JPH01165725A - 高深度硬化したトラックブッシュおよびその製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は建設機械などの履帯に使用される高深度硬化し
たトラックブツシュおよびその製造方法に関するもので
ある。

（従来の技術） 建設機械などの腹帯に使用されているトラックブツシュ
は、その外径部および内径部に耐摩耗性が要求されると
共に、これに加わる負荷に耐えるための強度と靭性が必
要とされる。

前記要求品質を満足させるために、 （イ）浸炭炉により全体に侵炭焼人焼戻しを施す。

（ロ）カニ熱炉により、全体焼入焼戻し後、内径部およ
び外径部表面にそれぞれ高周波焼入焼戻しを施す。

（ハ）外径部に深く高周波焼入れをした後、内径部に高
周波焼入れをして芯部に焼戻し部を形成し、さらに全体
に低温焼戻しを施す、（特開昭５９−７７９７９参照）
などの方法でトラックブツシュは製造されている。

（発明が解決しようとする問題点） 従来のトラックブツシュおよびその製造方法には次のよ
うな問題点がある。即ち前記（イ）の方法によりトラッ
クブツシュの硬化層を深くすると、内径部、外径部とも
−様の深さに硬化層を形成するため、相対的に芯部の未
硬化層は少なくなり、全体の衝撃値および疲労強度が低
下する。また、長時間の浸炭処理のため結晶粒が粗大化
して脆くなる。

前記（ロ）の方法によりトラックブツシュ材を焼入れす
る場合、内径部外径部とも硬化層の深さをコントロール
することはできる。しかし外径部の硬化層を深くすると
外径部表面がオーバーヒートされ、結晶粒が粗大化して
衝撃値が低下する。さらにこの熱影響は、素地の焼入焼
戻し部に及び、素地を硬化させて疲労強度を低下させる
。

前記（ハ）の方法によりトランクブツシュ材を焼入する
場合、外径部高周波焼入れ時に内径部まで焼入れすると
、次の内径部高周波焼入時に焼割れを生じる。その為、
外径部高周波焼入れ時、内径部まで焼入れしないように
すると、芯部に不完全焼入れ層を生じ易すく、疲労強度
を低下させる。この傾向は厚肉ブツシュにおいて特に顕
著である。

本発明は以上のような従来のトラックブツシュおよびそ
の製造方法の問題点にかんがみて種々考察研究した結果
、本発明を完成するに至ったものである。

（問題点を解決するための手段） この出願の第１の発明の高深度硬化したトランクブツシ
ュにおいて、外径部表面から芯部に向けて油焼入れによ
る−様な硬化層を形成すると共に、内径部から芯部にか
けて誘導焼戻しによる完全焼入焼戻し層を形成し、内径
部表面には高周波焼入れによる薄い硬化層を形成してい
る。

この出願の第２の発明は、前記高深度硬化したトラック
ブツシュを製造する方法の発明であって、先ず、トラッ
クブツシュ材全体に油焼焼入れ、低温焼戻しを施し表面
から芯部まで−様の硬化層を形成する第１工程、次いで
、内径部に誘導焼戻しを施し内径部から芯部にかけて完
全焼入焼戻し層を形成すると共に、外径部には所定の硬
化層を残す第２工程、さらに、内径部表面に高周波焼入
れを施して内径部に所定の硬化層を形成すると共に、残
留応力を保持させる第３工程、最後に、全体に低温焼戻
しを施す第４工程から成るものである。

（作用） このように構成された高深度硬化したトラックブツシュ
において、外径部から芯部に向けての−様な硬化層は通
常の焼入焼戻しによって得られたものであり、材料に最
も適した条件で熱処理されるため、微細なマルテンサイ
ト組織となっている。これは硬くしかも強靭な組織であ
り、耐摩耗性大である。

また、芯部は、前記組織を内径部側から調質を目的とし
た誘導焼戻しをするため、強靭な焼戻しマルテンサイト
組織となっている。これにより次工程の内径部高周波焼
入れ時の焼割れを防ぐことができる。

また、前記トラックブツシュの製造方法においては内径
部を誘導焼戻しする第２工程で、焼戻し範囲を変化させ
ることにより、外径部から芯部に向けての硬化層深さを
調整することができる。

同時に内径部から芯部にかけては、完全焼入焼戻し層が
得られる。

内径部表面を高周波焼入れする第３工程で、内径部の硬
化層深さを定め、同時に残留応力を保持させる。

（実施例） 以下、図面に基づき、本発明について更に詳しく説明す
る。

本実施例で使用した大型建設機械の履帯用トラックブツ
シュ１は、パイプ材を機械加工により、第１図に示すよ
うな形状（肉厚Ｗ）に仕上げる。この材質としては５Ａ
Ｅ４１６１Ｈを使用し、主要成分は表１の通りである。

表１ 前記トラックブツシュ１について第１工程から第４工程
までの熱処理条件を表２に示す。

表２ 前記熱処理条件で熱処理されたトラックブツシュ材の硬
さ断面（Ａ−Ａ断面）を第２図（ａ）、（ｂ）および（
ｃ）に示す。

まず、第１工程により、第２図（ａ）に示すような表面
２ａ、４ａから芯部３まで一様な硬化層が形成され、つ
いで第２工程で第２図（ｂ）に示すように内径部４から
芯部３にかけて完全焼入焼戻し層が形成され、さらに第
３工程で第２図（ｃ）に示すように内径部表面４ａに高
周波焼入れによる薄い硬化層が形成される。

最後の第４工程の全体焼戻し後も前記硬さ断面に変りは
ない。

以上の工程により得られた本発明のトラックブツシュは
、第２図（Ｃ）に示すように外径部２から芯部３に向け
て一様な工程の硬さの硬化層を形成すると共に内径部４
から芯部３にかけて完全焼入焼戻し層を形成している。

比較例として第２図（ｄ）に従来の浸炭焼入焼戻しを施
したトラックブツシュ硬さ断面を示す。

本発明のトラックブツシュを大型ブルドーザの左側履帯
に装着し、左側Ｈ帯に従来のトラックブツシュを装着し
てスクレーパーけん引作業に約２０００時間稼動させ、
これらの外径部の摩耗量を測定した。第３図はこの実車
テスト結果を示すもので、本発明のトラックブツシュの
耐摩耗性は従来のトラックブツシュより２．２倍向上し
ている。この理由は、外径部２から芯部３に向けては、
油焼入焼戻しによって得られた微細なマルテンサイト組
礒となっており、硬くしかも強靭のためである。

本発明のトラックブツシュは、第４図（ａ）ないし第４
図（ｄ）に示す４工程により製造される。

第１工程では、パイプ材（材ＷＳＡＥ４１６ＩＨ）を機
械加工により仕上げたトラックブッシュ材全体を８００
″Ｃに加熱し油槽５で油焼入れ後１８０°Ｃで焼戻しす
る。〔第４図（ａ））、−その結果外径部２から芯部３
まで一様にＨＲｃ５５〜５８の硬ざとなる。

第２工程では、前記トラックブツシュ材を縦方向に置き
、その内径部４の下端から上端に向けて移動コイル６に
よって誘導焼戻しする。その時、外径部２まで焼戻しさ
れないように外径部水冷ジャケット７で外径部２を水冷
し、かつ温度むらを減らすようにトラックブツシュ材を
回転させる〔第４図（ｂ））、外径部２の硬化層深さは
、表２に示す誘導焼戻し条件を変えて７〜１２ｍｍに調
整する。

第３工程では、さらに前記トラックブツシュ材の内径部
２の下端から上端に向けて移動コイル６および内径゛部
水冷ジャケット８によって高周波焼入れする。その時外
径部２は焼戻しされないように外径部水冷ジャケット７
で水冷し、かつ温度むらを減らすようにトラックブツシ
ュ材を回転する〔第４図（ｃ））、内径部２の硬化層深
さは、表２に示す高周波焼入れ条件により定まる。

第４工程では、最後に前記トラックブツシュ材全体を焼
戻炉９に装入し１８０°Ｃで焼戻しする。〔第４図（ｄ
）］。

以上、第１工程から第４工程まで順次実施する本発明の
製造方法により、高深度硬化したトランクブツシュが完
成する。

（発明の効果） 本発明によるトラックブツシュは、以上のような構成よ
りなるので、外径部の高深度硬化層は微細なマルテンサ
イト組織となり、硬くしかも強靭である。従って、外径
摩耗寿命向上のニーズが高い大型建設機械用トラックブ
ツシュの外径部の硬化層深さを容易に従来のものの２倍
以上とすることができ、耐久性を大巾に向上することが
できる。

また、芯部から内径部にかけては強靭な焼戻しマルテン
サイト組織となるため、トラックブツシュ自身強靭にな
ると共に、次工程での内径部高周波焼入れ時の焼割れを
防止する効果を秦する。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明のトラックブツシュの断面図。 第２図（ａ）は第１図トラックブツシュの全体焼入焼戻
し後の硬さ断面図。 第２図（ｂ）は第２図（ａ）トラックブツシュの内径部
誘導焼戻し後の硬さ断面図。 第２図（Ｃ）は第２図（ｂ）トラックブツシュの内径部
高周波焼入れ後の硬さ断面図。 第２図（ｄ）は従来のトラックブツシュの硬さ断面図。 第３図は本発明のトラックブツシュと従来のトラックブ
ツシュの実車テストによる外径摩耗寿命向上。 第４図（ａ）は本発明の製造方法の第１工程図。（全体
油焼戻し焼入れ） 第４図（ｂ）は本発明の製造方法の第２工程図、（内径
部誘導焼戻し） 第４図（ｃ）は本発明の製造方法の第３工程図、（内径
部高周波焼入れ） 第４図（ｄ）は本発明の製造方法の第４工程図、（全体
焼戻し） ｌ・・・トラックブツシュ　　　２・・・外径部２ａ・
・・外径部表面　　　　　３・・・芯部４・・・内径部 ４ａ・・・内径部表面　　　　　５・・・油槽６・・・
移動コイル ７・・・外径部冷水シャケ、ト ８・・・内径部冷水ジャケット ９・・・焼戻炉 特許出願人　株式会社小松製作所 代理人　（弁理士）岡　１）和　喜 第１図 径　　部　　径　　　　　　　　　　　　　　　　　径
　　巾　　径部　　　　　部　　　　　　　　　　　　
　　　　部　　　　　部第２図（ａ）　　　　　　　第
２図（ｂ）外　　芯　　内　　　　　　　　　　　　　
　　　外　　芯　　内径　　部　　径　　　　　　　　
　　　　　　　　径　　部　　径部　　　　　部　　　
　　　　　　　　　　　　　部　　　　　部第２図（ｃ
）　　　　　　　第２図（ｄ）稼働時間（Ｈ） 第３図 第４図（ａ） 回転 第４図（Ｃ） 上方に移動 第４図（ｄ）

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）トラックブッシュの外径部表面から芯部に向けて
   油焼入れによる一様な硬化層を形成すると共に、内径部
   から芯部にかけて誘導焼戻しによる完全焼入焼戻し層を
   形成し、内径部表面には高周波焼入れによる薄い硬化層
   を形成したことを特徴とする高深度硬化したトラックブ
   ッシュ。
2. （２）トラックブッシュ材全体に油焼入れ、低温焼戻し
   を施し、表面から芯部まで一様の硬化層を形成する第１
   工程と、前記トラックブッシュ材内径部に誘導焼戻しを
   施し内径部から芯部にかけて完全焼入焼戻し層を形成す
   ると共に外径部には所定の硬化層を残す第２工程と、前
   記トラックブッシュ材内径部表面に高周波焼入れを施し
   て、内径部に所定の硬化層を形成すると共に、残留応力
   を保持させる第３工程と、前記トラックブッシュ材全体
   に低温焼戻しを施す第４工程とを有することを特徴とす
   る高深度硬化したトラックブッシュの製造方法。