なくとも浸炭層+0.5mmの深さ、すなわち、2.5mmの深さまで浸炭された典型的なトラック・ピン・ブッシュについては3.0mmまで発生する。別の態様においては、浸炭の深さは最大0.010インチであり、脱炭は最大0.015インチまで発生する。   Another typical method is to decarburize the surface over an appropriate amount of time to reduce the carbon from the surface of the metal part to the desired depth and, in the long run, remove the carbon, thereby removing the metal part. Prepare a surface, such as the surface of a track pin bush. In one embodiment, decarburization occurs in the surface layer to a depth such that subsequent metal bonding occurs only in non-carburized metal. For example, decarburization of the carburized layer occurs to a carbon level of 0.4 to 0.6 wt%, to a depth of 0.002 to 0.003 inches (50 to 75 microns). In another aspect, decarburization occurs up to 3.0 mm for a typical track pin bushing carburized to a depth of at least carburized layer + 0.5 mm, ie, 2.5 mm. In another aspect, the carburization depth is up to 0.010 inches and decarburization occurs up to 0.015 inches.

さらなる典型的な方法において、金属部品の表面、すなわち、トラック・ピン・ブッシュ、ピン・ブッシュ接続機構の部分、トラック・チェーン・ボトム・ローラ、そしてトラック・チェーン連結金具の表面は、超硬金属合金の懸濁液によって表面または表面の一部を被覆されてもよい。被覆すべき表面が事前に浸炭されている場合、熱処理方法によって、例えば脱炭によって、あるいは浸炭材料の除去によって、例えば切削によって、超硬金属合金を塗布する前に炭素を除いてもよい。そうして金属部品の表面の選択された部分と被覆された未融合懸濁液との間に金属結合が形成され、それによって耐摩耗性被覆が形成される。   In a further exemplary method, the surface of the metal part, i.e. the track pin bushing, the part of the pin bushing connection mechanism, the track chain bottom roller and the surface of the track chain coupling fitting is made of a hard metal alloy The surface or a part of the surface may be coated with the suspension. If the surface to be coated has been previously carburized, the carbon may be removed before applying the hard metal alloy by a heat treatment method, for example by decarburization or by removal of the carburized material, for example by cutting. A metal bond is thus formed between a selected portion of the surface of the metal part and the coated unfused suspension, thereby forming an abrasion resistant coating.

浸炭基材、例えば、内側層に比べて表面層への炭素の集中度を高めた浸炭鉄基材に懸濁液が塗布された例において、炭素と懸濁液との間の金属結合が観察されている。冶金反応において、基材からの炭素は被覆内に拡散し、界面で炭素含有量を増す。界面で増加した炭素は、界面領域、例えば、懸濁液合金と基材の間の界面層において、懸濁液合金の融点を下げ、その結果、懸濁液合金がはがれ落ちる。この効果を軽減するため、非浸炭材料が露出される上記の手順が使われている。別の手法において、懸濁液が塗布される基材の表面は、融合の間は融合時間の間、例えば融合温度にある数分間の間(温度の立ち上げおよび冷却時間を除く)にはがれ落ちるのを最小化するために実質的に水平、例えば、水平から5度乃至10度の範囲に保たれる。   In an example where the suspension is applied to a carburized substrate, for example, a carburized iron substrate that has a higher concentration of carbon on the surface layer than the inner layer, a metal bond between the carbon and the suspension is observed. Has been. In the metallurgical reaction, carbon from the substrate diffuses into the coating and increases the carbon content at the interface. The carbon increased at the interface lowers the melting point of the suspension alloy in the interface region, for example, the interface layer between the suspension alloy and the substrate, and as a result, the suspension alloy peels off. To alleviate this effect, the above procedure is used in which the non-carburized material is exposed. In another approach, the surface of the substrate to which the suspension is applied is allowed to flake off during the fusion time during fusion, for example for a few minutes at the fusion temperature (excluding temperature rise and cooling times). In order to minimize this, it is kept substantially horizontal, for example, in the range of 5 to 10 degrees from the horizontal.

懸濁液は、水性であり、ポリビニル・アルコール(PVA)と微細に分割された粉末形状の可融性超硬金属合金で形成されてもよい。適切な懸濁液の例は、共通に所有している米国特許No.5,879,743に開示されており、そのすべての内容は参照により本願に援用する。本明細書の中、および743の特許に開示されているように、超硬金属合金は鉄、またはコバルト、またはニッケル、またはその合金のような周期表の第八群の遷移金属であってもよい。典型的な実施形態において、超硬金属合金は、均質な懸濁液を形成するのに十分小さい粒子サイズを持つ微細に分割された粉末の形状をしている。典型的な粒子サイズは約90メッシュ乃至約400メッシュまでの範囲にあり、400メッシュより微細であってもよい。できれば、平均的な粒子サイズは約115メッシュより微細であり、約200メッシュより微細であることが最も好ましい。粉末は、異なる粒子サイズの粉末の混合物であってもよい。また、一つ以上の懸濁剤、および一つ以上の解膠剤を任意選択で懸濁液に追加してもよい。   The suspension is aqueous and may be formed of a fusible hard metal alloy in powder form finely divided with polyvinyl alcohol (PVA). Examples of suitable suspensions are commonly owned US Pat. No. 5,879,743, the entire contents of which are incorporated herein by reference. As disclosed herein and in the 743 patent, the hard metal alloy may be an eighth group transition metal of the periodic table such as iron, or cobalt, or nickel, or an alloy thereof. Good. In an exemplary embodiment, the hard metal alloy is in the form of a finely divided powder with a particle size that is small enough to form a homogeneous suspension. Typical particle sizes range from about 90 mesh to about 400 mesh and may be finer than 400 mesh. If possible, the average particle size is finer than about 115 mesh and most preferably finer than about 200 mesh. The powder may be a mixture of powders of different particle sizes. Also, one or more suspending agents and one or more peptizers may optionally be added to the suspension.

さらに、使用する懸濁液は、粉末状の超硬金属合金をポリビニル・アルコール結合剤溶液で十分に混合して、望ましい合金対結合剤溶液の重量比率とすることによって準備される。これについては、共通に所有している米国特許No.5,879,743に開示されており、そのすべての内容は参照により本願に援用する。懸濁液に対するその他の添加剤に、懸濁剤および解膠剤が含まれてもよい。   In addition, the suspension used is prepared by thoroughly mixing the powdered hard metal alloy with the polyvinyl alcohol binder solution to the desired alloy to binder solution weight ratio. In this regard, commonly owned U.S. Pat. No. 5,879,743, the entire contents of which are incorporated herein by reference. Other additives to the suspension may include suspending agents and peptizers.

懸濁液は、適切であればいかなる方法で塗布されてもよい。例えば、吹き付け塗装、回転成形、浸漬、鋳込み、展着、すなわち、ブラシまたはドクター・ブレードによる塗布でもよい。   The suspension may be applied in any suitable manner. For example, spray coating, rotational molding, dipping, casting, spreading, ie application by brush or doctor blade may be used.

金属表面を耐摩耗性被覆で硬化肉盛する方法の一つの典型的実施形態において、ポリビニル・アルコールと微細に分割された粉末状の可融性超硬金属合金との実質的に均質の懸濁水溶液が形成され、金属表面に被覆が施される。それから懸濁水溶液は、できれば外部からの加熱によって乾燥され、金属表面上のポリビニル・アルコール基質の中に可融性超硬金属合金の固体の層ができる。金属表面に被覆を施し、懸濁液を乾燥させて固体の層を作るステップは、一度以上繰り返され、より厚い懸濁液の被覆が形成されてもよい。   In one exemplary embodiment of a method for hardening a metal surface with an abrasion resistant coating, a substantially homogeneous suspension of polyvinyl alcohol and finely divided powdered fusible hard metal alloy. An aqueous solution is formed and the metal surface is coated. The aqueous suspension is then dried, preferably by external heating, to form a solid layer of a fusible hard metal alloy in a polyvinyl alcohol matrix on the metal surface. The steps of applying the coating to the metal surface and drying the suspension to form a solid layer may be repeated one or more times to form a thicker suspension coating.

金属表面を耐摩耗性被覆で硬化肉盛する方法の別の典型的実施形態において、金属表面は、ポリビニル・アルコール水溶液で被覆され、微細に分割された粉末状の可融性超硬金属合金は、ポリビニル・アルコール水溶液が乾燥する前にポリビニル・アルコール水溶液の被覆の上に塗布される。金属表面を被覆し、可融性超硬金属合金を塗布し、ポリビニル・アルコール、結合剤、合金粉末の混合物を乾燥させ、固体の層を形成するステップは、一度以上繰り返され、より厚い懸濁液の被覆が形成されてもよい。   In another exemplary embodiment of a method for hardening a metal surface with an abrasion resistant coating, the metal surface is coated with an aqueous polyvinyl alcohol solution, and a finely divided powdered fusible hard metal alloy is The aqueous polyvinyl alcohol solution is applied on the coating of the aqueous polyvinyl alcohol solution before drying. The steps of coating the metal surface, applying a fusible hard metal alloy, drying the mixture of polyvinyl alcohol, binder, alloy powder and forming a solid layer are repeated one or more times to form a thicker suspension A liquid coating may be formed.

本発明の方法の典型的実施形態において、被覆すべき金属表面に懸濁液を塗布するための好適な手順は、金属表面を持つ金属製品の形状や大きさ、および、超硬金属合金に対するポリビニル・アルコール結合剤溶液の濃度の割合に依存する。通常、保護されるべき金属表面上に未融合懸濁液が鋳込み、ブラシ塗布、吹き付けによって施されるが、保護されるべき金属表面を持つ製品が未融合懸濁液に浸漬されてもよい。   In an exemplary embodiment of the method of the present invention, suitable procedures for applying the suspension to the metal surface to be coated include the shape and size of the metal product having the metal surface, and polyvinyl for the cemented metal alloy. Depends on the concentration ratio of the alcohol binder solution. Usually, the unfused suspension is cast, brushed, or sprayed onto the metal surface to be protected, but products having the metal surface to be protected may be immersed in the unfused suspension.

浸漬、鋳込み、ブラシによる塗布は、比較的厚い、例えば1mm以上の被覆を短時間に形成するのに好都合である。より長い時間をかけて厚い層を形成するのに、吹き付けを繰り返すこともできる。これらの手順については、超硬金属合金のポリビニル・アルコール溶液に対する割合はできれば約4:1乃至約8:1までの範囲に入り、ポリビニル・アルコール溶液の濃度は重量でポリビニル・アルコールが約1%乃至15%までであるのが好ましい。例えば、この手順では0500/0250および0600/0250または同様の懸濁液が適切である。xxxx/yyyyという表示は、懸濁液のパラメータを示し、ここでxxxx =粉末合金対ポリビニル・アルコールの重量比率、yyyy=結合剤として水溶液中に存在するポリビニル・アルコールの重量%である。注意が必要だが、表示の中で最初の2桁の数字の後の小数点は省略されている。従って、0500は、5.0を表す。濃い懸濁液の組成の場合、すなわちポリビニル・アルコール水溶液に対して合金の比率が高い場合、絞れるペーストとして塗布できるし、テープ状のロールにして金属表面に結合できる。これらの手順については、超硬金属合金のポリビニル・アルコール溶液に対する割合は約8:1乃至約15:1までの範囲に入り、ポリビニル・アルコール溶液の濃度は重量でポリビニル・アルコールが約2%乃至15%までであるのが好ましい。上記の手順において、特別な添加剤が、分散剤、懸濁化剤、可塑剤としての役割を果たすことができる。   Dipping, casting, and application by brushing are convenient for forming a relatively thick coating in a short time, for example, 1 mm or more. The spraying can be repeated to form a thicker layer over a longer period of time. For these procedures, the ratio of hard metal alloy to polyvinyl alcohol solution preferably falls within the range of about 4: 1 to about 8: 1, and the concentration of polyvinyl alcohol solution is about 1% polyvinyl alcohol by weight. It is preferably up to 15%. For example, 0500/0250 and 0600/0250 or similar suspensions are suitable for this procedure. The designation xxx / yyyy indicates the parameters of the suspension, where xxx = weight ratio of powder alloy to polyvinyl alcohol and yyyy = wt% of polyvinyl alcohol present in the aqueous solution as a binder. Note that the decimal point after the first two digits is omitted in the display. Therefore, 0500 represents 5.0. In the case of a thick suspension composition, that is, when the ratio of the alloy is high with respect to the polyvinyl alcohol aqueous solution, it can be applied as a squeezable paste or can be bonded to the metal surface as a tape-like roll. For these procedures, the ratio of the hard metal alloy to the polyvinyl alcohol solution is in the range of about 8: 1 to about 15: 1, and the concentration of the polyvinyl alcohol solution is about 2% by weight of polyvinyl alcohol by weight. Preferably it is up to 15%. In the above procedure, special additives can serve as dispersants, suspending agents, plasticizers.

被覆を塗布する上記の方法に加えて、ペーストおよびテープによる方法で被覆を厚くすることもできる。 しかし、これらの手順を高速の製造環境に適合させるのは難しい。従って、厚い被覆が望まれるときに、ペーストおよびテープの代替方法として信頼性と経済性があるのは、広い表面上であっても均一な膜厚の被覆を作成する複数回被覆手順である。途中に乾燥サイクルを挟みながら繰り返し吹き付け塗りを行うことによって、必要な膜厚が作成できる。乾燥は、約80°C乃至約100°Cまでの間で、例えば強制循環空気乾燥器の中で行われてもよい。0500/0250の懸濁液がこの方法に特に適しているが、他の定式を使ってもよい。   In addition to the above method of applying the coating, the coating can also be thickened by a paste and tape method. However, it is difficult to adapt these procedures to high-speed manufacturing environments. Thus, when thick coatings are desired, a reliable and economical alternative to pastes and tapes is a multiple coating procedure that creates a coating with a uniform film thickness even on a large surface. A necessary film thickness can be created by repeatedly spraying while interposing a drying cycle in the middle. Drying may be performed between about 80 ° C. and about 100 ° C., for example, in a forced circulation air dryer. A suspension of 0500/0250 is particularly suitable for this method, but other formulations may be used.

被覆を施した未融合懸濁液の膜厚は、金属結合の後で望みの最終膜厚になるように収縮因子によって調整できる。すなわち、最終膜厚は金属部品の表面または直径と同一平面上にあるか、表面直径から突出するか、引込むかのいずれかでよい。例えば、本明細書中で説明された懸濁液は、約0.55±0.05の鋳引け係数を持つことが分かった。従って、融合以前の懸濁液の膜厚を鋳引け係数に従って調整し、耐磨耗性被覆の望ましい最終膜厚、例えば最終膜厚の1.67倍乃至2.0倍の未融合懸濁液層が用いられるようにすることができる。   The film thickness of the coated unfused suspension can be adjusted by shrinkage factors to achieve the desired final film thickness after metal bonding. That is, the final film thickness may be either coplanar with the surface or diameter of the metal part, or may protrude from or retract from the surface diameter. For example, the suspension described herein has been found to have a draw coefficient of about 0.55 ± 0.05. Therefore, the thickness of the suspension before fusion is adjusted according to the cast-off factor, and the desired final thickness of the abrasion-resistant coating, for example, 1.67 times to 2.0 times the final thickness of the unfused suspension Layers can be used.

結合は、乾燥した懸濁液被覆と金属部品との金属結合、すなわち、金属部品の選択部分、および、脱炭された、あるいはできれば非浸炭表面を露出するために浸炭金属部分を除去した金属部品の選択部分、との金属結合を形成するステップである。例えば、ポリビニル・アルコール基質の中の可融性超硬金属合金の層によって被覆を施した、またはポリビニル・アルコール水溶液を使って可融性超硬金属合金の層によって被覆を施した金属表面を、保護的雰囲気の下で超硬金属合金が金属表面上に融合するまで、超硬金属合金の融合温度まで加熱することができる。管理された雰囲気、すなわち、不活性のまたは還元性雰囲気の中で、合金を窒化して合金の融合を阻害するという理由で窒素を除外して、加熱を行う。例えば、真空炉の中のヘリウムまたはアルゴンによる100乃至500μmの分圧、またはベルト炉の中のアルゴン、ヘリウム、水素による大気圧より水が約数インチ上にある軽度の正圧が、融合の間の使用には適している。その後、硬化肉盛を融合された金属表面は環境温度まで冷却される。   Bonding is a metal bond between the dried suspension coating and the metal part, i.e. a selected part of the metal part, and a metal part with the carburized metal part removed to expose a decarburized or possibly non-carburized surface. Forming a metal bond with the selected portion. For example, a metal surface coated with a layer of fusible hard metal alloy in a polyvinyl alcohol substrate, or coated with a layer of fusible hard metal alloy using an aqueous polyvinyl alcohol solution, It can be heated to the fusion temperature of the hard metal alloy until the hard metal alloy is fused onto the metal surface under a protective atmosphere. In a controlled atmosphere, that is, an inert or reducing atmosphere, heating is performed with nitrogen excluded because the alloy is nitrided to inhibit alloy fusion. For example, a partial pressure of 100-500 μm with helium or argon in a vacuum furnace, or a mild positive pressure with water about a few inches above the atmospheric pressure with argon, helium, hydrogen in a belt furnace during fusion. Suitable for use. Thereafter, the metal surface fused with the hardfacing is cooled to ambient temperature.

結合工程の一つの例において、トラック・ピン・ブッシュが約1065°C乃至1110°Cまで加熱される。加熱は、ベルト型コンベヤー炉の中で、大気圧よりわずかに高い水素圧で行われ、トラック・ピン・ブッシュは約2乃至5分間、望ましい融合温度で保持され、その後冷却される。   In one example of the bonding process, the track pin bushing is heated to about 1065 ° C to 1110 ° C. Heating takes place in a belt-type conveyor furnace with a hydrogen pressure slightly above atmospheric pressure and the track pin bushing is held at the desired fusion temperature for about 2 to 5 minutes and then cooled.

さらなる典型的な実施形態において、金属部品を懸濁液を結合して耐磨耗性被覆を形成した後、金属部品のうち残りの浸炭金属を急冷によって望ましい硬度まで硬化することができる。例えば、残りの浸炭金属は、非浸炭金属と比べて硬度を高める熱処理によって硬化することができる。金属部品がトラック・ピン・ブッシュである典型的な実施形態において、残りの浸炭金属は、トラック・ピン・ブッシュの内側表面、トラック・ピン・ブッシュの第一の端部、およびトラック・ピン・ブッシュの第二の端部のうちの少なくとも一つに相当する。   In a further exemplary embodiment, after joining the metal parts to form a wear resistant coating, the remaining carburized metal of the metal parts can be cured to the desired hardness by quenching. For example, the remaining carburized metal can be cured by a heat treatment that increases the hardness compared to the non-carburized metal. In an exemplary embodiment where the metal part is a track pin bush, the remaining carburized metal is the inner surface of the track pin bush, the first end of the track pin bush, and the track pin bush. Corresponds to at least one of the second ends of the.

懸濁液結合形成に対する浸炭の効果を研究するため、実験が行われた。肉厚10mmの小型低炭素鋼トラック・ピン・ブッシュが浸炭され、空冷された。浸炭層の膜厚はおよそ2乃至2.5mmであった。これらの試料はその後脱炭環境の中で、すなわち低炭素ポテンシャル環境の中で、それぞれ1、2、3時間の間1600°Fまで再加熱され、それぞれ膜厚が0.0005乃至0.0007、0.001乃至0.0012、0.001乃至0.0015インチの脱炭層を得た。脱炭された試料は、可融性超硬金属合金懸濁液によって被覆され、上記で概説した手順に従って結合された。懸濁液による被覆と結合のさらなる詳細は、米国特許5,879,743に記されており、その内容は参照により本願に援用する。   Experiments were conducted to study the effect of carburization on suspension bond formation. A small low carbon steel track pin bush with a wall thickness of 10 mm was carburized and air cooled. The thickness of the carburized layer was about 2 to 2.5 mm. These samples were then reheated to 1600 ° F. for 1, 2, and 3 hours, respectively, in a decarburizing environment, ie, in a low carbon potential environment, with a film thickness of 0.0005 to 0.0007, respectively. 0.001 to 0.0012, 0.001 to 0.0015 inch decarburized layers were obtained. The decarburized sample was coated with a fusible hard metal alloy suspension and bonded according to the procedure outlined above. Further details of suspension coating and bonding are described in US Pat. No. 5,879,743, the contents of which are hereby incorporated by reference.

被覆と結合に続いて、鋼と懸濁液の界面が光学顕微鏡で検査された。脱炭時間が長くなるほど、結合の完全性が向上した。これは、より深いところまで脱炭された鋼合金と炭素の含有量が少ない鋼合金は懸濁液と結合しやすいことを示している。しかしブッシュには、融合の最中に重力によって懸濁液被覆が流れた痕跡が見つかった。ただ、脱炭された層が厚くなるほど、流れる傾向は弱まった。   Following coating and bonding, the steel / suspension interface was examined with an optical microscope. The longer the decarburization time, the better the integrity of the bond. This indicates that a steel alloy that has been decarburized to a deeper depth and a steel alloy with a low carbon content are likely to be combined with the suspension. However, in the bush, traces of the suspension coating flowing due to gravity were found during the fusion. However, the thicker the decarburized layer, the weaker the tendency to flow.

これらの結果は、結合の結果を改善するため懸濁液被覆の前に脱炭してもよいことを示している。しかし、脱炭工程には不利な点が少なくとも二つある。一部の表面上を脱炭すること(例えば、外径だけを脱炭し、内径や端面は脱炭しないこと)は実際的ではなく、また、十分な脱炭の発生に必要な時間、すなわち、未融合懸濁液の被覆対象の上に適切な非浸炭層が形成されるのに必要な時間は数時間以上、恐らく7乃至10時間もかかり、経済的に成り立たない。   These results indicate that decarburization may be performed prior to suspension coating to improve the binding results. However, there are at least two disadvantages to the decarburization process. Decarburizing on some surfaces (eg, decarburizing only the outer diameter, not the inner diameter and end faces) is impractical, and the time required for sufficient decarburization to occur, ie The time required for forming a suitable non-carburized layer on the object to be coated with the unfused suspension takes several hours or more, perhaps 7 to 10 hours, which is not economical.

浸炭材料の除去を含む好適な実施方法において、浸炭材料は、例えば切削、切断、旋盤、研削、研磨などによって除去され、非浸炭層を露出させる。この方法に対応する実験において、4つのトラック・ピン・ブッシュをその外側直径を切削によって減少させた。除去された量はそれぞれ、3.00、3.35、3.75、4.00mmであった。その後、上記に概説した手順に従って、試料は露出範囲に硬化金属懸濁液で被覆を施されて結合された。   In a preferred method of implementation including removal of the carburized material, the carburized material is removed, for example, by cutting, cutting, turning, grinding, polishing, etc., exposing the non-carburized layer. In experiments corresponding to this method, the four track pin bushings were reduced in their outer diameters by cutting. The amount removed was 3.00, 3.35, 3.75, 4.00 mm, respectively. The sample was then coated and bonded to the exposed area with a hardened metal suspension according to the procedure outlined above.

結合領域の目視検査では、融合の最中に重力による流れは発見されなかった。ブッシュ断面の光学顕微鏡検査では、鋼と懸濁液被覆の界面結合領域にはほとんどまたは全く含有物がなく、すべての試料について良好な金属結合であった。非浸炭層を露出するのに十分な浸炭層の除去、この場合材料の約3mmであるが、その除去は従って良好な結合を形成するという結論が得られた。この結論は、さらに第三の実験によって確認された。実験では、浸炭トラック・ピン・ブッシュに焼きならし熱処理を施した。そして、切削されたブッシュの断面の外径から3mmの深さが切削された。光学顕微鏡検査では、浸炭層はこの切削によって完全に除去されており、露出表面には、前浸炭微細構造に相当する微細構造があった。   Visual inspection of the bond area found no gravity flow during fusion. Optical microscopy of the bush cross section revealed little or no inclusion in the interface bond region of the steel and suspension coating and good metal bonding for all samples. It was concluded that removal of the carburized layer sufficient to expose the non-carburized layer, in this case about 3 mm of material, but that removal therefore forms a good bond. This conclusion was further confirmed by a third experiment. In the experiment, carburized trucks, pins, and bushes were subjected to normalizing heat treatment. And the depth of 3 mm was cut from the outer diameter of the cross section of the cut bush. In the optical microscope inspection, the carburized layer was completely removed by this cutting, and the exposed surface had a microstructure corresponding to the pre-carburized microstructure.

浸炭材料の除去に関するさらなる実験において、2mm浸炭されたケースを持つトラック・ピン・ブッシュが、浸炭ケースを除去するため、外側表面の軸長の部分上で深さ2.5mmまで切削され、その範囲が懸濁液で被覆された。被覆は手持ち式の噴霧器と手動の取付具を使って行われ、実質的に均質な被覆膜厚が得られた。手動の取付具は、部品が軸方向に取り付けられた紡錘体と手動操作用の手動クランクに似ていた。ただ、機械運転による回転およびコンピュータ制御装置、すなわち回転装置、噴霧装置、ロボット工学等の自動化技術を利用することは可能であった。未融合懸濁液の表面は、その後、平滑でトラック・ピン・ブッシュの穴と同心になるように旋盤上で切削された。融合前の懸濁液の膜厚は融合された膜厚が1mmまたは1.5mmになるように収縮因子に基づいて調整された。収縮因子とは、すなわち、融合された膜厚が未融合膜厚の約0.55倍になるような、実験から導かれた関係である。融合の後で分かったとおり、この切削も、滑らかな表面および均質な膜厚での被覆作成に役立った。   In further experiments on carburizing material removal, a track pin bushing with a 2 mm carburized case was cut to a depth of 2.5 mm on the axial length of the outer surface to remove the carburizing case and its extent Was coated with the suspension. The coating was done using a hand-held sprayer and manual fitting, resulting in a substantially uniform coating thickness. The manual fitting was similar to a spindle with the parts mounted axially and a manual crank for manual operation. However, it was possible to utilize automation techniques such as rotation by machine operation and computer control devices, that is, rotation devices, spraying devices, robotics and the like. The surface of the unfused suspension was then cut on a lathe to be smooth and concentric with the track pin bushing holes. The film thickness of the suspension before fusion was adjusted based on the shrinkage factor so that the fused film thickness was 1 mm or 1.5 mm. The shrinkage factor is a relationship derived from experiments in which the fused film thickness is about 0.55 times the unfused film thickness. As found after the fusion, this cutting also helped create a coating with a smooth surface and a uniform film thickness.

切削され冷却された表面を持つトラック・ピン・ブッシュは適切な温度−時間(T−t)サイクルを使って融合された。典型的実施例においては、T−tサイクルは真空炉またはベルト炉の中で管理された雰囲気、すなわち、不活性のまたは還元性雰囲気の中で、合金を窒化する窒素を除外して行われる。真空炉の中のヘリウムまたはアルゴンの分圧、またはベルト炉の中のアルゴン、ヘリウム、水素による大気圧より水が約数インチ上にある軽度の正圧が、良い例である。融合された半流動体の懸濁液金属が重力によって下向きに流れるのを防ぐため、トラック・ピン・ブッシュは炉室の中で軸を垂直にして設置され、最高温度および最高温度での時間が慎重に選択され、監視された。   Track pin bushings with cut and cooled surfaces were fused using an appropriate temperature-time (Tt) cycle. In an exemplary embodiment, the Tt cycle is performed in a controlled atmosphere in a vacuum or belt furnace, ie, an inert or reducing atmosphere, excluding nitrogen that nitrides the alloy. Good examples are the partial pressure of helium or argon in a vacuum furnace, or a mild positive pressure where water is about a few inches above the atmospheric pressure due to argon, helium, hydrogen in a belt furnace. To prevent the fused semi-fluid suspension metal from flowing downwards due to gravity, the track pin bushing is installed in the furnace chamber with the axis vertical and the maximum temperature and time at maximum temperature are Carefully selected and monitored.

適切なT−tサイクルの一例をあげると以下のようになる。トラック・ピン・ブッシュを毎分10乃至15°Cで1080乃至1110°Cまで徐々に加熱し、その温度を1乃至5分間、できれば1乃至2分間維持し、そして望ましい冷却率で、すなわち再循環送風機を用いて、トラック・ピン・ブッシュを冷却する。適切なT−tサイクルの別の例では、トラック・ピン・ブッシュを毎分8乃至10°Cで1065乃至1110°Cまで加熱する。   An example of a suitable T-t cycle is as follows. The track pin bushing is gradually heated from 10 to 15 ° C. to 1080 to 1110 ° C., maintained at that temperature for 1 to 5 minutes, preferably 1 to 2 minutes, and recirculated at the desired cooling rate, ie Use a blower to cool the track pin bushings. In another example of a suitable T-t cycle, the track pin bushing is heated at 8-10 ° C. per minute to 1065-1110 ° C.

浸炭材料の除去を含む好適実施方法によって準備された耐磨耗性被覆を施されたトラック・ピン・ブッシュの代表例の目視観測では、被覆の表面が、融合前の切削された懸濁液表面の表面仕上げに相当する滑らかさであることが明らかになった。さらに、トラック・ピン・ブッシュの被覆は、重力による流れが目に付くこともなく、基材に融合され結合されていた。マイクロメータを用いた測定は、トラック・ピン・ブッシュが目に付くような歪みをまったく経験しなかったことを示した。その後の調査で、耐磨耗性被覆を施されたトラック・ピン・ブッシュは炭化珪素研削砥石を用いて研削され、研削された表面は光学顕微鏡で検査された。耐磨耗性被覆にはまったくと言っていいほど多孔性が見られなかった。同様に、光学顕微鏡で検査された被覆の断面にも、被覆の内側にはまったくと言っていいほど多孔性が見られなかった。   In a visual observation of a representative example of a track pin bush with a wear resistant coating prepared by a preferred practice method including removal of carburized material, the surface of the coating is the surface of the cut suspension prior to fusion. It became clear that the surface finish was smooth. In addition, the track pin bushings were fused and bonded to the substrate without any noticeable gravity flow. Measurements using a micrometer showed that the track pin bush did not experience any noticeable distortion. In subsequent investigations, track pin bushings with wear resistant coatings were ground using a silicon carbide grinding wheel, and the ground surfaces were inspected with an optical microscope. The abrasion resistant coating was not at all porous. Similarly, the cross-section of the coating examined with an optical microscope did not show any porosity at all inside the coating.

トラック・ピン・ブッシュに用いられる耐磨耗性被覆の耐磨耗性についても評価が行われた。ラバー砥石砂磨耗試験により、融合された懸濁液被覆の磨耗の割合は焼入れされた1080鋼の4分の1乃至6分の1であることが明らかになった。従って、1/3乃至1/2mmの融合された懸濁液は、最初の近似として、硬化された1080鋼の2乃至3mmの厚さの層と同程度の磨耗を示したことになる。   An evaluation was also made of the wear resistance of the wear-resistant coatings used for trucks, pins and bushings. Rubber wheel sand abrasion tests revealed that the wear rate of the fused suspension coating was one-fourth to one-sixth that of quenched 1080 steel. Thus, 1/3 to 1/2 mm fused suspensions showed as much wear as a 2 to 3 mm thick layer of hardened 1080 steel as a first approximation.

上記の一連の実験の結果として、懸濁液で被覆され最終外側直径がDmmのトラック・ピン・ブッシュについて、下記の一般化された製造手順が決定された。この手順には浸炭材料の選択的除去が含まれている。
1.材料の除去を可能にするため外側直径が望ましい最終外側直径より拡大される場合を除いて、特定の応用や使用環境について、部品図毎にトラック・ピン・ブッシュを切削する。本明細書で説明するトラック・ピン・ブッシュの典型的実施形態において、外側直径はD+3.0mmである。
2.トラック・ピン・ブッシュの少なくとも一部を浸炭する。
3.浸炭表面の少なくとも一部から材料を除去する。この例では浸炭表面とは、外側表面である。従って、外径表面の少なくとも一部が、非浸炭層を少なくとも露出するように除去される。さらに、外側直径は、耐磨耗性被覆の望ましい膜厚に適合するよう、任意選択でさらに縮小されてもよい。好適な典型的実施形態のトラック・ピン・ブッシュにおいて、材料を除去した後の外側直径の少なくとも一部は、D−3.0mmである。従って、このステップは、浸炭外径表面上の範囲から材料を約6mm除去する。
4.トラック・ピン・ブッシュの露出表面を、融合前の望ましい外径が得られるような膜厚(融合前)まで、超硬金属懸濁液で被覆する。例えば、トラック・ピン・ブッシュの露出表面を、2.75mmの膜厚、すなわち、(D−3mm)+2.75×2の直径と等しい膜厚まで被覆する。これはD+2.5mmの外径に相当する。
5.懸濁液を融合させて、露出非浸炭層と懸濁液の間に金属結合を形成する。本明細書で説明されるトラック・ピン・ブッシュの好適な実施形態の場合には、融合された懸濁液の膜厚は2.75×0.55または1.5mm、最終ブッシュ直径はD、すなわち望ましい直径であった。ここで、因子0.55は懸濁液被覆膜厚についての実験的に確立された収縮因子である。
As a result of the above series of experiments, the following generalized manufacturing procedure was determined for a track pin bushing coated with suspension and having a final outer diameter of D mm. This procedure involves selective removal of carburized material.
1. The track pin bushings are cut for each part drawing for a specific application and usage environment, except where the outer diameter is larger than the desired final outer diameter to allow for material removal. In the exemplary embodiment of the track pin bushing described herein, the outer diameter is D + 3.0 mm.
2. Carburize at least part of the truck pin bush.
3. Remove material from at least a portion of the carburized surface. In this example, the carburized surface is the outer surface. Therefore, at least a part of the outer diameter surface is removed so as to expose at least the non-carburized layer. Furthermore, the outer diameter may optionally be further reduced to match the desired film thickness of the abrasion resistant coating. In a preferred exemplary embodiment track pin bushing, at least a portion of the outer diameter after material removal is D-3.0 mm. This step therefore removes approximately 6 mm of material from the area on the carburized outer diameter surface.
4). The exposed surface of the track pin bushing is coated with a cemented carbide suspension to a film thickness (before fusion) that provides the desired outer diameter before fusion. For example, the exposed surface of the track pin bushing is coated to a film thickness of 2.75 mm, that is, a film thickness equal to the diameter of (D−3 mm) + 2.75 × 2. This corresponds to an outer diameter of D + 2.5 mm.
5. The suspension is fused to form a metal bond between the exposed non-carburized layer and the suspension. In the preferred embodiment of the track pin bushing described herein, the film thickness of the fused suspension is 2.75 × 0.55 or 1.5 mm, the final bushing diameter is D, That is, it was a desirable diameter. Here, factor 0.55 is an experimentally established contraction factor for the suspension coating thickness.

さらに一般化された手順の中で、図11を参照して、トラック・ピン・ブッシュについて下記の関係が決定された。   In a more generalized procedure, with reference to FIG. 11, the following relationship was determined for the track pin bush:

R1=R−X+Y+0.5 式1
R2=R−X 式2
R3=R+0.82X 式3
ここで、Rはトラック・ピン・ブッシュの最終仕上げ半径、すなわちR=R2+Xであり、R1は浸炭されたトラック・ピン・ブッシュの外側半径であり、R2は非浸炭層を露出するための浸炭層除去後のトラック・ピン・ブッシュの外側半径であり、切削された深度は浸炭深度より0.5mm大きい、すなわち、R2=R1−(Y+0.5)であり、R3は、懸濁液被覆の後で融合の前のトラック・ピン・ブッシュの外側半径であり、Xは、融合工程の間の懸濁液被覆について収縮因子を0.55と仮定した場合の融合の後の懸濁液被覆の膜厚であり、すなわち、X=0.55(R3−R2)であり、Yは、浸炭層の膜厚である。すべて測定単位はミリメートル(mm)である。
R1 = R-X + Y + 0.5 Formula 1
R2 = RX Formula 2
R3 = R + 0.82X Formula 3
Where R is the final finishing radius of the track pin bushing, ie R = R2 + X, R1 is the outer radius of the carburized track pin bushing, and R2 is the carburized layer to expose the non-carburized layer. The outer radius of the track pin bush after removal, the cut depth is 0.5 mm greater than the carburization depth, ie R2 = R1-(Y + 0.5), R3 is after suspension coating Is the outer radius of the track pin bush before fusion, where X is the membrane of the suspension coating after fusion, assuming a shrinkage factor of 0.55 for suspension coating during the fusion process Thickness, that is, X = 0.55 (R3-R2), and Y is the thickness of the carburized layer. All units of measurement are in millimeters (mm).

上記から、式1から式3までによって、融合された懸濁液層の膜厚Xと浸炭深度Yの値が既知である場合、浸炭トラック・ピン・ブッシュの外側半径、切削後の外側半径、そして懸濁液被覆後だが融合前の外側半径がそれぞれ、最終トラック・ピン・ブッシュ外側表面半径Rに関して与えられる。   From the above, when the values of the film thickness X and the carburizing depth Y of the fused suspension layer are known from Equation 1 to Equation 3, the outer radius of the carburized track pin bushing, the outer radius after cutting, The outer radii after suspension coating but before fusion are each given with respect to the final track pin bush outer surface radius R.

別の典型的実施形態において、金属結合による耐磨耗被覆を持つ車台組立部構成部品は、トラック・ピン/ブッシュ接続機構とトラック・ピン/ブッシュ接続機構の別個の構成部品、例えばトラック・ピンとトラック・ピン・ブッシュの内側直径である。図4は、トラック・ピンを穴の中に挿入した状態のトラック・ピン・ブッシュを含む組立られたピン・ブッシュ接続機構の概略透視図である。図5は、分解されたピン/ブッシュ接続機構の概略透視図である。トラック・ピン/ブッシュ接続機構は、ピンの外側表面とブッシュの内側直径表面(または穴の表面)を含む合わせ面を持っている。   In another exemplary embodiment, the chassis assembly component with the wear-resistant coating by metal bonding is a separate component of the track pin / bush connection mechanism and the track pin / bush connection mechanism, such as the track pin and the track.・ Inner diameter of pin bush. FIG. 4 is a schematic perspective view of an assembled pin bushing connection mechanism including a track pin bushing with the track pin inserted into the hole. FIG. 5 is a schematic perspective view of the disassembled pin / bush connection mechanism. The track pin / bush connection mechanism has a mating surface that includes the outer surface of the pin and the inner diameter surface of the bush (or the surface of the hole).

本発明において、ブッシュの穴表面とピンの外側表面には下記のステップを用いて砂より硬い被覆が施されている。
1.合わせ面は洗浄されてグリット・ブラストされ、高合金の鉄ベース粉末または同様の機能を持つ粉末を含む懸濁液が塗布される。詳しくは先行特許 (Revankar、5,879,743 1999年3月9日)の中に説明されている。
2.懸濁液被覆はその後、融合の間の被覆の収縮を考慮に入れた、必要な予備融合寸法まで切削され、その後適切な融合環境を用いて適切な炉の中で融合される。アルゴンの分圧を使った真空炉か軽度の正圧で水素を使ったベルト炉のどちらかが推薦される。
3.融合されたピンとブッシュは、基材の鋼に必要な機械的性質を整備するため、必要に応じて熱処理されてもよい。融合された被覆を持つピンとブッシュは(熱処理されてもされなくても)、その後、必要な最終寸法まで切削される。基材鋼は従来型の切削工具や切削方法を用いて切削されてもよい。しかし、被覆表面は、滑らかな軸受部や摺動面を生成するため、少なくとも炭化ケイ素丸砥石機、できれば適切な結合タイプおよびグリット・サイズを備えたダイヤモンド丸砥石機が必要である。
In the present invention, the hole surface of the bush and the outer surface of the pin are coated harder than sand using the following steps.
1. The mating surfaces are cleaned and grit blasted and a suspension containing a high alloy iron-based powder or a powder with similar function is applied. Details are described in the prior patent (Revankar, 5,879,743, March 9, 1999).
2. The suspension coating is then cut to the required pre-fusion dimensions, taking into account the shrinkage of the coating during fusion, and then fused in a suitable furnace using a suitable fusion environment. Either a vacuum furnace using a partial pressure of argon or a belt furnace using hydrogen at a slight positive pressure is recommended.
3. The fused pins and bushings may be heat treated as necessary to maintain the mechanical properties required for the base steel. Pins and bushings with fused coatings (whether heat treated or not) are then cut to the required final dimensions. The base steel may be cut using a conventional cutting tool or cutting method. However, the coated surface requires at least a silicon carbide round grinder, preferably a diamond round grinder with an appropriate bond type and grit size, to produce a smooth bearing and sliding surface.

被覆は基材鋼に金属結合されているため、重機にありがちな高接触負荷の影響下にあっても被覆の結合が離れるリスクはない。この利点は、現在利用可能な表面改質技術の多くからは得られない。   Since the coating is metal-bonded to the base steel, there is no risk of the coating being unbonded even under the influence of the high contact load often found in heavy machinery. This advantage is not available from many of the currently available surface modification techniques.

この被覆は、他の多くの被覆やめっきと異なり、希望するいかなる膜厚にも塗布できる。接続機構の寿命をそれ相応に延ばすため、被覆をもっと厚くすることも自由である。物理的蒸着(3乃至5ミクロン)や化学的蒸着(10乃至25ミクロン)、クロムの電気メッキ(5乃至50ミクロン)や無電解ニッケルメッキ(2乃至20ミクロン)のような最新の硬化被覆を用いて施した薄膜や実用的な膜厚などには厚さの制限があり、そのため、例えば重機業界で導入される長期耐用P/B接続機構には適していない。   This coating, unlike many other coatings and platings, can be applied to any desired film thickness. In order to prolong the life of the connection mechanism accordingly, the coating can be made thicker. Uses the latest hardened coatings such as physical vapor deposition (3-5 microns), chemical vapor deposition (10-25 microns), chrome electroplating (5-50 microns) and electroless nickel plating (2-20 microns) There is a limit on the thickness of the thin film applied or the practical film thickness, so that it is not suitable for a long-term durable P / B connection mechanism introduced in the heavy machinery industry, for example.

懸濁液被覆は長いブッシュの穴にも容易に施工でき、PVD(物理的気相成長法)や溶射工程に関連する見通しの制限がない。   Suspension coatings can be easily applied to long bush holes and there are no line of sight limitations associated with PVD (physical vapor deposition) or thermal spray processes.

被覆技術により、 被覆が融合された後で部品を熱処理することが可能となり、しかも被覆や基材と被覆の結合を損なうこともない。他の表面被覆であれば、大半がそのような熱処理の間に破損するであろう。   The coating technique allows the parts to be heat treated after the coating has been fused, and does not compromise the coating or the bond between the substrate and the coating. Other surface coatings will most likely break during such heat treatment.

この被覆工程は、硬質クロムメッキと異なり、環境規制がない。   Unlike the hard chrome plating, this coating process has no environmental regulations.

合金の組成は、融合被覆が砂粒子より非常に硬くなるように選択される。従って本事例では、砂粒子の硬度(平均硬度は約700乃至800HV)より非常に硬い800乃至1100HVの硬度の被覆を施す合金粉末が使われている。従って、P/B接続機構に侵入する砂粒子は、現在使用中のP/B接続機構の浸炭焼入れ表面に対して同じ砂粒子が与えると思われる損害と同程度の磨耗損害は発生させない。微細な砂粒子は、被覆表面を著しく磨耗させるより、磨く可能性の方が高い。砂粒子が浸炭焼入れ表面を損なうのと同じ速さで被覆を損なうことは考えられないため、潤滑油をそれほど頻繁に浄化する必要はないと思われる。被覆表面の磨耗は非常に遅いため、接続機構の寿命は大幅に伸びると考えられる。   The composition of the alloy is selected so that the fusion coating is much harder than the sand particles. Therefore, in this example, an alloy powder is used which is coated with a hardness of 800 to 1100 HV, which is much higher than the hardness of sand particles (average hardness is about 700 to 800 HV). Accordingly, sand particles that enter the P / B connection mechanism do not cause wear damage as much as damage that the same sand particles are likely to give to the carburized and quenched surface of the P / B connection mechanism currently in use. Fine sand particles are more likely to be polished than to significantly wear the coated surface. Since it is unlikely that the sand particles will damage the coating as fast as the carburized and hardened surface, the lubricating oil will not need to be cleaned as often. Since the wear of the coated surface is very slow, the life of the connection mechanism is expected to be significantly extended.

(実験研究)
冷延鋼管OD−95.25mm(3.75インチ)およびID−76.20mm(3.00インチ)を切断して4乃至50mmおよび2乃至100mmの長いブッシュを作成した。ブッシュの穴はミルスケール(黒皮)を除去するため軽く切削し、懸濁液、すなわち本明細書で開示された懸濁液で被覆を施した。「できたての」被覆はその後切削し、ブッシュの軸と同心の滑らかな表面を形成した。未融合被覆と融合被覆の膜厚間の事前に設定した関係に基づいて、切削した被覆の膜厚をさまざまに変え、異なる膜厚の融合被覆を作成した。
(Experimental research)
Cold rolled steel pipes OD-95.25 mm (3.75 inches) and ID-76.20 mm (3.00 inches) were cut to make long bushes of 4-50 mm and 2-100 mm. The holes in the bush were lightly cut to remove the mill scale (black skin) and coated with a suspension, ie the suspension disclosed herein. The “fresh” coating was then cut to form a smooth surface concentric with the bush axis. Based on the pre-established relationship between the film thickness of the unfused coating and the fused coating, the film thickness of the cut coating was varied to create fused coatings with different film thicknesses.

切削した「できたての」被覆を備えたブッシュは、軸を垂直にしてベルト型の水素炉の中に置き、被覆が無事に融合された。融合された被覆は、重力のため鋼表面(基材)を流れ落ちたりしなかった。また、縮んで鋼から剥がれ落ちることもなかった。融合のままの被覆表面は滑らかであった。融合された被覆の膜厚は、選択された「できたての」膜厚によって、1.30mmから1.875mmまでさまざまであった。   Bushings with cut “fresh” coatings were placed in a belt-type hydrogen furnace with the axis vertical, and the coatings were successfully fused. The fused coating did not flow down the steel surface (substrate) due to gravity. Also, it did not shrink and peel off from the steel. The as-fused coated surface was smooth. The film thickness of the fused coating varied from 1.30 mm to 1.875 mm, depending on the “fresh” film thickness selected.

酸化アルミニウムと炭化ケイ素丸砥石機を使ってブッシュの穴の融合被覆を研磨する試みは成功しなかった。材料除去速度が遅すぎて、丸砥石機が切削作業に苦労しているように見え、カタカタ音を立てた。これはグリットの硬度不足でGopaliteの中に効率的に切り込めないことを示していた。次にCBN砥石を使用した。こちらは被覆を研磨するのに適していることが分かった。しかし、「負荷上昇」の傾向があり、時間と共に研磨効率が低下した。最高の成果を挙げたのはダイヤモンド砥石であった。カタカタいう音も立てず、CBNの2倍の速度で被覆を切削した。ダイヤモンド砥石はCBNより15%高価であるが、生産時の機械加工には明らかに好ましい。直径が大きい部品は磨耗粒子のより大きい運動エネルギを有利に利用できるため、外径表面の研磨は炭化ケイ素丸砥石機で実現できるかもしれないが、CBNとダイヤモンドの方がやはり好ましい。   Attempts to polish the fused coating of the bush holes using an aluminum oxide and silicon carbide round grinder have been unsuccessful. The material removal speed was too slow, and the round grinder seemed to be struggling with the cutting work and made a rattling sound. This indicated that the grit was not hard enough to cut efficiently into Gopalite. Next, a CBN grindstone was used. This proved to be suitable for polishing the coating. However, there was a tendency for “load increase”, and the polishing efficiency decreased with time. The diamond grindstone had the best results. The coating was cut at twice the speed of CBN without making a rattling noise. Diamond wheels are 15% more expensive than CBN, but are clearly preferred for production machining. Although larger diameter parts can advantageously take advantage of the greater kinetic energy of the wear particles, polishing of the outer diameter surface may be accomplished with a silicon carbide round grinder, but CBN and diamond are still preferred.

金属表面を耐磨耗性被覆で硬化肉盛する方法の一つの典型的実施形態において、ポリビニル・アルコールと微細に分割された粉末状の可融性超硬金属合金との実質的に均質の懸濁水溶液が形成され、金属表面に被覆が施される。それから懸濁水溶液は、できれば外部からの加熱によって乾燥され、金属表面上のポリビニル・アルコール基質の中に可融性超硬金属合金の固体の層ができる。金属表面に被覆を施し、懸濁液を乾燥させて固体の層を作るステップは、一度以上繰り返され、より厚い懸濁液の被覆が形成されてもよい。   In one exemplary embodiment of a method for hardening a metal surface with an abrasion resistant coating, a substantially homogeneous suspension of polyvinyl alcohol and a finely divided powdered fusible hard metal alloy is provided. A turbid aqueous solution is formed and the metal surface is coated. The aqueous suspension is then dried, preferably by external heating, to form a solid layer of a fusible hard metal alloy in a polyvinyl alcohol matrix on the metal surface. The steps of applying the coating to the metal surface and drying the suspension to form a solid layer may be repeated one or more times to form a thicker suspension coating.

金属表面を耐摩耗性被覆で硬化肉盛する方法の別の典型的実施形態において、金属表面は、ポリビニル・アルコール水溶液で被覆され、微細に分割された粉末状の可融性超硬金属合金は、ポリビニル・アルコール水溶液が乾燥する前にポリビニル・アルコール水溶液の被覆の上に塗布される。金属表面を被覆し、可融性超硬金属合金を塗布し、懸濁液または水溶液被覆を乾燥させ、固体の層を形成するステップは、一度以上繰り返され、より厚い懸濁液材料の被覆が形成されてもよい。   In another exemplary embodiment of a method for hardening a metal surface with an abrasion resistant coating, the metal surface is coated with an aqueous polyvinyl alcohol solution, and a finely divided powdered fusible hard metal alloy is The aqueous polyvinyl alcohol solution is applied on the coating of the aqueous polyvinyl alcohol solution before drying. The steps of coating the metal surface, applying a fusible hard metal alloy, drying the suspension or aqueous coating, and forming a solid layer are repeated one or more times to form a thicker suspension material coating. It may be formed.

本発明の方法の典型的実施形態において、被覆すべき金属表面に懸濁液を塗布するための好適手順は、金属表面を持つ金属製品の形状や大きさ、および、超硬金属合金に対するポリビニル・アルコール結合剤溶液の濃度の割合に依存する。通常、保護されるべき金属表面上に未融合懸濁液が鋳込み、ブラシ塗布、吹き付けによって施されるが、保護されるべき金属表面を持つ製品が未融合懸濁液に浸漬されてもよい。   In an exemplary embodiment of the method of the present invention, suitable procedures for applying the suspension to the metal surface to be coated include the shape and size of the metal product having the metal surface, and polyvinyl Depends on the concentration ratio of the alcohol binder solution. Usually, the unfused suspension is cast, brushed, or sprayed onto the metal surface to be protected, but products having the metal surface to be protected may be immersed in the unfused suspension.

例えば、ボトム・ローラ、ピン・ブッシュ、ピン・ブッシュ接続機構のピン、トラック・チェーン連結金具のような金属部品が中炭素鋼で形成されるとき、鋼を硬化させるため、被覆された金属部品が焼入れされてもよい。例えば1045鋼であれば約840°Cまで加熱し、焼入れ温度で、この場合は840°Cで、部品の体積と肉厚に依存する時間だけソークし、適切な焼入れ媒体、できれば液体の中で焼入れされてもよい。焼入れされた鋼部品は、金属部品の機械的強度を高め、金属部品の本体の耐摩耗性を高めるために必要な全体硬度を実現するため、250°Cと500°Cの間の望ましい温度で焼き戻しを行ってもよい。被覆が施された面より下の基材は、任意選択で、高周波焼入れによって再度硬化を施し、必要なら、基材の硬度を、焼入れ焼き戻ししたローラの全体硬度より高いおよそHRC50−55まで高めてもよい。このように被覆された基材の硬度を高めると、ローラ接触面やトラック・チェーン連結金具の接触面のような金属部品や金属部品の磨耗面の磨耗寿命がさらに延びる。従って、被覆され(無心焼入れとその後の高周波焼入れによって)熱処理された連結金具の磨耗寿命は、懸濁液被覆の磨耗寿命と被覆の下の高周波焼入れを施した鋼の基材の磨耗寿命の和である。この和は、磨耗や腐食の目的により、未被覆で焼入れを施した金属部品の磨耗寿命の4倍から6倍またはそれ以上である。無心焼入れや高周波焼入れの間に、被覆の中に巨視的な表面クラックが形成される傾向はあるが、被覆が基材から離れることはない。これは、少なくとも一つには、被覆が基材に強力に金属結合しているからである。クラックは、被覆の融合の間に形成された応力を軽減する働きがある。しかし、そのようなクラックは被覆された部分が熱処理されなかったら(焼き入れされなかったら)通常は観察されない。   For example, when metal parts such as bottom rollers, pin bushings, pin bushing connection pins, track and chain fittings are formed of medium carbon steel, the coated metal parts are hardened to harden the steel. It may be quenched. For example, in the case of 1045 steel, heat to about 840 ° C and quench at a quenching temperature, in this case 840 ° C, for a time that depends on the volume and thickness of the part, and in a suitable quenching medium, preferably in a liquid. It may be quenched. Quenched steel parts are made at a desired temperature between 250 ° C and 500 ° C to achieve the overall hardness required to increase the mechanical strength of the metal parts and increase the wear resistance of the body of the metal parts. Tempering may be performed. The substrate below the coated surface is optionally re-cured by induction quenching, and if necessary, the substrate hardness is increased to approximately HRC 50-55, which is higher than the overall hardness of the quenched and tempered roller. May be. Increasing the hardness of the coated base material further increases the wear life of metal parts such as roller contact surfaces and track / chain coupling metal contact surfaces and wear surfaces of metal components. Therefore, the wear life of the coated fittings (heated by coreless quenching followed by induction hardening) is the sum of the wear life of the suspension coating and the wear life of the steel substrate subjected to induction hardening under the coating. It is. This sum is 4 to 6 times or more than the wear life of uncoated and hardened metal parts, depending on the purpose of wear and corrosion. There is a tendency for macroscopic surface cracks to form in the coating during coreless or induction quenching, but the coating does not leave the substrate. This is at least in part because the coating is strongly metal bonded to the substrate. Cracks serve to relieve stress created during fusion of the coating. However, such cracks are not normally observed if the coated part is not heat treated (not quenched).

本開示の別の態様において、PTA溶接被覆が車台構成部品に適用される。例えば、PTA溶接被覆はトラック・チェーン連結金具またはボトム・ローラに適用されるが、PTA溶接被覆は他の車台構成部品にも適用可能である。   In another aspect of the present disclosure, a PTA weld coating is applied to the chassis component. For example, the PTA weld coating is applied to track and chain fittings or bottom rollers, but the PTA weld coating is also applicable to other chassis components.

図12は、トラック・チェーン連結金具の第1の側の概略透視図であり、PTA溶接被覆を適用された範囲を示している。典型的実施形態において、トラック・チェーン連結金具1200は、中炭素鋼で鍛造された本体1202を備えている。中炭素鋼は、ホウ素、マンガン、クロム、および平衡鉄を含んでいる。トラック・チェーン連結金具1200は、本体1202の第1の端1206上に取付け面1204を有しており、本体1202の第2の端1210上に接触面1208を有している。取付け面1204は付属装置1212のための少なくとも1つの開口部を有しており、付属装置には、例えば図1に示すトラック型機械のトラックのシューにトラック・チェーン連結金具を取り外せない方法であるいは取り外せる方法で取り付けるための付属装置がある。接触面1208は取付け面1204の反対側にあり、第2の端に沿って長く伸びていて磨耗面を形成している実質的に平面の領域1214を有する。使用目的によっては、例えばトラック・クローラ機械においては、磨耗面は機械的に車台トラック・チェーン・ボトム・ローラのローラ面に接触する。   FIG. 12 is a schematic perspective view of the first side of the track and chain coupling fitting, showing the area where the PTA weld coating is applied. In an exemplary embodiment, the track and chain fitting 1200 includes a body 1202 forged from medium carbon steel. Medium carbon steel contains boron, manganese, chromium, and balanced iron. The track and chain fitting 1200 has a mounting surface 1204 on the first end 1206 of the body 1202 and a contact surface 1208 on the second end 1210 of the body 1202. The mounting surface 1204 has at least one opening for the attachment device 1212, which can be attached to the attachment device in such a manner that the track and chain fitting cannot be removed from the shoe of the truck of the track type machine shown in FIG. There are accessory devices for mounting in a removable manner. The contact surface 1208 is opposite the mounting surface 1204 and has a substantially planar region 1214 that extends long along the second end to form a wear surface. Depending on the intended use, for example in a track crawler machine, the wear surface mechanically contacts the roller surface of the chassis track chain chain bottom roller.

磨耗面の少なくとも一部、例えば実質的に平面の領域1214の部分1220は、トラック・チェーン連結金具1200の本体1202の中に溝1230、例えば磨耗面から鍛造された本体の内部へ伸びるアンダーカットを有している。典型的な一実施形態において、溝1230は、PTA溶接被覆1222によって完全にまたは実質的に満たされている。溶接被覆の外側表面は、トラック・チェーン連結金具の磨耗面に一致している。他の実施形態において、PTA溶接被覆の外側表面は接触面の残りの部分から突出している。一例として、PTA溶接被覆は約2乃至3mmまたは3mm未満の膜厚を有している。   At least a portion of the wear surface, for example a portion 1220 of the substantially planar region 1214, has a groove 1230 in the body 1202 of the track and chain fitting 1200, for example, an undercut that extends from the wear surface into the forged body. Have. In an exemplary embodiment, the groove 1230 is completely or substantially filled with a PTA weld coating 1222. The outer surface of the weld coating coincides with the wear surface of the track / chain fitting. In other embodiments, the outer surface of the PTA weld coating protrudes from the remainder of the contact surface. As an example, the PTA weld coating has a film thickness of about 2 to 3 mm or less than 3 mm.

耐磨耗被覆を提供するためにPTA溶接被覆が欠陥のない状態を維持する必要はない。例えば、PTA溶接被覆に表面クラックがあってもよい。しかし、PTA溶接被覆と鍛造された本体との金属結合により、PTA被覆は無傷で鍛造された本体に固着される状態が続く。加えて、表面クラックは溶接工程の間に生じるストレスの解放に役立つことがすでに分っている。いずれか1つの理論に囚われることなく、クラックは構成部品の熱処理の間に、例えば構成部品の急冷中に、生じると考えられている。   It is not necessary for the PTA weld coating to remain defect free in order to provide a wear resistant coating. For example, the PTA weld coating may have surface cracks. However, due to the metal bond between the PTA weld coating and the forged body, the PTA coating remains attached to the forged body intact. In addition, surface cracks have already been found to help relieve stress that occurs during the welding process. Without being bound by any one theory, it is believed that cracks occur during the heat treatment of a component, for example during quenching of the component.

典型的な一実施形態において、構成部品と被覆との温度差を所望のレベルまで減らすため、PTA溶接で被覆される車台構成部品を実効温度まで予熱することができる。構成部品を予熱する工程によって、溶接工程の後で被覆したままの構成部品の冷却によって生じる、被覆の中で目立つ大きめのクラックの数を減らすことができる。   In an exemplary embodiment, chassis components that are coated with PTA welding can be preheated to an effective temperature to reduce the temperature difference between the component and the coating to a desired level. The process of preheating the components can reduce the number of large cracks that are noticeable in the coating caused by cooling the components that remain coated after the welding process.

加えて、金属結合による耐磨耗被覆1222はまた、例えば溝1230のような配置範囲を形成するための予備切削のような何らの予備切削も行わず、任意選択で、形成されたままのトラック・チェーン連結金具1200の外側表面に直接形成されてもよい。   In addition, the wear-resistant coating 1222 by metal bonding also does not perform any pre-cutting, such as pre-cutting to form an arrangement such as a groove 1230, and optionally remains tracked. -You may form directly on the outer surface of the chain coupling metal 1200.

別の典型的実施形態において、金属結合による耐磨耗被覆を有する車台組立部構成部品は、車台トラック・チェーン・ボトム・ローラである。図13は、典型的な車台トラック・チェーン・ボトム・ローラ1300の概略透視図であり、硬化肉盛を施した範囲を示す図である。図13では、外側表面1302を示している。外側表面1302は、フランジ部分1306によって軸方向と外側方向の境界を付けられた実質的に円筒形の領域1304を有する。少なくとも1つのフランジ部分1306は、実質的に円筒型の領域1304よりも直径が大きい。トラック型機械のトラックに設置するための取り付け用表面1308も示している。実質的に円筒型の領域1304は、トラック・チェーン連結金具の接触面、例えば図1に示すトラック型機械のトラックの一部に見られるチェーン連結金具の上部レール表面に接触するように適合されている。運転中、実質的に円筒型の領域1304の一部あるいは全部およびフランジ部分1306は磨耗を受けやすく、従って、実質的に円筒型の領域1304の一部あるいは全部およびフランジ部分1306は、それに対して硬化肉盛を施される。   In another exemplary embodiment, the chassis assembly component having a wear-resistant coating by metal bonding is a chassis truck chain bottom roller. FIG. 13 is a schematic perspective view of a typical chassis truck, chain, bottom roller 1300, and shows a range where hardened is applied. In FIG. 13, the outer surface 1302 is shown. Outer surface 1302 has a substantially cylindrical region 1304 bounded axially and outwardly by a flange portion 1306. At least one flange portion 1306 is larger in diameter than the substantially cylindrical region 1304. Also shown is a mounting surface 1308 for installation on a truck of a truck-type machine. The substantially cylindrical region 1304 is adapted to contact the contact surface of the track and chain fitting, such as the upper rail surface of the chain fitting found on a portion of the track of the track type machine shown in FIG. Yes. During operation, a portion or all of the substantially cylindrical region 1304 and the flange portion 1306 are subject to wear, and thus a portion or all of the substantially cylindrical region 1304 and the flange portion 1306 are against it. Hardened.

図14は、硬化肉盛を施した車台トラック・チェーン・ボトム・ローラ1300の概略断面図であり、実質的に円筒型の領域1304、フランジ部分1306および取り付け用表面1308を示す図である。実質的に円筒型の領域1304の部分1320およびフランジ部分1306は、PTA溶接被覆1322を有している。部分1320の二つの変化形(AおよびB)を図14に示すが、示されていないものを含めて、複数の変化形を使ってもよい。さらに、図14は二つの異なる変化形(AおよびB)を組み込んだボトム・ローラ1300を示しているが、理解すべきことだが、両者が同一であるものと、両者が異なる変化形であるものを組み合わせてもよい。   FIG. 14 is a schematic cross-sectional view of a chassis truck chain bottom roller 1300 with a hardfacing showing a substantially cylindrical region 1304, a flange portion 1306, and a mounting surface 1308. FIG. The portion 1320 and flange portion 1306 of the substantially cylindrical region 1304 have a PTA weld jacket 1322. Two variations of portion 1320 (A and B) are shown in FIG. 14, but multiple variations may be used, including those not shown. Further, FIG. 14 shows a bottom roller 1300 incorporating two different variations (A and B), but it should be understood that both are the same and both are different variations. May be combined.

PTA溶接被覆1322を有する部分1320は、実質的に円筒型の領域1304の本体1332の中の溝1330として示されている。1つの典型的な実施形態において、溝1330は実質的に円筒型の領域の本体におけるアンダーカットである。一部の実施形態において、溝1330は、PTA溶接被覆1322によって完全にまたは実質的に満たされている。溶接被覆の外側表面は、車台トラック・チェーン・ボトム・ローラの接触面に一致している。他の実施形態において、PTA溶接被覆の外側表面は接触面の残りの部分から突出している。一例として、PTA溶接被覆は約2乃至3mmまたは3mm未満の膜厚を有している。   Portion 1320 with PTA weld coating 1322 is shown as a groove 1330 in body 1332 of a substantially cylindrical region 1304. In one exemplary embodiment, the groove 1330 is an undercut in the body of a substantially cylindrical region. In some embodiments, the groove 1330 is completely or substantially filled with a PTA weld coating 1322. The outer surface of the weld coating coincides with the contact surface of the chassis track, chain, bottom roller. In other embodiments, the outer surface of the PTA weld coating protrudes from the remainder of the contact surface. As an example, the PTA weld coating has a film thickness of about 2 to 3 mm or less than 3 mm.

加えて、PTA溶接被覆1322は、例えば溝1330のような配置範囲を形成するための予備切削のような何らの予備切削も行わず、任意選択で、形成されたままの車台トラック・チェーン・ボトム・ローラ1300の外側表面1302に直接施されてもよい。   In addition, the PTA weld coating 1322 does not perform any pre-cutting, such as pre-cutting to form an arrangement range, such as a groove 1330, and optionally, as-formed chassis truck chain bottom May be applied directly to the outer surface 1302 of the roller 1300;

典型的実施形態では、実質的に円筒型の領域1304の1つ以上の外側表面の全長も含めて、実質的に円筒形の領域1304のいかなる部分においてもPTA溶接被覆1322を有することが可能である。さらに、典型的実施形態では、フランジ部分1306の1つ以上の外側表面の全長も含めて、フランジ部分1306のいかなる部分においてもPTA溶接被覆1340を有することが可能である。PTA溶接被覆1340がフランジ部分1306のいずれかの部分に含まれるとき、PTA溶接被覆1340は、実質的に円筒型の領域1304(変化形Aに示す)に関連するPTA溶接被覆1322とは別の被覆であってもよいし、フランジ上のPTA溶接被覆は、実質的に円筒型の領域1304に関連するPTA溶接被覆1322と、少なくとも外側表面1302において、連続していてもよい。加えて、PTA溶接被覆1340は、例えば溝1342のような配置範囲を形成するための予備切削のような何らの予備切削も行わず、任意で、形成されたままの車台トラック・チェーン・ボトム・ローラ1300の外側表面1302に直接施されてもよい。   In an exemplary embodiment, it is possible to have a PTA weld coating 1322 on any portion of the substantially cylindrical region 1304, including the entire length of one or more outer surfaces of the substantially cylindrical region 1304. is there. Further, in an exemplary embodiment, it is possible to have a PTA weld coating 1340 on any portion of the flange portion 1306, including the entire length of one or more outer surfaces of the flange portion 1306. When PTA weld jacket 1340 is included in any portion of flange portion 1306, PTA weld jacket 1340 is separate from PTA weld jacket 1322 associated with a substantially cylindrical region 1304 (shown as variation A). The PTA weld coating on the flange may be continuous with the PTA weld coating 1322 associated with the substantially cylindrical region 1304 and at least on the outer surface 1302. In addition, the PTA weld coating 1340 does not perform any pre-cutting, such as pre-cutting to form an arrangement range, such as a groove 1342, and optionally, as-formed chassis truck, chain, bottom, It may be applied directly to the outer surface 1302 of the roller 1300.

本明細書の中で、典型的な方法がトラック・チェーン連結金具に関して記述されている。しかし、理解されるはずだが、典型的な方法は、PTA溶接表面が施される車台システムのいかなる構成部品にも適用できる。   Within this specification, an exemplary method is described for a track and chain coupling. However, it should be understood that the typical method can be applied to any component of a chassis system where a PTA weld surface is applied.

提案する車台構成部品、例えば本明細書の中で記述したトラック・チェーン連結金具または車台トラック・チェーン・ボトム・ローラの修正製造工程において、車台構成部品の接触面または磨耗面の下が少量だけ(必要な磨耗被覆の膜厚に応じて、通常では1乃至3mm、または1乃至2mm)切り取られ(アンダーカットされ)、所望の表面、すなわちアンダーカットする工程の前に得られた表面に一致する膜厚になるまで、PTA溶接被覆が切り取られた表面に施される。一例では、膜厚はおよそ2乃至3mm、または3mm未満である。PTA溶接被覆は強い金属結合を形成し、焼入れ工程等における加熱や冷却に対しても、あるいはサービス中の厳しい衝撃負荷にさらされた時にも、基材から砕け落ちることがない。   In the modified manufacturing process of the proposed chassis component, for example, the truck / chain coupling bracket or chassis truck / chain / bottom roller described herein, only a small amount under the contact or wear surface of the chassis component ( Depending on the required wear coating thickness, it is usually 1 to 3 mm, or 1 to 2 mm, cut (undercut) and matches the desired surface, ie the surface obtained before the undercutting step A PTA weld coating is applied to the cut surface until it is thick. In one example, the film thickness is approximately 2 to 3 mm, or less than 3 mm. The PTA weld coating forms a strong metal bond and does not crush from the substrate when heated or cooled during the quenching process or when exposed to severe impact loads during service.

一実施形態において、車台構成部品は、本明細書で記述したトラック・チェーン連結金具である。トラック・チェーン連結金具は通常、本体と、本体の第1の端にある取付け面と、本体の第2の端にある接触面とを有する。取付け面は付属装置用の少なくとも1つの開口部を有しており、接触面は、取付け面の反対側にあり、第2の端に沿って長く伸びている実質的に平面の領域を含んでいると同時に少なくとも磨耗面の一部分を有している。磨耗面は、車台トラック・チェーン・ボトム・ローラのローラ面に機械的に接触する。   In one embodiment, the chassis component is the truck and chain coupling described herein. Track and chain fittings typically have a body, a mounting surface at the first end of the body, and a contact surface at the second end of the body. The mounting surface has at least one opening for an attachment device, and the contact surface is opposite the mounting surface and includes a substantially planar region extending long along the second end. And at least a portion of the wear surface. The wear surface is in mechanical contact with the roller surfaces of the chassis track, chain, bottom roller.

別の実施形態において、車台構成部品は、本明細書で記述した車台トラック・チェーン・ボトム・ローラである。車台トラック・チェーン・ボトム・ローラは通常、少なくとも1つの円筒型の部分を有するボトム・ローラと、前記少なくとも1つの円筒型の部分よりも直径が大きい少なくとも1つのフランジとを有する。前記少なくとも1つの円筒型の部分と前記少なくとも1つのフランジ部分の少なくとも一部分は、磨耗面を有する。磨耗面は、トラック・チェーン連結金具の接触面に機械的に接触する。   In another embodiment, the chassis component is a chassis truck chain bottom roller as described herein. The chassis track chain bottom roller typically has a bottom roller having at least one cylindrical portion and at least one flange having a diameter larger than the at least one cylindrical portion. The at least one cylindrical portion and at least a portion of the at least one flange portion have a wear surface. The wear surface is in mechanical contact with the contact surface of the track / chain fitting.

PTA溶接被覆を備えた連結金具は、その後任意で、連結金具の機械的強度を高めるため、急冷によって無心焼入れを行い、必要な全体硬度まで焼き戻しを行ってもよい。被覆が施された面より下の基材は、焼入れ焼き戻しした連結金具の鋼の全体硬度より高い少なくともHRC50まで、あるいはHRC50乃至55まで基材の硬度を高めるため、任意で高周波焼入れによって再度硬化を施してもよい。この硬化により、連結金具の磨耗寿命がさらに伸びる。従って、PTA溶接され、(無心焼入れと高周波焼入れによって)熱処理された連結金具の磨耗寿命は、PTA溶接被覆の磨耗寿命と被覆の下の高周波焼入れを施した鋼の基材の磨耗寿命との和であってよい。他の被覆および熱処理した部品、例えば車台トラック・チェーン・ボトム・ローラにも同様の観測を行うことができる。この和は、使用した被覆の膜厚に応じて、被覆していない金属部品の磨耗寿命の4倍から6倍だと考えられる。通常、磨耗や腐食の防止の目的を達成するのに1乃至2mm以上の膜厚の被覆は必要ないと思われる。無心焼入れや高周波焼入れ工程の間に、被覆の中に巨視的な表面クラックが形成される傾向はあるが、被覆が基材から離れることはない。これは、被覆が基材に強力に金属結合しているからである。クラックは、溶接工程の間に形成された応力を軽減する働きがある。そのようなクラックは被覆された部分が熱処理されなかったら(焼き入れされなかったら)観察される可能性が低い。   After that, the connecting fitting provided with the PTA weld coating may optionally be tempered to the required overall hardness by performing quenchless quenching by rapid cooling in order to increase the mechanical strength of the connecting fitting. The substrate below the coated surface is optionally hardened again by induction quenching to increase the hardness of the substrate to at least HRC50, which is higher than the overall hardness of the hardened and tempered steel, or from HRC50 to 55. May be applied. This hardening further increases the wear life of the connecting fitting. Therefore, the wear life of a PTA welded and heat-treated fitting (by means of induction quenching and induction hardening) is the sum of the wear life of the PTA weld coating and the wear life of the steel substrate subjected to induction hardening under the coating. It may be. Similar observations can be made for other coated and heat treated parts such as chassis trucks, chains, bottom rollers. This sum is considered to be 4 to 6 times the wear life of the uncoated metal part, depending on the coating thickness used. Normally, it appears that a coating with a thickness of 1 to 2 mm or more is not necessary to achieve the purpose of preventing wear and corrosion. There is a tendency for macroscopic surface cracks to form in the coating during the centerless quenching or induction quenching process, but the coating does not leave the substrate. This is because the coating is strongly metal bonded to the substrate. The crack serves to reduce the stress formed during the welding process. Such cracks are less likely to be observed if the coated part is not heat treated (if not quenched).

図15は、典型的な一実施形態によってPTA溶接された表面を備えた車台構成部品を形成するのに用いられる処理工程1500のフローチャートである。これらの処理工程は通常、中炭素鋼を用いて車台構成部品の本体を鍛造する工程1510と、被覆されることになる車台構成部品の範囲を露出する目的で磨耗面から鍛造された本体の内部へ伸びるアンダーカットを形成するため、車台構成部品の磨耗面の部分を除去する工程1520と、PTA溶接被覆をアンダーカットに施す工程1530と、焼入焼戻し工程を有する第1の熱処理手順においてPTA溶接被覆が施された本体を熱処理する工程1540と、高周波焼入れ工程を有する第2の熱処理手順において本体を熱処理する工程1550とを有する。   FIG. 15 is a flowchart of a process 1500 used to form a chassis component with a PTA welded surface according to an exemplary embodiment. These processing steps typically include forging the body of the chassis component using medium carbon steel 1510 and the interior of the body forged from the wear surface to expose the range of chassis components to be coated. PTA welding in a first heat treatment procedure comprising a step 1520 of removing the wear surface portion of the chassis component, a step 1530 of applying a PTA weld coating to the undercut, and a quenching and tempering step to form an undercut extending to A process 1540 for heat-treating the coated main body and a process 1550 for heat-treating the main body in a second heat treatment procedure including an induction hardening process are included.

図16は、上面を形成するPTA被覆を有する車台トラック・チェーン・ボトム・ローラの一部分の断面を示す顕微鏡写真である。この構成部品は、構成部品の処理から生じる熱の影響を受ける領域をPTA被覆の下に有する。   FIG. 16 is a photomicrograph showing a cross section of a portion of a chassis truck chain bottom roller having a PTA coating forming the top surface. This component has an area under the PTA coating that is affected by the heat resulting from the processing of the component.

典型的な一実施形態において、プログラム化した溶接ロボットを用いた自動工程においてPTA被覆を施すことができる。ロボットは、構成部品の選択された部分にPTA被覆を施すようにプログラム化できる。PTA被覆には構成部品のマスキングは必要ではない。加えて、PTA被覆工程では融合炉を使用する必要もない。従って、例えば約1100℃というような高温の融解温度まで構成部品全体を加熱しなくても、大型の構成部品の選択された部分に対してPTA被覆を施すことができる。   In an exemplary embodiment, the PTA coating can be applied in an automated process using a programmed welding robot. The robot can be programmed to apply a PTA coating to selected portions of the component. PTA coating does not require component masking. In addition, there is no need to use a fusion furnace in the PTA coating process. Thus, a selected portion of a large component can be PTA coated without heating the entire component to a high melting temperature, such as about 1100 ° C.

上述のように、典型的な一実施形態において、PTA被覆を懸濁液被覆と組み合わせて同一構成部品に施すことができる。例えば、懸濁液被覆はPTA被覆より複雑な表面に施すことが可能である。従って、そのような複雑な表面は懸濁液被覆によって被覆し、他方、それ以外の表面はPTA被覆で被覆することができる。また、懸濁液被覆工程はPTA溶接工程より速い可能性がある。   As described above, in one exemplary embodiment, the PTA coating can be applied to the same component in combination with the suspension coating. For example, a suspension coating can be applied to a more complex surface than a PTA coating. Thus, such complex surfaces can be coated with a suspension coating while other surfaces can be coated with a PTA coating. Also, the suspension coating process may be faster than the PTA welding process.

本発明について、好適な実施形態と関連させて説明してきたが、特に説明されていない追加、削除、修正、入れ替えなどが添付した請求項の中で定義したような本発明の精神と範囲から逸脱することなく実施されうることは当業者には理解されると思われる。   Although the invention has been described in connection with preferred embodiments, additions, deletions, modifications, substitutions, etc., not specifically described, depart from the spirit and scope of the invention as defined in the appended claims. It will be appreciated by those skilled in the art that it can be practiced without.

トラック・ピン・ブッシュを含む典型的なエンドレストラックの構成部品を示す図である。FIG. 2 shows the components of a typical endless truck including a truck pin bushing. トラック・ピン・ブッシュの概略透視図である。It is a schematic perspective view of a track pin bush. 長手方向に均一な外径を持つ硬化肉盛を施したトラック・ピン・ブッシュの軸方向の概略断面図である。It is a schematic sectional drawing of the axial direction of the track pin bushing which gave the hardfacing with the uniform outer diameter in the longitudinal direction. 中心部で半径を大きくした硬化肉盛を施したトラック・ピン・ブッシュの軸方向の概略断面図である。It is a schematic sectional drawing of the axial direction of the track pin bushing which gave the hardfacing which enlarged the radius in the center part. トラック・ピンを穴の中に挿入したトラック・ピン・ブッシュを含む組立ピン・ブッシュ接続機構の概略透視図である。FIG. 3 is a schematic perspective view of an assembly pin / bush connection mechanism including a track pin / bush with a track pin inserted into a hole. ブッシュ接続機構の硬化肉盛を施した範囲を示す図である。It is a figure which shows the range which performed the hardening overlay of the bush connection mechanism. 硬化肉盛を施したトラック・ピン・ブッシュの概略断面図である。It is a schematic sectional drawing of the track pin bushing which gave the hardfacing. 硬化肉盛を施したトラック・ピンの概略断面図である。It is a schematic sectional drawing of the track pin which gave the hardfacing. 車台トラック・チェーン・ボトム・ローラの概略透視図であり、硬化肉盛を施した範囲を示す図である。It is a schematic perspective view of a chassis truck, a chain, a bottom, and a roller, and is a figure which shows the range which performed hardfacing. 硬化肉盛を施した車台トラック・チェーン・ボトム・ローラの概略断面図である。It is a schematic sectional drawing of the chassis truck chain chain bottom roller which gave the hardfacing. トラック・チェーン連結金具の第一の側の概略透視図であり、硬化肉盛を施した範囲を示す図である。It is a schematic perspective view of the first side of the track and chain coupling fitting, and is a view showing a range where hardened is applied. 耐摩耗被覆によってトラック・ピン・ブッシュに硬化肉盛を施す間の半径の変化を示す放射状の概略断面図である。FIG. 6 is a radial schematic cross-sectional view showing a change in radius during applying a hard overlay to a track pin bush by wear-resistant coating. トラック・チェーン連結金具の第1の側の概略透視図であり、硬化肉盛を施した範囲を示す図である。FIG. 3 is a schematic perspective view of a first side of a track / chain coupling fitting, showing a range where hardened is applied. 車台トラック・チェーン・ボトム・ローラの概略透視図であり、硬化肉盛を施した範囲を示す図である。It is a schematic perspective view of a chassis truck, a chain, a bottom, and a roller, and is a figure which shows the range which performed hardfacing. 硬化肉盛を施した車台トラック・チェーン・ボトム・ローラの概略断面図である。It is a schematic sectional drawing of the chassis truck chain chain bottom roller which gave the hardfacing. プラズマアーク(PTA)溶接表面を備えた車台構成部品を形成する工程のための処理工程のフローチャートである。2 is a flow chart of processing steps for forming a chassis component with a plasma arc (PTA) weld surface. PTA被覆を有する車台トラック・チェーン・ボトム・ローラの一部の断面を示す顕微鏡写真である。It is a microscope picture which shows the cross section of a part of chassis truck chain chain bottom roller which has PTA coating | cover.

Claims (7)

車台構成部品を製造する方法であって、
中炭素鋼を用いて車台構成部品の本体を鍛造する工程と、
被覆すべき車台構成部品の範囲を露出させる目的で、磨耗面から鍛造された本体の内部へ伸びるアンダーカットを形成するため、車台構成部品の磨耗面の部分を除去する工程と、
前記アンダーカットにPTA溶接被覆を施す工程と、
第1の熱処理手順においてPTA溶接被覆を備える本体を熱処理する工程であって、前記第1の熱処理手順が焼入焼戻しを含む工程と、
第2の熱処理手順において本体を熱処理する工程であって、前記第2の熱処理手順が高周波焼入れを含む工程と、を備え
前記車台構成部品は、前記本体と、前記本体の第1端上の取付け面と、前記本体の第2端上の接触面とを備えたトラック・チェーン連結金具であり、
前記取付け面は付属装置用の少なくとも1つの開口部を備え、
前記接触面は前記第2の端に沿って長く伸びている実質的に平面の領域を有するとともに、前記磨耗面の少なくとも一部分を有しており、
前記接触面が前記取付け面の反対側にあることを特徴とする方法。
A method of manufacturing a chassis component,
Forging the body of the chassis component using medium carbon steel;
Removing the portion of the wear surface of the chassis component to form an undercut extending from the wear surface into the forged body for the purpose of exposing a range of chassis components to be coated;
Applying a PTA weld coating to the undercut;
A step of heat-treating a body provided with a PTA weld coating in a first heat treatment procedure, wherein the first heat treatment procedure includes quenching and tempering;
A step of heat-treating the main body in a second heat treatment procedure, wherein the second heat treatment procedure includes induction hardening , and
The chassis component is a track and chain coupling bracket comprising the main body, a mounting surface on the first end of the main body, and a contact surface on the second end of the main body,
The mounting surface comprises at least one opening for an accessory device;
The contact surface has a substantially planar region extending long along the second end and has at least a portion of the wear surface;
The method wherein the contact surface is opposite the mounting surface .
前記磨耗面が機械的に車台トラック・チェーン・ボトム・ローラのローラ面に接触するように構成されていることを特徴とする請求項に記載の方法。 The method of claim 1 , wherein the wear surface is configured to mechanically contact a roller surface of a chassis truck, chain, bottom roller. 前記車台構成部品は、少なくとも1つの円筒部分と、前記少なくとも1つの円筒部分より直径が大きい少なくとも1つのフランジとを有するボトム・ローラであり、
前記少なくとも1つの円筒部分と前記少なくとも1つのフランジ部分との一部分が磨耗面を有している
ことを特徴とする請求項に記載の方法。
The chassis component is a bottom roller having at least one cylindrical portion and at least one flange having a diameter larger than the at least one cylindrical portion;
The method of claim 1 , wherein a portion of the at least one cylindrical portion and the at least one flange portion has a wear surface.
前記磨耗面が機械的にトラック・チェーン連結金具の接触面に接触するように構成されていることを特徴とする請求項に記載の方法。 4. The method of claim 3 , wherein the wear surface is configured to mechanically contact a contact surface of a track and chain fitting. 前記中炭素鋼がホウ素と、マンガンと、クロムと、平衡鉄とを含んでいることを特徴とする請求項1に記載の方法。   The method of claim 1, wherein the medium carbon steel includes boron, manganese, chromium, and balanced iron. 前記第2の高周波熱処理が前記本体を少なくともHRC50の硬度まで硬化することを特徴とする請求項1に記載の方法。   The method of claim 1, wherein the second induction heat treatment cures the body to a hardness of at least HRC50. 前記第2の高周波熱処理が前記本体をHRC50乃至55の硬度まで硬化することを特徴とする請求項1に記載の方法。   The method of claim 1, wherein the second induction heat treatment hardens the body to a hardness of HRC 50-55.
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