DE112014002463T5

DE112014002463T5 - Stahl für Raupenketten-Unterwagenkomponente und Raupenkettenglied

Info

Publication number: DE112014002463T5
Application number: DE112014002463.5T
Authority: DE
Inventors: Eiji Amada; Kazuo Maeda; Takeji Kajiura
Original assignee: Komatsu Ltd
Current assignee: Komatsu Ltd
Priority date: 2013-05-17
Filing date: 2014-05-08
Publication date: 2016-01-28
Also published as: US20150361534A1; US9790578B2; CN110438405A; CN105121686A; WO2014185337A1; JP5629846B1; KR20150121225A; JPWO2014185337A1; KR101691449B1

Abstract

Ein Stahl für eine Raupenketten-Unterwagenkomponente wird als ein Material eingesetzt, aus dem beispielsweise ein Raupenkettenglied (9) besteht, und enthält nicht weniger als 0,39 Masse-% und nicht mehr als 0,45 Masse-% Kohlenstoff, nicht weniger als 0,2 Masse-% und nicht mehr als 1,0 Masse-% Silizium, nicht weniger als 0,10 Masse-% und nicht mehr als 0,90 Masse-% Mangan, nicht weniger als 0,002 Masse-% und nicht mehr als 0,005 Masse-% Schwefel, nicht weniger als 0,1 Masse-% und nicht mehr als 3,0 Masse-% Nickel, nicht weniger als 0,70 Masse-% und nicht mehr als 1,5 Masse-% Chrom sowie nicht weniger als 0,10 Masse-% und nicht mehr als 0,60 Masse-% Molybdän, wobei der Rest aus Eisen und unvermeidbaren Verunreinigungen besteht.

Description

Technisches Gebiet
Die vorliegende Erfindung betrifft einen Stahl für eine Raupenketten-Unterwagenkomponente sowie ein Raupenkettenglied und insbesondere einen Stahl für eine Raupenketten-Unterwagenkomponente, der als Material eingesetzt wird, aus dem eine Raupenketten-Unterwagenkomponente besteht, und mit dem die Beständigkeit der Raupenketten-Unterwagenkomponente verbessert werden kann, sowie ein Raupenkettenglied, das aus diesem Stahl besteht.
Technischer Hintergrund
Unterwagenkomponenten für Raupenketten-Arbeitsmaschinen, wie beispielsweise Hydraulikbagger und Planierraupen, erfordern hohe Beständigkeit. Viele dieser Unterwagenkomponenten kommen in Kontakt mit anderen Komponenten und bewegen sich relativ dazu in einer Umgebung, in der Sand und andere harte Objekte eindringen. Daher ist es notwendig, dass die Unterwagenkomponenten hohe Verschleißfestigkeit aufweisen. Ein wirkungsvolles Mittel zum Verbessern der Verschleißfestigkeit ist die Erhöhung der Härte der Komponenten. Einfache Erhöhung der Härte einer Komponente führt jedoch zu einer Verringerung der Zähigkeit des Materials, das die Komponente bildet. Es kann zu Rissbildung oder Ablösung an der Oberfläche der Komponente kommen, so dass die Komponente ausgetauscht werden muss. Um die Beständigkeit der Unterwagenkomponenten der Raupenketten-Arbeitsmaschinen zu verbessern, ist es daher erforderlich, hohe Rissfestigkeit und hohe Schälfestigkeit aufrechtzuerhalten und gleichzeitig hohe Verschleißfestigkeit zu erzielen.
Als ein Stahl mit hoher Festigkeit und hoher Zähigkeit, mit dem sowohl hohe Härte als auch ein hoher Schlagwert (impact value) erzielt werden können, ist beispielsweise ein Stahl vorgeschlagen worden, bei dem die zugesetzten Mengen an Legierungselementen gesteuert worden sind, um einen Charpy-Schlagwert von wenigstens 5 kgf m als Kennziffer zu erreichen, während gleichzeitig eine Härte von HRC 50 oder mehr gewährleistet ist, indem bei einer hohen Temperatur von 600°C oder darüber angelassen wird (siehe beispielsweise die japanische Patentanmeldungs-Offenlegungsschrift Nr. 2003-328078 (Patentdokument 1)).
Liste der Anführungen
Patentdokumente

Patentdokument 1: Japanische Patentanmeldungs-Offenlegungsschrift Nr. 2003-328078

Zusammenfassung der Erfindung
Technisches Problem
Durch den Einsatz des in dem oben erwähnten Patentdokument 1 offenbarten Stahls bei den Unterwagenkomponenten von Raupenketten-Arbeitsmaschinen wird jedoch die Beständigkeit nicht ausreichend verbessert. Das heißt, bei dem in Patentdokument 1 offenbarten Stahl wird die Elementarzusammensetzung gesteuert, um die Zähigkeit zu verbessern, wobei der Charpy-Schlagwert als eine Kennziffer dient. Den von den Erfindern durchgeführten Untersuchungen zufolge führen jedoch verbesserte Charpy-Schlagwerte der Unterwagenkomponenten der Raupenketten-Arbeitsmaschinen nicht notwendigerweise zu ausreichend verbesserter Schälfestigkeit der Komponenten. Daher wird, selbst wenn der in dem oben erwähnten Patentdokument 1 offenbarte Stahl eingesetzt wird, die Beständigkeit der Raupenketten-Unterwagenkomponenten nicht ausreichend verbessert.
Die vorliegende Erfindung ist gemacht worden, um die oben beschriebenen Probleme zu lösen, und eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, einen Stahl für eine Raupenketten-Unterwagenkomponente, mit dem die Beständigkeit der Raupenketten-Unterwagenkomponente verbessert werden kann, sowie ein Raupenkettenglied zu schaffen, das aus diesem Stahl besteht.
Lösung des Problems
Ein Stahl für eine Raupenketten-Unterwagenkomponente gemäß der vorliegenden Erfindung wird als ein Material eingesetzt, aus dem eine Raupenketten-Unterwagenkomponente besteht. Dieser Stahl für eine Raupenketten-Unterwagenkomponente enthält nicht weniger als 0,39 Masse-% und nicht mehr als 0,45 Masse-% Kohlenstoff, nicht weniger als 0,2 Masse-% und nicht mehr als 1,0 Masse-% Silizium, nicht weniger als 0,10 Masse-% und nicht mehr als 0,90 Masse-% Mangan, nicht weniger als 0,002 Masse-% und nicht mehr als 0,005 Masse-% Schwefel, nicht weniger als 0,1 Masse-% und nicht mehr als 3,0 Masse-% Nickel, nicht weniger als 0,70 Masse-% und nicht mehr als 1,5 Masse-% Chrom sowie nicht weniger als 0,10 Masse-% und nicht mehr als 0,60 Masse-% Molybdän, wobei der Rest aus Eisen und unvermeidbaren Verunreinigungen besteht.
Die Erfinder haben Untersuchungen hinsichtlich der Möglichkeit angestellt, sowohl hohe Verschleißfestigkeit als auch hohe Schälfestigkeit bei einer Raupenketten-Unterwagenkomponente (Komponente, die eine Raupenketten-Fahrvorrichtung bildet) zu erzielen. Dabei hat sich herausgestellt, dass sich die Schälfestigkeit wirkungsvoll verbessern lässt, wenn beim Steuern der Elementarzusammensetzung des Stahls, aus dem eine Raupenketten-Unterwagenkomponente besteht, statt des Charpy-Schlagwertes als eine Kennziffer die Querschnittsverringerung in einem Zugversuch als ein Index verwendet wird. Auf Basis dieser Erkenntnis und unter Berücksichtigung der Verschleißfestigkeit und der Schälfestigkeit, die seit einigen Jahren für die Raupenketten-Unterwagenkomponenten erforderlich sind, haben die Erfinder eine Härte von HRC 57 oder mehr und eine Querschnittsverringerung von 40% oder mehr als Sollwerte festgelegt, die mittels Härten und Anlassen in wenigstens einem Bereich der Komponente erreicht werden, in dem besondere Verschleißfestigkeit erforderlich ist. Die Erfinder haben dann die Elementarzusammensetzung des Stahls untersucht, mit der die oben genannten Sollwerte erzielt werden können. Dabei hat sich herausgestellt, dass die Sollwerte mit dem Stahl erzielt werden können, der die oben beschriebene Elementarzusammensetzung hat, und dies hat zu der vorliegenden Erfindung geführt. Das heißt, die Härte von HRC 57 oder mehr und die Querschnittsverringerung von 40% oder mehr können erzielt werden, indem Härten und Anlassen an dem Stahl durchgeführt werden, dessen Zusammensetzung aus Kohlenstoff, Silizium, Mangan, Schwefel, Nickel, Chrom und Molybdän, wie oben beschrieben, gesteuert wurde. Mit dem Stahl für die Raupenketten-Unterwagenkomponente der vorliegenden Erfindung ist es, wie oben erläutert, möglich, den Stahl für eine Raupenketten-Unterwagenkomponente zu schaffen, mit dem die Beständigkeit der Raupenketten-Unterwagenkomponente verbessert werden kann.
Der oben beschriebene Stahl für eine Raupenketten-Unterwagenkomponente kann des Weiteren wenigstens eine Substanz enthalten, die aus der Gruppe ausgewählt wird, die aus nicht weniger als 0,05 Masse-% und nicht mehr als 0,20 Masse-% Vanadium, nicht weniger als 0,005 Masse-% und nicht mehr als 0,05 Masse-% Niob, nicht weniger als 0,01 Masse-% und nicht mehr als 0,15 Masse-% Zirkon, nicht weniger als 0,01 Masse-% und nicht mehr als 0,10 Masse-% Titan sowie nicht weniger als 0,1 Masse-% und nicht mehr als 2,0 Masse-% Kobalt besteht. Wenn diese Elemente zusätzlich hinzugefügt werden, kann die Querschnittsverringerung einfach verbessert werden, und kann die Beständigkeit der Raupenketten-Unterwagenkomponente weiter verbessert werden.
Der oben beschriebene Stahl für eine Raupenketten-Unterwagenkomponente kann des Weiteren nicht weniger als 0,001 Masse-% und nicht mehr als 0,005 Masse-% Bor enthalten. Bor ist ein Element, das die Härtbarkeit des Stahls verbessert. Indem zusätzlich Bor zugesetzt wird, kann dem Stahl ausreichende Härtbarkeit verliehen werden, wobei gleichzeitig der Gehalt an den Elementen eingeschränkt wird, durch die die Querschnittsverringerung abnehmen würde. Bor verbindet sich mit in dem Stahl enthaltenen Stickstoff und bildet ein Nitrid. So ist es, um das zugesetzte Bor effektiv wirken zu lassen, vorteilhaft, wenn nicht weniger als 0,01 Masse-% und nicht mehr als 0,10 Masse-% Titan zusammen mit Bor zugesetzt wird.
Bei dem oben beschriebenen Stahl für eine Raupenketten-Unterwagenkomponente beträgt der Wert Ra als eine Summe einer Hälfte des Gehalts an Kohlenstoff, eines Vierfachen des Gehalts an Schwefel und des Gehalts an Phosphor als einer unvermeidbaren Verunreinigung vorzugsweise 0,25 Masse-% oder weniger. Damit kann die Beständigkeit der Raupenketten-Unterwagenkomponente weiter verbessert werden.
Bei dem oben beschriebenen Stahl für eine Raupenketten-Unterwagenkomponente kann der oben beschriebene Wert Ra 0,22 Masse-% oder mehr betragen. Damit können die Herstellungskosten reduziert werden, während der Raupenketten-Unterwagenkomponente gleichzeitig ausreichend Härte verliehen wird.
Der oben beschriebene Stahl für eine Raupenketten-Unterwagenkomponente kann als ein Material eingesetzt werden, das ein Raupenkettenglied bildet. Der oben beschriebene Stahl für eine Raupenketten-Unterwagenkomponente eignet sich als das Material, das das Raupenkettenglied bildet, das sowohl hohe Verschleißfestigkeit als auch hohe Schälfestigkeit erfordert. Seit einigen Jahren werden bei den Raupenketten-Unterwagen zunehmend drehbare Buchsen eingesetzt, wodurch sich die Lebensdauer der Buchsen verbessert, die herkömmlicherweise die Lebensdauer des Unterwagens bestimmt hat. Dadurch kommt es häufiger dazu, dass die Lebensdauer der Raupenkettenglieder die Lebensdauer des Unterwagens bestimmt. Wenn der Stahl für eine Raupenketten-Unterwagenkomponente der vorliegenden Erfindung als das Material für die Raupenkettenglieder in dem Unterwagen eingesetzt wird, in dem drehbare Buchsen zum Einsatz kommen, ist zu erwarten, dass sich die Lebensdauer des Raupenketten-Unterwagens verlängert.
Das Raupenkettenglied gemäß der vorliegenden Erfindung ist aus einem Stahl hergestellt, der nicht weniger als 0,39 Masse-% und nicht mehr als 0,45 Masse-% Kohlenstoff, nicht weniger als 0,2 Masse-% und nicht mehr als 1,0 Masse-% Silizium, nicht weniger als 0,10 Masse-% und nicht mehr als 0,90 Masse-% Mangan, nicht weniger als 0,002 Masse-% und nicht mehr als 0,005 Masse-% Schwefel, nicht weniger als 0,1 Masse-% und nicht mehr als 3,0 Masse-% Nickel, nicht weniger als 0,70 Masse-% und nicht mehr als 1,5 Masse-% Chrom sowie nicht weniger als 0,10 Masse-% und nicht mehr als 0,60 Masse-% Molybdän enthält, wobei der Rest aus Eisen und unvermeidbaren Verunreinigungen besteht. Das Raupenkettenglied enthält einen Basisbereich sowie einen gehärteten Bereich, der so ausgebildet ist, dass er eine Schienen- bzw. Führungsfläche enthält, und der eine höhere Härte hat als der Basisbereich. Der gehärtete Bereich weist eine Härte von HRC 57 oder mehr und eine Querschnittsverringerung von 40% oder mehr auf.
Bei dem oben erwähnten Raupenkettenglied kann der oben beschriebene Stahl des Weiteren wenigstens eine Substanz enthalten, die aus der Gruppe ausgewählt wird, die aus nicht weniger als 0,05 Masse-% und nicht mehr als 0,20 Masse-% Vanadium, nicht weniger als 0,005 Masse-% und nicht mehr als 0,05 Masse-% Niob, nicht weniger als 0,01 Masse-% und nicht mehr als 0,15 Masse-% Zirkon, nicht weniger als 0,01 Masse-% und nicht mehr als 0,10 Masse-% Titan sowie nicht weniger als 0,1 Masse-% und nicht mehr als 2,0 Masse-% Kobalt besteht.
Des Weiteren kann bei dem oben erwähnten Raupenkettenglied der oben beschriebene Stahl nicht weniger als 0,001 Masse-% und nicht mehr als 0,005 Masse-% Bor enthalten.
Wenn der Stahl für eine Raupenketten-Unterwagenkomponente der vorliegenden Erfindung als das Material eingesetzt wird, das das Raupenkettenglied bildet, können sowohl hohe Verschleißfestigkeit als auch hohe Schälfestigkeit erzielt werden. Dadurch ist es möglich, das Raupenkettenglied zu schaffen, das ausgezeichnete Beständigkeit aufweist.
Bei dem oben erwähnten Raupenkettenglied beträgt ein Wert Ra als eine Summe einer Hälfte des Gehalts an Kohlenstoff, einem Vierfachen des Schwefelstoffgehalts und dem Gehalt an Phosphor als einer unvermeidbaren Verunreinigung in dem oben beschriebenen Stahl vorzugsweise 0,25 Masse-% oder weniger. Damit kann die Beständigkeit des Raupenkettengliedes weiter verbessert werden.
Bei dem oben beschriebenen Raupenkettenglied kann der oben beschriebene Wert Ra 0,22 Masse-% oder mehr betragen. Damit können die Herstellungskosten reduziert werden, während dem Raupenkettenglied gleichzeitig ausreichende Härte verliehen wird.
Bei dem oben beschriebenen Raupenkettenglied kann der Basisbereich eine Härte von nicht weniger als HRC 30 und nicht mehr als HRC 45 haben. Damit kann die Schlagfestigkeit des Basisbereichs verbessert werden.
Im Folgenden werden die Gründe dafür beschrieben, dass die Elementarzusammensetzung des Stahls auf die oben beschriebenen Bereiche beschränkt worden ist.

Kohlenstoff: nicht weniger als 0,39 Masse-% und nicht mehr als 0,45 Masse-%

Kohlenstoff ist ein Element, das die Härte von Stahl erheblich beeinflusst. Wenn der Gehalt an Kohlenstoff weniger als 0,39 Masse-% beträgt, wird es schwierig, eine Härte von HRC 57 oder mehr durch Härten und Anlassen zu erreichen. Wenn der Gehalt an Kohlenstoff 0,45 Masse-% übersteigt, wird es jedoch schwierig, eine Querschnittsverringerung von 40% oder mehr zu erreichen. Daher muss der Gehalt an Kohlenstoff in dem oben beschriebenen Bereich liegen. Des Weiteren beträgt der Gehalt an Kohlenstoff unter dem Aspekt der problemlosen Gewährleistung einer ausreichenden Härte vorzugsweise 0,40 Masse-% oder mehr. Weiterhin beträgt der Gehalt an Kohlenstoff unter dem Aspekt der problemlosen Gewährleistung einer ausreichenden Querschnittsverringerung vorzugsweise 0,44 Masse-% oder weniger.

Silizium: nicht weniger als 0,2 Masse-% und nicht mehr als 1,0 Masse-%

Silizium ist ein Element, dessen Wirkung darin besteht, die Härtbarkeit des Stahls zu verbessern, die Matrix des Stahls zu verstärken, und die Beständigkeit gegenüber Erweichung beim Anlassen (temper softening) zu verbessern, und es hat darüberhinaus eine deoxidierende Wirkung beim Prozess der Stahlherstellung. Wenn der Gehalt an Silizium 0,2 Masse-% oder weniger beträgt, können die oben beschriebenen Effekte nicht ausreichend zum Tragen kommen. Wenn der Gehalt an Silizium 1,0 Masse-% übersteigt, besteht jedoch eine Tendenz zur Abnahme der Querschnittsverringerung. Daher muss der Gehalt an Silizium in dem oben beschriebenen Bereich liegen. Durch Silizium wird die Härtbarkeit erheblich verbessert, so dass, wenn Silizium in zu großer Menge zugesetzt wird, dies zu Härterissen führen kann. Unter dem Aspekt der problemlosen Vermeidung dieser Härterisse beträgt der Gehalt an Silizium vorzugsweise 0,7 Masse-% oder weniger.

Mangan: nicht weniger als 0,10 Masse-% und nicht mehr als 0,90 Masse-%

Mangan ist ein Element, das Verbesserung der Härtbarkeit des Stahls bewirkt und auch eine deoxidierende Wirkung beim Prozess der Stahlherstellung hat. Wenn der Gehalt an Mangan 0,10 Masse-% oder weniger beträgt, können die oben genannten Effekte nicht ausreichend zum Tragen kommen. Wenn der Gehalt an Mangan jedoch 0,90 Masse-% übersteigt, nimmt die Härte vor dem Härten zu, so dass die Bearbeitbarkeit beeinträchtigt wird. Es ist daher erforderlich, dass der Gehalt an Mangan in dem oben beschriebenen Bereich liegt. Unter dem Aspekt der Gewährleistung ausreichender Härtbarkeit beträgt der Gehalt an Mangan vorzugsweise 0,40 Masse-% oder mehr. Des Weiteren beträgt der Gehalt an Mangan bei Konzentration auf die Bearbeitbarkeit vorzugsweise 0,85 Masse-% oder weniger, und noch besser 0,90 Masse-% oder weniger.

Schwefel: nicht weniger als 0,002 Masse-% und nicht mehr als 0,005 Masse-%

Schwefel ist ein Element, das die Bearbeitbarkeit des Stahls verbessert. Schwefel ist auch ein Element, das, selbst wenn es nicht bewusst zugesetzt wird, während des Prozesses der Stahlherstellung beigemischt wird. Wenn der Gehalt an Schwefel weniger als 0,002 Masse-% beträgt, verschlechtert sich die Bearbeitbarkeit, und die Herstellungskosten für den Stahl steigen. Den Untersuchungen der Erfinder zufolge beeinflusst der Gehalt an Schwefel in der Elementarzusammensetzung des Stahls für eine Raupenketten-Unterwagenkomponente der vorliegenden Erfindung die Querschnittsverringerung erheblich. Wenn der Gehalt an Schwefel 0,005 Masse-% überschreitet, ist es schwierig, die Querschnittsverringerung von 40% oder mehr zu erreichen. Daher muss der Gehalt an Schwefel in dem oben beschriebenen Bereich liegen. Mit einem Gehalt an Schwefel von 0,004 Masse-% oder weniger kann des Weiteren die Schälfestigkeit der Raupenketten-Unterwagenkomponente weiter verbessert werden.

Nickel: nicht weniger als 0,1 Masse-% und nicht mehr als 3,0 Masse-%

Nickel ist ein Element, das Verbesserung der Zähigkeit der Stahlmatrix bewirkt. Wenn der Gehalt an Nickel weniger als 0,1 Masse-% beträgt, kann der oben erwähnte Effekt nicht zum Tragen kommen. Wenn jedoch der Gehalt an Nickel 3,0 Masse-% überschreitet, ist es wahrscheinlicher, dass sich Nickel in dem Stahl entmischt, was zu uneinheitlichen mechanischen Eigenschaften des Stahls führen kann. Daher muss der Gehalt an Nickel in dem oben beschriebenen Bereich liegen. Des Weiteren verbessert sich, wenn der Gehalt an Nickel 2,0 Masse-% überschreitet, die Zähigkeit mäßig, und die Herstellungskosten des Stahls steigen. Unter diesen Aspekten beträgt der Gehalt an Nickel vorzugsweise 2,0 Masse-% oder weniger. Damit der Effekt der Verbesserung der Zähigkeit der Stahlmatrix in dem Stahl mit der Härte von HRC 57 oder mehr ausreichend zum Tragen kommt, beträgt der Gehalt an Nickel vorzugsweise 1,0 Masse-% oder mehr.

Chrom: nicht weniger als 0,70 Masse-% und nicht mehr als 1,5 Masse-%

Chrom verbessert die Härtbarkeit des Stahls und verstärkt auch die Beständigkeit gegenüber Erweichen beim Anlassen. Das heißt, Chrom, das in Kombination mit Molybdän, Niob, Vanadium und dergleichen zugesetzt wird, kann die Beständigkeit des Stahls gegenüber Erweichung beim Anlassen erheblich verbessern. Wenn der Gehalt an Chrom weniger als 0,70 Masse-% beträgt, können die oben aufgeführten Effekte nicht ausreichend zum Tragen kommen. Wenn der Gehalt an Chrom 1,50 Masse-% übersteigt, verbessert sich die Beständigkeit gegenüber Erweichen beim Anlassen mäßig, und die Herstellungskosten des Stahls steigen. Daher muss der Gehalt an Chrom in dem oben beschriebenen Bereich liegen.

Molybdän: nicht weniger als 0,10 Masse-% und nicht mehr als 0,60 Masse-%

Molybdän verbessert die Härtbarkeit und verstärkt die Beständigkeit gegenüber Erweichen beim Anlassen. Eine weitere Funktion von Molybdän besteht darin, die Hochtemperatur-Anlasssprödigkeit zu verbessern. Wenn der Gehalt an Molybdän weniger als 0,10 Masse-% beträgt, kommen die oben erwähnten Effekte nicht ausreichend zum Tragen. Wenn jedoch der Gehalt an Molybdän 0,60 Masse-% übersteigt, werden die oben erwähnten Effekte gesättigt. Daher muss der Gehalt an Molybdän in dem oben beschriebenen Bereich liegen.

Vanadium: nicht weniger als 0,05 Masse-% und nicht mehr als 0,20 Masse-%

Vanadium ist kein unentbehrliches Element für den Stahl für eine Raupenketten-Unterwagenkomponente der vorliegenden Erfindung. Vanadium bildet jedoch feines Karbid und trägt zur Erzeugung feinerer Kristallkörnchen bei. Wenn der Gehalt an Vanadium weniger als 0,005 Masse-% beträgt, kann der oben erwähnte Effekt nicht ausreichend zum Tragen kommen. Wenn jedoch der Gehalt an Vanadium 0,20 Masse-% überschreitet, wird der oben erwähnte Effekt gesättigt. Vanadium ist relativ teuer, so dass Vanadium vorzugsweise in einer minimal erforderlichen Menge zugesetzt wird. Daher ist beim Zusetzen von Vanadium Zusatz der Menge angemessen, die in dem oben beschriebenen Bereich liegt.

Niob: nicht weniger als 0,005 Masse-% und nicht mehr als 0,05 Masse-%

Niob bewirkt Verbesserung der Festigkeit und Zähigkeit des Stahls und die Erzeugung feinerer Kristallkörnchen. Insbesondere, wenn Niob in Kombination mit Chrom und/oder Molybdän zugesetzt wird, werden die Kristallkörnchen des Stahls außerordentlich fein, und die Beständigkeit gegenüber Erweichen beim Anlassen wird erheblich verbessert, so dass Niob sehr effektiv bei der Verbesserung der Zähigkeit wirkt. Um diese Effekte zu gewährleisten, sollte der Gehalt an Niob 0,005 Masse-% oder mehr betragen. Wenn hingegen der Gehalt an Niob 0,005 Masse-% überschreitet, kristallisiert grobes eutektisches NbC, und auch der Gehalt an Kohlenstoff in der Matrix nimmt aufgrund der Ausbildung von NbC in großer Menge ab, so dass sich Festigkeit und Zähigkeit des Stahls verringern. Des Weiteren steigen, wenn der Gehalt an Niob 0,05 Masse-% überschreitet, die Herstellungskosten für den Stahl. So ist beim Zusetzen von Niob Zusatz der Menge angemessen, die in dem oben beschriebenen Bereich liegt. Des Weiteren beträgt der Gehalt an Niob unter dem Aspekt der Verringerung der Herstellungskosten und der zuverlässigen Verhinderung der Probleme hinsichtlich der Abnahme von Festigkeit und Zähigkeit vorzugsweise 0,04 Masse-% oder weniger.

Zirkon: nicht weniger als 0,01 Masse-% und nicht mehr als 0,15 Masse-%

Zirkon ist kein unentbehrliches Element, jedoch bewirkt es weitere Verbesserung der Zähigkeit des Stahls, indem es Karbide in Form feiner sphärischer Teilchen dispergieren lässt. Zirkon wird vorzugsweise insbesondere zugesetzt, um hochfestem Stahl hohe Zähigkeit zu verleihen. Wenn der Gehalt an Zirkon weniger als 0,01 Masse-% beträgt, können die Effekte nicht ausreichend zum Tragen kommen. Wenn jedoch der Gehalt an Zirkon 0,15 Masse-% übersteigt, verschlechtert sich stattdessen die Zähigkeit des Stahls. Daher ist beim Zusetzen von Zirkon Zusatz der Menge angemessen, die in dem oben beschriebenen Bereich liegt.

Titan: nicht weniger als 0,01 Masse-% und nicht mehr als 0,10 Masse-%

Titan kann, wenn erforderlich, zugesetzt werden, um die Zähigkeit des Stahls zu verbessern. Wenn der Gehalt an Titan weniger als 0,01 Masse-% beträgt, ist die Wirkung beim Verbessern der Zähigkeit gering. Wenn jedoch der Gehalt an Titan 0,10 Masse-% überschreitet, verschlechtert sich stattdessen die Zähigkeit des Stahls. Daher ist beim Zusetzen von Titan Zusatz der Menge angemessen, die in dem oben beschriebenen Bereich liegt.

Kobalt: nicht weniger als 0,1 Masse-% und nicht mehr als 2,0 Masse-%

Kobalt ist kein unentbehrliches Element, es verbessert jedoch die Festkörperlöslichkeit (solid solubility) von Chrom, Molybdän und anderen karbidbildenden Elementen in der Matrix und verbessert auch die Beständigkeit gegenüber Erweichung beim Anlassen des Stahls. So bewirkt Zusatz von Kobalt feinere Karbide und höhere Anlasstemperaturen, wodurch die Festigkeit und Zähigkeit des Stahls verbessert werden können. Wenn der Gehalt an Kobalt weniger als 0,1 Masse-% beträgt, können die oben erwähnten Effekte nicht ausreichend zum Tragen kommen. Andererseits beeinträchtigt Kobalt die Härtbarkeit des Stahls. Des Weiteren führt Kobalt, da es teuer ist, wenn es in großen Mengen zugesetzt wird, zur Erhöhung der Herstellungskosten des Stahls. Diese Probleme werden ausgeprägt, wenn der Gehalt an Kobalt 2,0 Masse-% übersteigt. Daher ist beim Zusetzen von Kobalt Zusatz der Menge angemessen, die in dem oben beschriebenen Bereich liegt.

Bor: nicht weniger als 0,001 Masse-% und nicht mehr als 0,005 Masse-%

Bor ist ein Element, das die Härtbarkeit des Stahls erheblich verbessert. Beim Zusatz von Bor können die zugesetzten Mengen der anderen zum Verbessern der Härtbarkeit zugesetzten Elemente verringert werden und können die Herstellungskosten des Stahls reduziert werden. Bor neigt, verglichen mit Phosphor und Schwefel, stark zu Entmischung bzw. Abscheidung an der Primär-Austenit-Korngrenze, und Bor verdrängt insbesondere Schwefel von der Korngrenze und verbessert so die Festigkeit der Korngrenze. Wenn der Gehalt an Bor 0,001 Masse-% oder weniger beträgt, können die oben erwähnten Effekte nicht ausreichend zum Tragen kommen. Wenn jedoch der Gehalt an Bor 0,005 Masse-% überschreitet, vereinen sich das zugesetzte Bor und Stickstoff und bilden BN, so dass die Zähigkeit des Stahls beeinträchtigt wird. Daher ist beim Zusetzen von Bor Zusatz der Menge angemessen, die in dem oben beschriebenen Bereich liegt.
Effekte der Erfindung
Wie aus der oben stehenden Beschreibung ersichtlich wird, ist es mit dem Stahl für eine Raupenketten-Unterwagenkomponente der vorliegenden Erfindung möglich, die Beständigkeit der Raupenketten-Unterwagenkomponente zu verbessern. Des Weiteren ist es mit dem Raupenkettenglied der vorliegenden Erfindung möglich, dem Raupenkettenglied ausgezeichnete Beständigkeit zu verleihen.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
1 ist eine schematische Ansicht, die den Aufbau einer Raupenketten-Fahrvorrichtung zeigt;
2 ist eine schematische Perspektivansicht, die einen Teil des Aufbaus einer Raupenkette zeigt;
3 ist eine schematische Draufsicht, die einen Teil der Struktur der Raupenkette zeigt;
4 ist eine schematische Schnittansicht entlang der Linie IV-IV in 3;
5 ist ein Flussdiagramm, das schematisch die Schritte zum Herstellen des Raupenkettengliedes darstellt;
6 zeigt eine Beziehung zwischen der Härte und dem Schlagwert;
7 zeigt eine Beziehung zwischen der Härte und der Dehnung;
8 zeigt eine Beziehung zwischen der Härte und der Querschnittsverringerung;
9 zeigt, wie der Gehalt an Nickel und Kohlenstoff die Beziehung zwischen der Härte und der Querschnittsverringerung beeinflusst;
10 zeigt, wie der Gehalt an Nickel, Kohlenstoff und Kobalt die Beziehung zwischen der Härte und der Querschnittsverringerung beeinflusst;
11 zeigt, wie der Gehalt an Nickel, Kohlenstoff, Schwefel usw. die Beziehung zwischen der Härte und der Querschnittsverringerung beeinflusst;
12 zeigt eine Beziehung zwischen dem Wert Ra und der Querschnittsverringerung;
13 zeigt Ergebnisse eines Sand-Abriebversuchs; und
14 zeigt Ergebnisse eines Schlagversuchs.
Beschreibung von Ausführungsformen
Im Folgenden wird eine Ausführungsform der vorliegenden Erfindung beschrieben. In den folgenden Zeichnungen sind die gleichen oder entsprechende Teile mit den gleichen Bezugszeichen gekennzeichnet, und die Beschreibung derselben wird nicht wiederholt.
Ein Stahl für eine Raupenketten-Unterwagenkomponente der vorliegenden Erfindung kann beispielsweise als ein Material eingesetzt werden, aus dem Raupenkettenglieder bestehen, die in einer Raupenketten-Fahrvorrichtung enthalten sind, wie dies im Folgenden beschrieben wird. Die Raupenketten-Fahrvorrichtung 1 gemäß der vorliegenden Erfindung ist, wie unter Bezugnahme auf 1 zu sehen ist, eine Fahrvorrichtung für eine Arbeitsmaschine, wie beispielsweise eine Planierraupe, und enthält eine Raupenkette 2, einen Raupenkettenträger 3, eine Umlenkrolle 4, ein Triebrad 5, eine Vielzahl (hier sieben) Laufrollen 10 sowie eine Vielzahl (hier zwei) Tragrollen 11.
Die Raupenkette 2 enthält eine Vielzahl von Raupenkettengliedern 9, die endlos miteinander verbunden sind, sowie eine Vielzahl von Raupenkettenplatten 6, die mit den entsprechenden Raupenkettengliedern 9 verbunden sind. Die Raupenkettenglieder 9 schließen äußere Glieder 7 und innere Glieder 8 ein. Die äußeren Glieder 7 und die inneren Glieder 8 sind abwechselnd verbunden. Jede Raupenkettenplatte 6 ist, wie unter Bezugnahme auf 2 zu sehen ist, an Raupenkettenplatten-Befestigungsflächen eines Paars äußerer Glieder 7 oder eines Paars innerer Glieder 8 befestigt. So entstehen zwei Reihen von Gliedern, die jeweils aus den abwechselnd angeordneten äußeren Gliedern 7 und inneren Gliedern 8 bestehen.
Die Umlenkrolle 4, die Vielzahl (hier sieben) Laufrollen 10 sowie die Vielzahl (hier zwei) Tragrollen 11 sind an dem Raupenkettenträger 3 so angebracht, dass sie um ihre jeweiligen Achsen herum gedreht werden können. Das Triebrad 5 ist an der Seite eines Endes des Raupenkettenträgers 3 angeordnet. Eine Kraftquelle, wie beispielsweise ein Motor, ist mit dem Triebrad 5 verbunden, und das von der Kraftquelle angetriebene Triebrad 5 dreht sich um seine Achse herum. An einer Außenumfangsfläche des Triebrades 5 sind eine Vielzahl von Triebrad-Zähnen 51 angeordnet, die Vorsprünge sind, die radial nach außen vorstehen. Jeder Triebrad-Zahn 51 ist mit der Raupenkette 2 in Eingriff und bewirkt, dass die Drehung des Triebrades 5 auf die Raupenkette 2 übertragen wird. Dadurch dreht sich die Raupenkette 2 in einer Umfangsrichtung und wird dabei durch die Drehung des Triebrades 5 angetrieben.
Die Umlenkrolle 4 ist an dem anderen Ende (der Seite gegenüberliegend, an der das Triebrad 5 angeordnet ist) des Raupenkettenträgers 3, angebracht. Die Laufrollen 10 und die Tragrollen 11 sind an dem Raupenkettenträger 3 in dem Bereich, der zwischen dem Triebrad 5 und der Umlenkrolle 4 eingeschlossen ist, an der mit dem Boden in Kontakt befindlichen Seite bzw. der Seite angeordnet, die der mit dem Boden in Kontakt befindlichen Seite gegenüberliegt. Die Außenumfangsflächen der Umlenkrolle 4, der Laufrollen 10 und der Tragrollen 11 kommen in Kontakt mit der Innenumfangsfläche der Raupenkette 2. Dadurch dreht sich Raupenkette 2, durch die Drehung des Triebrades 5 angetrieben, in der Umfangsrichtung und wird dabei durch die Umlenkrolle 4, das Triebrad 5, die Laufrollen 10 sowie die Tragrollen 11 geführt.
Der Aufbau der Raupenkette 2 wird im Folgenden ausführlich beschrieben. Jede Raupenkettenplatte 6 ist, wie unter Bezugnahme auf 2 und 3 zu sehen ist, an den äußeren Gliedern 7 oder den inneren Gliedern 8 mit Schrauben 93 und Muttern 94 angebracht und befestigt. Ein äußeres Glied 7 und ein inneres Glied 8, die aneinandergrenzen, sind so angeordnet, dass sie einander in der Richtung senkrecht zu der Drehebene der Raupenkette 2 gesehen (in der Sicht von 3 gesehen) teilweise überlappen, und sie sind mittels eines Verbindungsbolzens 91 und einer Buchse 92 verbunden.
Das heißt, jedes innere Glied 8 weist, wie unter Bezugnahme auf 2 bis 4 zu sehen ist, zwei Buchsen-Löcher 85 auf, die so ausgebildet sind, dass sie in der Richtung senkrecht zu der Drehebene der Raupenkette 2 verlaufen. Von diesen zwei Buchsen-Löchern 85 ist ein Buchsenloch 85 an einem Ende in der Längsrichtung des inneren Gliedes 8 ausgebildet, und ist das andere Buchsenloch 85 an seinem anderen Ende ausgebildet. Des Weiteren weist das innere Glied 8 eine Führungsfläche 87 auf, die an der Seite ausgebildet ist, die derjenigen Seite gegenüberliegt, an der die Raupenkettenplatte 6 angebracht ist. Jedes äußere Glied 7 weist zwei Verbindungsbolzen-Löcher 75 auf, die so ausgebildet sind, dass sie in der Richtung senkrecht zu der Drehebene der Raupenkette 2 verlaufen. Von diesen zwei Verbindungsbolzen-Löchern 75 ist ein Verbindungsbolzen-Loch 75 an einem Ende in der Längsrichtung des äußeren Gliedes 7 ausgebildet, und ist das andere Verbindungsbolzen-Loch 75 an dem anderen Ende desselben ausgebildet. Des Weiteren weist das äußere Glied 7 eine Führungsfläche 77 auf, die an der Seite ausgebildet ist, die derjenigen Seite gegenüberliegt, an der die Raupenkettenplatte 6 angebracht ist.
Ein Paar äußerer Glieder 7, an denen eine Raupenkettenplatte 6 befestigt ist, sind so angeordnet, dass ihre zwei Verbindungsbolzen-Löcher 75, in der Richtung senkrecht zu der Drehebene der Raupenkette 2 gesehen, jeweils fluchtend sind. Desgleichen ist ein Paar innerer Glieder 8, an denen eine Raupenkettenplatte 6 befestigt ist, so angeordnet, dass ihre zwei Buchsen-Löcher 85, in der Richtung senkrecht zu der Drehebene der Raupenkette 2 gesehen, jeweils fluchtend sind. Des Weiteren sind die äußeren Glieder 7 und die inneren Glieder 8, die aneinandergrenzen, so angeordnet, dass die Verbindungsbolzen-Löcher 75 und die Buchsen-Löcher 85, in der Richtung senkrecht zu der Drehebene der Raupenkette 2 gesehen, fluchtend sind. Ein Verbindungsbolzen 91 wird, wie unter Bezugnahme auf 4 zu sehen ist, so angeordnet, dass er sich durch das Verbindungsbolzen-Loch 75 des äußeren Gliedes 7, das zu einer Reihe gehört, das Buchsenloch 85 des inneren Gliedes 8, das zu der einen Reihe gehört, das Buchsenloch 85 des inneren Gliedes 8, das zu der anderen Reihe gehört, sowie das Verbindungsbolzen-Loch 75 des äußeren Gliedes 7 hindurch erstreckt, das zu der anderen Reihe gehört. Der Verbindungsbolzen 91 wird in die Verbindungsbolzen-Löcher 75 eingepresst, und seine jeweiligen Enden werden an Naben 76 der entsprechenden äußeren Glieder so verstemmt, dass sie fest an den paarigen äußeren Gliedern 7 angebracht sind.
Eine Buchse 92 enthält, wie unter Bezugnahme auf 4 zu sehen ist, ein Paar fester Buchsen 92B sowie eine drehbare Buchse 92A, die zwischen dem Paar fester Buchsen 92B angeordnet ist. Die drehbare Buchse 92A und die paarigen festen Buchsen 92B haben hohle zylindrische Form und weisen Durchgangslöcher in den Bereichen auf, die ihre Achsen einschließen. Die drehbare Buchse 92A und die paarigen Buchsen 92B sind koaxial angeordnet. Ein Dichtungsring 95 ist zwischen der drehbaren Buchse 92A und der festen Buchse 92B angeordnet. Die feste Buchse 92B wird fest angebracht, wenn sie in das Buchsenloch 85 des inneren Gliedes 8 eingepasst wird. Der Verbindungsbolzen 91 ist so angeordnet, dass er sich durch die Durchgangslöcher der drehbaren Buchse 92A und der paarigen festen Buchsen 92B hindurch erstreckt. So kann sich die drehbare Buchse 92A relativ zu dem Verbindungsbolzen 91 in der Umfangsrichtung drehen.
Des Weiteren weist der Verbindungsbolzen 91, wie unter Bezugnahme auf 4 zu sehen ist, einen Schmiermittelspeicher 91A auf, der so ausgebildet ist, dass er sich in dem Bereich, der die Achse des Bolzens einschließt, in der axialen Richtung erstreckt, um ein Schmiermittel, wie beispielsweise Schmieröl, zu speichern. Der Verbindungsbolzen 91 weist des Weiteren einen Schmiermittelkanal 91B auf, der so ausgebildet ist, dass er in der radialen Richtung verläuft und Verbindung zwischen der Außenumfangsfläche und dem Schmiermittelspeicher 91A herstellt. Der Schmiermittelspeicher 91A weist eine Öffnung an einer Endfläche des Verbindungsbolzens 91 auf, und ein Stopfen 91C ist in die Öffnung eingepasst. Das Schmiermittel, wie beispielsweise Schmieröl, wird über die Öffnung des Schmiermittelspeichers 91A in den Schmiermittelspeicher 91A eingeleitet und, wenn der Stopfen 91C in die Öffnung eingepasst ist, in dem Schmiermittelspeicher 91A gespeichert. Das Schmiermittel im Inneren des Schmiermittelspeichers 91A wird über den Schmiermittelkanal 91B dem Bereich zwischen der Außenumfangsfläche des Verbindungsbolzens 91 und der Innenumfangsfläche der drehbaren Buchse 92A zugeführt. Dadurch wird die Reibung zwischen der Außenumfangsfläche des Verbindungsbolzens 91 und der Innenumfangsfläche der drehbaren Buchse 92A verringert und wird der Abrieb der Außenumfangsfläche des Verbindungsbolzens 91 sowie der Innenumfangsfläche der drehbaren Buchse 92A unterdrückt. Das heißt, die Raupenkette 2 ist eine Raupenkettenbahn mit drehbaren Buchsen, die den oben beschriebenen Aufbau hat, der die drehbaren Buchsen 92A einschließt.
Wenn die Drehung des Triebrades auf die Raupenkette in der Raupenketten-Fahrvorrichtung übertragen wird, kommen die Triebrad-Zähne mit den an den Raupenkettengliedern angebrachten Buchsen in Eingriff. Bei einer Raupenketten-Fahrvorrichtung, die mit einer herkömmlichen Raupenkette ohne drehbare Buchsen ausgestattet ist, bewirkt der Eingriff der Triebrad-Zähne mit den Buchsen Verschleiß der Außenumfangsflächen der Buchsen, der häufig die Lebensdauer der Raupenketten-Fahrvorrichtung oder die Zyklen zum Austausch von Teilen bestimmt. Im Unterschied dazu kommen bei der Raupenketten-Fahrvorrichtung 1 in der vorliegenden Ausführungsform, die mit der Raupenkette mit drehbaren Buchsen versehen ist, die Triebrad-Zähne 51 mit den drehbaren Buchsen 92A in Eingriff, die in Bezug auf die Verbindungsbolzen 91 gedreht werden können. Dies führt zu längerer Lebensdauer der Buchsen 92. Dadurch bestimmt die Lebensdauer der Raupenkettenglieder 9 häufig die Lebensdauer der Raupenketten-Fahrvorrichtung 1 bzw. die Zyklen zum Austauschen von Teilen. Das heißt, Verschleiß der Führungsflächen 77 der äußeren Glieder 7 und der Führungsflächen 87 der inneren Glieder bestimmt häufig die Lebensdauer der Raupenketten-Fahrvorrichtung 1 bzw. die Zyklen zum Austausch von Teilen.
Dabei wird bei der Raupenketten-Fahrvorrichtung 1 gemäß der vorliegenden Ausführungsform als das Material, das die äußeren Glieder 7 und die inneren Glieder 8 bildet, der Stahl für eine Raupenketten-Unterwagenkomponente eingesetzt, der nicht weniger als 0,39 Masse-% und nicht mehr als 0,45 Masse-% Kohlenstoff, nicht weniger als 0,2 Masse-% und nicht mehr als 1,0 Masse-% Silizium, nicht weniger als 0,10 Masse-% und nicht mehr als 0,90 Masse-% Mangan, nicht weniger als 0,002 Masse-% und nicht mehr als 0,005 Masse-% Schwefel, nicht weniger als 0,1 Masse-% und nicht mehr als 3,0 Masse-% Nickel, nicht weniger als 0,70 Masse-% und nicht mehr als 1,5 Masse-% Chrom sowie nicht weniger als 0,10 Masse-% und nicht mehr als 0,60 Masse-% Molybdän enthält, wobei der Rest aus Eisen und unvermeidbaren Verunreinigungen besteht. Das heißt, von den Raupenkettengliedern 9, die aus dem oben beschriebenen Stahl für eine Raupenketten-Unterwagenkomponente bestehen, werden die Bereiche, die die Führungsflächen 77 und 87 einschließen, teilweise Härten unterzogen, um gehärtete Bereiche 7A und 8A auszubilden, die eine Härte von HRC 57 oder mehr und eine Querschnittsverringerung von 40% oder mehr aufweisen. So wird in den Bereichen, die die Führungsflächen 77 und 87 einschließen, in denen Verschleißfestigkeit an den Raupenkettengliedern 9 erforderlich ist, hohe Verschleißfestigkeit erzielt, und wird gleichzeitig Schälfestigkeit auf einem hohen Niveau gehalten. Dadurch weisen die Raupenkettenglieder 9 der vorliegenden Ausführungsform ausgezeichnete Beständigkeit auf. Wenn die Raupenkettenglieder 9 bessere Beständigkeit aufweisen, wird die Beständigkeit der Raupenketten-Fahrvorrichtung 1 der vorliegenden Ausführungsform, die die Raupenkette 2 mit drehbaren Buchsen enthält, weiter verbessert. Was ungehärtete Bereiche 7B und 8B als die Basisbereiche neben den gehärteten Bereichen 7A und 8A der Raupenkettenglieder 9 angeht, wird ihre Härte vorzugsweise so gesteuert, dass sie nicht weniger als HRC 30 und nicht mehr als HRC 45 beträgt. Damit kann hohe Schlag-Festigkeit der Raupenkettenglieder 9 als Ganzes gewährleistet werden.
Der oben beschriebene Stahl für eine Raupenketten-Unterwagenkomponente, aus dem die Raupenkettenglieder 9 bestehen, kann des Weiteren wenigstens eine Substanz enthalten, die aus der Gruppe ausgewählt wird, die aus nicht weniger als 0,05 Masse-% und nicht mehr als 0,20 Masse-% Vanadium, nicht weniger als 0,005 Masse-% und nicht mehr als 0,05 Masse-% Niob, nicht weniger als 0,01 Masse-% und nicht mehr als 0,15 Masse-% Zirkon, nicht weniger als 0,01 Masse-% und nicht mehr als 0,10 Masse-% Titan sowie nicht weniger als 0,1 Masse-% und nicht mehr als 2,0 Masse-% Kobalt besteht. Durch Zusatz eines derartigen Elementes oder mehrerer derartiger Elemente kann die Querschnittsverringerung problemlos verbessert werden, so dass die Beständigkeit der Raupenkettenglieder 9 weiter verbessert wird.
Der oben beschriebene Stahl für eine Raupenketten-Unterwagenkomponente, aus dem die Raupenkettenglieder 9 bestehen, kann des Weiteren nicht weniger als 0,001 Masse-% und nicht mehr als 0,005 Masse-% Bor enthalten. Damit kann dem Stahl ausreichende Härtbarkeit verliehen werden, während gleichzeitig der Gehalt an dem/den Element/en eingeschränkt wird, durch das/die die Querschnittsverringerung abnehmen würde. Bor verbindet sich mit in dem Stahl enthaltenen Stickstoff und bildet ein Nitrid. So ist es, um das zugesetzte Bor effektiv wirken zu lassen, vorteilhaft, wenn zusammen mit Bor nicht weniger als 0,01 Masse-% und nicht mehr als 0,10 Masse-% Titan zugesetzt wird.
Des Weiteren wird bei dem oben beschriebenen Stahl für eine Raupenketten-Unterwagenkomponente, der die Raupenkettenglieder 9 bildet, die Elementarzusammensetzung des Stahls vorzugsweise so gesteuert, dass Ra als eine Summe einer Hälfte des Gehalts an Kohlenstoff, eines Vierfachen des Gehalts an Schwefel und des Gehalts an Phosphor als einer unvermeidbaren Verunreinigung einen Wert von 0,25 Masse-% oder weniger hat. Dadurch wird die Beständigkeit der Raupenkettenglieder 9 weiter verbessert.
Im Folgenden wird ein beispielhaftes Verfahren zum Herstellen eines Raupenkettengliedes 9 unter Bezugnahme auf 5 beschrieben. Bei dem Verfahren zum Herstellen des Raupenkettengliedes 9 in der vorliegenden Ausführungsform wird zunächst ein Formungsschritt (S10) ausgeführt. In diesem Schritt (S10) wird ein Stahlmaterial gefertigt, das die oben beschriebene Elementarzusammensetzung hat, und wird es Warm-Schmieden, Warm-Entgraten sowie anderen Bearbeitungsvorgängen unterzogen, so dass es in eine gewünschte Form eines Raupenkettengliedes 9 gebracht wird.
Dann wird ein Gesamt-Härtungsschritt (S20) ausgeführt. In diesem Schritt (S20) wird der gesamte, in dem oben beschriebenen Schritt (S10) ausgebildete Körper auf eine Temperatur erhitzt, die genauso hoch ist wie oder höher als der A1-Umwandlungspunkt des den geformten Körper bildenden Stahls, und wird dann zum Härten auf eine Temperatur des M_s-Punktes oder darunter abgekühlt. Der geformte Körper kann beispielsweise in einem atmosphärischen Ofen erhitzt werden.
Dann wird ein erster Anlassschritt (S30) ausgeführt. In diesem Schritt (S30) wird der gesamte, in dem oben beschriebenen Schritt (S20) gehärtete Körper auf eine Temperatur unter dem A₁-Umwandlungspunkt des den geformten Körper bildenden Stahls erhitzt und anschließend zum Anlassen abgekühlt. Das heißt, der geformte Körper wird in einem Ofen beispielsweise auf eine Temperatur nicht unter 500°C und nicht über 650°C erhitzt und über einen Zeitraum von nicht weniger als 30 Minuten und nicht mehr als 300 Minuten gehalten und dann abgekühlt. So wird der gesamte geformte Körper auf eine Härte von beispielsweise nicht weniger als HRC 30 und nicht mehr als HRC 45 gebracht. Dadurch wird dem geformten Körper als Ganzes ausgezeichnete Zähigkeit verliehen.
Dann wird, nach dem maschinellen Herstellen der Führungsfläche 77, 78 und der Raupenkettenplatten-Befestigungsfläche, ein Teil-Härtungsschritt (S40) ausgeführt. In diesem Schritt wird ein Teil des in dem oben beschriebenen Schritt (S30) angelassenen geformten Körpers, das heißt, der Teil (gehärteter Bereich 7A, 8A), der den Bereich einschließt, der der Führungsfläche 77, 87 entspricht, auf eine Temperatur des A₁-Umwandlungspunktes oder darüber erhitzt und dann zum Härten auf eine Temperatur des M_s-Punktes oder darunter abgekühlt. Dieses teilweise Härten kann beispielsweise mittels Induktions-Härten durchgeführt werden.
Anschließend wird ein zweiter Anlassschritt (S50) ausgeführt. In diesem Schritt (S50) wird der in dem oben beschriebenen Schritt (S40) teilweise gehärtete, geformte Körper auf eine Temperatur erhitzt, die unter dem A₁-Umwandlungspunkt des den geformten Körper bildenden Stahls liegt und die unter der Erwärmungstemperatur in dem oben beschriebenen Schritt (S30) liegt, und wird er dann zum Anlassen abgekühlt. Das heißt, der geformte Körper wird in einem Ofen beispielsweise auf eine Temperatur nicht unter 100°C und nicht über 300°C erhitzt und über einen Zeitraum von nicht weniger als 1 Minute und nicht mehr als 300 Minuten gehalten und dann abgekühlt. Durch diesen Schritt wird der in dem oben beschriebenen Schritt (S40) gehärtete Bereich, das heißt, der gehärtete Bereich 7A, 8A, der den Bereich einschließt, der der Führungsfläche 77, 87 entspricht, auf eine Härte von nicht weniger als HRC 57 und nicht mehr als HRC 60 gebracht. Dadurch kann der gehärtete Bereich 7A, 8A die Härte von HRC 57 oder mehr und die Querschnittsverringerung von 40% oder mehr aufweisen.
Anschließend wird, wenn erforderlich, ein Fertigbearbeitungsschritt (S60) ausgeführt. In diesem Schritt (S60) wird Fertigbearbeitung ausgeführt, die für den geformten Körper erforderlich ist, der die Wärmebehandlung in den oben beschriebenen Schritten (S20) bis (S50) durchlaufen hat. Das Raupenkettenglied 9 gemäß der vorliegenden Ausführungsform kann mit dem oben beschriebenen Prozess hergestellt werden.
Wenn ein Stahlmaterial, das aus dem Stahl für eine Raupenketten-Unterwagenkomponente besteht, das die oben beschriebene Elementarzusammensetzung hat, zu einem Körper geformt wird und die Wärmebehandlung in den oben beschriebenen Schritten (S20) bis (S50) daran durchgeführt wird, können, wie oben erläutert, die Härte von HRC 57 oder mehr und die Querschnittsverringerung von 40% oder mehr in dem Bereich (gehärteter Bereich 7A, 8A) erzielt werden, der die Führungsfläche 77, 87 einschließt, und können die Verschleißfestigkeit sowie die Schälfestigkeit in diesem Bereich verbessert werden. Der Bereich (ungehärteter Bereich 7B, 8B) hingegen, der in dem oben beschriebenen Schritt (S40) nicht gehärtet wurde, verbleibt in dem mit Anlassen in dem oben beschriebenen Schritt (S30) hergestellten Zustand. Daher weist der nichtgehärtete Bereich 7B, 8B ausgezeichnete Zähigkeit auf. So kann mit dem oben beschriebenen Herstellungsverfahren das Raupenkettenglied 9 hergestellt werden, das ausgezeichnete Beständigkeit aufweist.
Obwohl der Stahl für eine Raupenketten-Unterwagenkomponente der vorliegenden Erfindung in der oben beschriebenen Ausführungsform für die Raupenkettenglieder eingesetzt wurde, ist der Einsatz des Stahls für eine Raupenketten-Unterwagenkomponente der vorliegenden Erfindung nicht darauf beschränkt. Der Stahl für eine Raupenketten-Unterwagenkomponente der vorliegenden Erfindung eignet sich als ein Material, aus dem die Raupenketten-Unterwagenkomponenten, wie beispielsweise Buchsen, Laufrollen und Triebrad-Zähne, bestehen, für die sowohl hohe Verschleißfestigkeit als auch hohe Schälfestigkeit erforderlich sind.
Beispiele
(Beispiel 1)
Es wurde ein Versuch durchgeführt, um zu untersuchen, wie Verschleißfestigkeit einer Raupenketten-Unterwagenkomponente bei gleichzeitiger Aufrechterhaltung von Schälfestigkeit auf hohem Niveau zu verbessern ist. Der Ablauf des Versuchs war der im Folgenden beschriebene.
Zunächst wurden Stahlmaterialien mit den unten in Tabelle 1 gezeigten Elementarzusammensetzungen gefertigt. In Tabelle 1 sind die Materialien A bis F und O bis Q Stähle für eine Raupenketten-Unterwagenkomponente der vorliegenden Erfindung (Beispiele), und sind die Materialien G bis N Stähle, die nicht unter den Schutzumfang der vorliegenden Erfindung fallen (Vergleichsbeispiele). Tabelle 1
Das Material I als ein herkömmlicher Stahl für eine Raupenketten-Unterwagenkomponente diente dazu, eine Materialeigenschaft zu prüfen, die als eine Kennziffer der Schälfestigkeit zu verwenden ist. Das heißt, Proben für Zugfestigkeitsversuche und Proben für Charpy-Schlagversuche mit unterschiedlicher Härte wurden gefertigt, indem die Teile Induktions-Härten unter den gleichen Bedingungen unterzogen wurden und dann die Anlasstemperatur gesteuert wurde, und Versuche wurden unter Verwendung der Versuchsproben durchgeführt. Als die Probe für den Zugversuch und für den Charpy-Schlagversuch wurden eine Versuchsprobe (Durchmesser ϕ 6 mm) gemäß JIS Z 2201 (japanischer Industriestandard) 14A bzw. eine Versuchsprobe gemäß JIS Z 2202 (2 mm U-Kerbe) eingesetzt. Die Beziehung zwischen der Härte und dem Schlagwert, die Beziehung zwischen der Härte und der Dehnung sowie die Beziehung zwischen der Härte und der Querschnittsverringerung, die mit den Versuchen ermittelt wurden, wurden untersucht.
Der Schlagwert hat, wie unter Bezugnahme auf 6 zu sehen ist, sein Maximum um die Härte von HRC 54 herum. Der Schlagwert ist bei der Härte von HRC 56 beispielsweise höher als bei der Härte HRC 51. In dem Fall, in dem ein Raupenkettenglied in der Praxis eingesetzt wird, ist es bei dem aus dem Material I bestehenden Raupenkettenglied häufig der Fall, dass es zum Abschälen der Führungsfläche kommt, wenn die Härte der Führungsfläche HRC 55 oder mehr beträgt. Dies bedeutet, dass der höhere Charpy-Schlagwert nicht direkt zu verbesserter Schälfestigkeit führt. Daher lässt sich sagen, dass der Charpy-Schlagwert nicht als Kennziffer für die Schälfestigkeit geeignet ist.
Die Dehnung in dem Zugversuch variiert, wie unter Bezugnahme auf 7 zu sehen ist, in dem Härtebereich von HRC 50 oder darüber nicht nennenswert. Auch um die Härte HRC 55 herum, die einen Schwellenwert darstellt, über dem das Auftreten von Abschälen der Führungsfläche des Raupenkettengliedes deutlich wird, ändert sich die Dehnung nicht stark. Daher lässt sich sagen, dass die Dehnung bei dem Zugversuch ebenfalls nicht als Kennziffer für die Schälfestigkeit geeignet ist.
Hingegen nimmt, wie unter Bezugnahme auf 8 zu sehen ist, die Querschnittsverringerung in dem Zugversuch stark ab, wenn die Härte HRC 55 übersteigt. Daher lässt sich feststellen, dass die Querschnittsverringerung als eine Kennziffer der Schälfestigkeit in dem Zugversuch geeignet ist. Wenn berücksichtigt wird, dass das Abschälen bei der Härte unter HRC 55 bei dem Raupenkettenglied unterdrückt wird, das aus dem Material I als dem herkömmlichen Stahl für eine Raupenketten-Unterwagenkomponente besteht, kann die Querschnittsverringerung von 40% oder mehr als die Kennziffer zum Gewährleisten der Schälfestigkeit festgelegt werden. Auf Basis der Ergebnisse der oben beschriebenen Untersuchungen haben die Erfinder unter dem Aspekt der Verbesserung der Verschleißfestigkeit bei gleichzeitiger Beibehaltung von guter Schälfestigkeit die Härte von HRC 57 oder mehr und die Querschnittsverringerung von 40% oder mehr als Sollwerte festgelegt. Angesichts der Abweichungen der Bedingungen beim Herstellungsprozess und dergleichen, ist es vorteilhaft, die Härte von HRC 58 oder mehr zu gewährleisten.
Anschließend wurden die Materialien J bis N, die gewonnen wurden, indem Ni (Nickel), das Verbesserung der Zähigkeit bewirkt, dem oben beschriebenen Material I zugesetzt wurde, die Menge an C (Kohlenstoff) darin vergrößert wurde, wodurch die Härte erhöht wird, und der Gehalt an Mo (Molybdän) und Nb (Niob) darin geändert wurde, Induktions-Härten unterzogen, und anschließend wurde die Anlasstemperatur gesteuert, um Zugversuch-Proben unterschiedlicher Härte zu fertigen, und der Zugversuch wurde durchgeführt. Die Versuchsproben wurden in die gleiche Form gebracht, wie sie oben beschrieben ist. Die Beziehung zwischen der Härte und der Querschnittsverringerung wurde untersucht. Die Versuchsergebnisse sind in 9 dargestellt.
Wie unter Bezugnahme auf 9 zu sehen ist, wurde bestätigt, dass es mit der oben beschriebenen, an dem Material I durchgeführten Steuerung der Bestandteile schwierig ist, die Sollwerte der Härte von HRC 57 oder mehr und der Querschnittsverringerung von 40% oder mehr zu erzielen, selbst wenn die Anlasstemperatur gesteuert wurde, um die Härte zu ändern.
Anschließend wurden ähnliche Untersuchungen an den Materialien G und H durchgeführt, die gewonnen wurden, indem dem oben beschriebenen Material I Nickel zugesetzt wurde, die Menge an C (Kohlenstoff) darin vergrößert wurde und ihm des Weiteren Co (Kobalt) zugesetzt wurde. Die Versuchsergebnisse sind in 10 dargestellt.
Mit der oben beschriebenen, an dem Material I durchgeführten Steuerung der Bestandteile sind, wie unter Bezugnahme auf 10 zu sehen ist, die oben beschriebenen Sollwerte nur in einem sehr engen Bereich erzielt worden. Bei Berücksichtigung der Abweichungen hinsichtlich der Bestandteile des Stahls und der Abweichungen hinsichtlich der Bedingungen der Wärmebehandlung und dergleichen bei dem tatsächlichen Prozess der Herstellung der Raupenketten-Unterwagenkomponenten ist es jedoch nicht einfach, den Raupenketten-Unterwagenkomponenten die gewünschten Eigenschaften nur mit der oben beschriebenen Steuerung der Bestandteile zu verleihen.
Anschließend wurden ähnliche Untersuchungen an den Materialien A bis F sowie O bis Q durchgeführt, die gewonnen wurden, indem dem oben beschriebenen Material I Ni zugesetzt wurde, die Menge an S (Schwefel) darin reduziert wurde, und der Gehalt an C, B (Bor), V (Vanadium), Zr (Zirkon), Nb usw. darin gesteuert wurde. Die Versuchsergebnisse sind in 11 dargestellt.
Wie unter Bezugnahme auf 11 zu sehen ist, hat sich herausgestellt, dass die Querschnittsverringerung mit Reduzierung der Menge an Schwefel sehr effektiv verringert werden kann. Es hat sich des Weiteren herausgestellt, dass die oben beschriebenen Sollwerte unter Verwendung der Materialien A bis F sowie O bis Q erzielt werden können, die die erfindungsgemäßen Beispiele sind. Des Weiteren ist anhand von 11 festgestellt worden, dass sich durch Zusatz von B, Nb, Ti, V, Zr oder Co die oben beschriebenen Sollwerte effektiv erzielen lassen. So ist es mit dem Stahl für eine Raupenketten-Unterwagenkomponente der vorliegenden Erfindung möglich, die Härte gegenüber dem herkömmlichen Material I zu erhöhen und gleichzeitig die Querschnittsverringerung bei dem Zugversuch auf einem hohen Niveau zu halten. Dadurch ist es möglich, die Verschleißfestigkeit der Raupenketten-Unterwagenkomponente zu verbessern und gleichzeitig die Schälfestigkeit auf einem hohen Niveau zu halten.
Des Weiteren wurde eine Elementarzusammensetzung untersucht, mit der die Querschnittsverringerung von 40% oder mehr erzielt wurde und gleichzeitig eine stärker bevorzugte Härte von HRC 58 oder mehr gewährleistet war. Das heißt, für jedes der Materialien A bis F in Tabelle 1 mit Ausnahme derjenigen, bei denen die Härte von HRC 58 oder darüber auch mit Steuerung der Anlasstemperatur nicht erzielt werden konnte, wurde Ra als eine Summe einer Hälfte des Gehalts an Kohlenstoff, eines Vierfachen des Gehalts an Schwefel und dem Gehalt an Phosphor als einer unvermeidbaren Verunreinigung berechnet. Das heißt, Ra wird durch den folgenden Ausdruck (1) definiert. Ra = (1/2)C + 4S + P (1)
Die Beziehung zwischen dem Wert Ra und der Querschnittsverringerung bei Steuerung der Härte auf HRC 58 mittels Anlassen wurde untersucht. Die Beziehung zwischen dem Wert Ra und der Querschnittsverringerung dabei ist in 12 dargestellt.
Wie unter Bezugnahme auf 12 zu sehen ist, liegt eine deutliche Korrelation zwischen dem Wert Ra und der Querschnittsverringerung vor. Wenn der Wert Ra auf 0,25 Masse-% oder weniger festgelegt wird, kann die Querschnittsverringerung bei der auf HRC 58 gesteuerten Härte 40% oder mehr betragen. Damit wird bestätigt, dass die Elementarzusammensetzung des Stahls vorzugsweise so zu steuern ist, dass der Wert Ra 0,25 Masse-% beträgt. Es ist anzumerken, dass der Wert Ra von unter 0,22 Masse-% beispielsweise erzielt werden kann, indem die Menge an C (Kohlenstoff) reduziert wird. Wenn die Menge an Kohlenstoff beispielsweise auf weniger als 0,39 Masse-% reduziert wird, wird es schwierig, ausreichende Härte zu erreichen. Wenn jedoch die Menge an Kohlenstoff auf einem Niveau zum Gewährleisten ausreichender Härte gehalten wird, müssen, um den Wert Ra von weniger als 0,22 Masse-% zu erzielen, die Menge an S (Schwefel) und die Menge an P (Phosphor) als einer unvermeidbaren Verunreinigung auf sehr niedrige Werte reduziert werden. Dies führt zu erhöhten Herstellungskosten für den Stahl. Daher beträgt, unter dem Aspekt der Gewährleistung ausreichender Härte und der Reduzierung der Herstellungskosten der Wert Ra vorzugsweise 0,22 Masse-% oder mehr.
(Beispiel 2)
Ein Versuch zum Prüfen der Verschleißfestigkeit wurde an den Stählen für eine Raupenketten-Unterwagenkomponente der vorliegenden Erfindung durchgeführt. Der Ablauf des Versuchs war der im Folgenden beschriebene.
Zunächst wurden die Stahlmaterialien der oben beschriebenen Materialzusammensetzungen A und B als die erfindungsgemäßen Stähle für eine Raupenketten-Unterwagenkomponente sowie das Stahlmaterial mit der oben beschriebenen Materialzusammensetzung I als der herkömmliche Stahl für eine Raupenketten-Unterwagenkomponente gefertigt und Induktionshärten sowie Anlassen unterzogen, um Versuchsproben zu erhalten. Jede Versuchsprobe hatte die Form einer Scheibe mit einem Durchmesser von 60 mm und einer Höhe von 7 Millimeter. Die Versuchsprobe wurde unter einem Flächendruck von 65 kg/mm² in Kontakt mit einer Außenumfangsfläche eines scheibenförmigen Gegenstücks (Härte: HRC 52) gebracht und in einer Umfangsrichtung mit einem relativen Schlupf von 1,04 und einer Drehgeschwindigkeit von 320 U/min gedreht. Dabei wurde Quarzsand Nr. 6 in einer Menge von 45 g/min zugeführt und der Sand (Quarzsand) zwischen die Versuchsprobe und das Gegenstück geleitet. Die Versuchsprobe wurde nach Ablauf einer vorgegebenen Zeit entnommen, und die Gewichtsverringerung aufgrund von Abrieb (Abrieb-Gewichtsverlust) wurde gemessen. Die Versuchsergebnisse sind in 13 dargestellt.
In 13 repräsentiert die vertikale Achse den Abrieb-Gewichtsverlust-Faktor, wobei der Abrieb-Gewichtsverlust des Materials A auf 1 gesetzt wurde. Der Abrieb-Gewichtsverlust der Materialien A und B als den erfindungsgemäßen Stählen für eine Raupenketten-Unterwagenkomponente unterscheidet sich, wie in 13 gezeigt, um ungefähr 38% von Abrieb-Gewichtsverlust des Materials I als dem herkömmlichen Material. Dies bestätigt, dass die erfindungsgemäßen Stähle für eine Raupenketten-Unterwagenkomponente im Vergleich zu dem herkömmlichen Stahl für eine Raupenketten-Unterwagenkomponente ausgezeichnete Verschleißfestigkeit (Sandabrieb-Festigkeit) aufweisen.
(Beispiel 3)
Ein Versuch zum Prüfen der Schlag-Eigenschaften wurde an dem Stahl für eine Raupenketten-Unterwagenkomponente der vorliegenden Erfindung durchgeführt. Zunächst wurden Stahlmaterialien der oben beschriebenen Materialzusammensetzung E als der erfindungsgemäße Stahl für eine Raupenketten-Unterwagenkomponente sowie das Material I als der herkömmliche Stahl für eine Raupenketten-Unterwagenkomponente gefertigt und Induktions-Härten sowie Anlassen unterzogen, um Versuchsproben zu gewinnen. Dabei wurden für jedes Stahlmaterial Versuchsproben hergestellt, deren Härte aufgrund von Steuerung der Anlasstemperatur variierte. Als die Versuchsproben wurden Proben für einen Schlagversuch gemäß JIS Z 2202 (2-mm tiefe U-Einkerbung) eingesetzt. Der Charpy-Schlagversuch wurde unter Verwendung der hergestellten Versuchsproben ausgeführt, und die Beziehung zwischen der Härte und dem Schlagwert wurde untersucht. Die Versuchsergebnisse sind in 14 dargestellt.
Das Material E als der erfindungsgemäße Stahl für eine Raupenketten-Unterwagenkomponente hat, wie unter Bezugnahme auf 14 zu sehen ist, den Schlagwert, der äquivalent zu dem des Materials I als dem herkömmlichen Stahl für eine Raupenketten-Unterwagenkomponente ist, obwohl die Härte um ungefähr HRC 3 höher ist. Dies bestätigt, dass mit dem erfindungsgemäßen Stahl für eine Raupenketten-Unterwagenkomponente Schlageigenschaften erzielt werden können, die denen des herkömmlichen Stahls für eine Raupenketten-Unterwagenkomponente überlegen sind.
Es sollte klar sein, dass die hier offenbarten Ausführungsformen und Beispiele in jeder Hinsicht lediglich der Veranschaulichung und nicht der Einschränkung dienen. Der Schutzumfang der vorliegenden Erfindung wird durch die Vorgaben der Patentansprüche und nicht durch die oben stehende Beschreibung definiert und soll jegliche Abwandlungen innerhalb des Schutzumfangs sowie den Vorgaben der Ansprüche äquivalente Bedeutungen einschließen.
Industrielle Einsatzmöglichkeiten
Der Stahl für eine Raupenketten-Unterwagenkomponente der vorliegenden Erfindung kann besonders vorteilhaft als ein Material eingesetzt werden, das die Raupenketten-Unterwagenkomponente bildet, für die sowohl hohe Verschleißfestigkeit als auch Schälfestigkeit erforderlich sind. Das Raupenkettenglied der vorliegenden Erfindung kann besonders vorteilhaft als das Raupenkettenglied eingesetzt werden, für das verbesserte Beständigkeit erforderlich ist.
Bezugszeichenliste

1: Raupenketten-Fahrvorrichtung;
2: Raupenkette;
3: Raupenkettenträger;
4: Umlenkrolle;
5: Triebrad;
6: Raupenkettenplatte;
7: äußeres Glied;
7A: gehärteter Bereich;
7B: ungehärteter Bereich;
8: inneres Glied;
8A: gehärteter Bereich;
8B: ungehärteter Bereich;
9: Raupenkettenglied;
10: Laufrolle;
11: Tragrolle;
51: Triebrad-Zahn;
75: Verbindungsbolzen-Loch;
76: Nabe;
77: Führungsfläche;
85: Buchsenloch;
87: Führungsfläche;
91: Verbindungsbolzen;
91A: Schmiermittelspeicher;
91B: Schmiermittelkanal;
91C: Stopfen;
92: Buchse;
92A: drehbare Buchse;
92B: feste Buchse;
93: Schraube;
94: Mutter; und
95: Dichtungsring

Claims

Stahl für eine Raupenketten-Unterwagenkomponente, der als ein Material eingesetzt wird, aus dem eine Raupenketten-Unterwagenkomponente besteht, wobei der Stahl enthält: nicht weniger als 0,39 Masse-% und nicht mehr als 0,45 Masse-% Kohlenstoff, nicht weniger als 0,2 Masse-% und nicht mehr als 1,0 Masse-% Silizium, nicht weniger als 0,10 Masse-% und nicht mehr als 0,90 Masse-% Mangan, nicht weniger als 0,002 Masse-% und nicht mehr als 0,005 Masse-% Schwefel, nicht weniger als 0,1 Masse-% und nicht mehr als 3,0 Masse-% Nickel, nicht weniger als 0,70 Masse-% und nicht mehr als 1,5 Masse-% Chrom sowie nicht weniger als 0,10 Masse-% und nicht mehr als 0,60 Masse-% Molybdän, wobei der Rest aus Eisen und unvermeidbaren Verunreinigungen besteht.
Stahl für eine Raupenketten-Unterwagenkomponente nach Anspruch 1, der des Weiteren wenigstens eine Substanz enthält, die aus der Gruppe ausgewählt wird, die aus nicht weniger als 0,05 Masse-% und nicht mehr als 0,20 Masse-% Vanadium, nicht weniger als 0,005 Masse-% und nicht mehr als 0,05 Masse-% Niob, nicht weniger als 0,01 Masse-% und nicht mehr als 0,15 Masse-% Zirkon, nicht weniger als 0,01 Masse-% und nicht mehr als 0,10 Masse-% Titan sowie nicht weniger als 0,1 Masse-% und nicht mehr als 2,0 Masse-% Kobalt besteht.
Stahl für eine Raupenketten-Unterwagenkomponente nach Anspruch 1 oder 2, der des Weiteren nicht weniger als 0,001 Masse-% und nicht mehr als 0,005 Masse-% Bor enthält.
Stahl für eine Raupenketten-Unterwagenkomponente nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei ein Wert Ra als eine Summe einer Hälfte des Gehalts an Kohlenstoff, eines Vierfachen des Gehalts an Schwefel und des Gehalts an Phosphor als einer unvermeidbaren Verunreinigung vorzugsweise 0,25 Masse-% oder weniger beträgt.
Stahl für eine Raupenketten-Unterwagenkomponente nach Anspruch 4, wobei der Wert von Ra 0,22 Masse-% oder mehr beträgt.
Stahl für eine Raupenketten-Unterwagenkomponente nach einem der Ansprüche 1 bis 5, der als ein Material eingesetzt wird, das ein Raupenkettenglied bildet.
Raupenkettenglied, das aus einem Stahl hergestellt ist, der nicht weniger als 0,39 Masse-% und nicht mehr als 0,45 Masse-% Kohlenstoff, nicht weniger als 0,2 Masse-% und nicht mehr als 1,0 Masse-% Silizium, nicht weniger als 0,10 Masse-% und nicht mehr als 0,90 Masse-% Mangan, nicht weniger als 0,002 Masse-% und nicht mehr als 0,005 Masse-% Schwefel, nicht weniger als 0,1 Masse-% und nicht mehr als 3,0 Masse-% Nickel, nicht weniger als 0,70 Masse-% und nicht mehr als 1,5 Masse-% Chrom sowie nicht weniger als 0,10 Masse-% und nicht mehr als 0,60 Masse-% Molybdän enthält, wobei der Rest aus Eisen sowie unvermeidbaren Verunreinigungen besteht und das Raupenkettenglied umfasst: einen Basisbereich; sowie einen gehärteten Bereich, der so ausgebildet ist, dass er eine Führungsfläche enthält und eine höhere Härte hat als der Basisbereich, wobei der gehärtete Bereich eine Härte von HRC 57 oder mehr und eine Querschnittsverringerung von 40% oder mehr aufweist.
Raupenkettenglied nach Anspruch 7, wobei der Stahl des Weiteren wenigstens eine Substanz enthält, die aus der Gruppe ausgewählt wird, die aus nicht weniger als 0,05 Masse-% und nicht mehr als 0,20 Masse-% Vanadium, nicht weniger als 0,005 Masse-% und nicht mehr als 0,05 Masse-% Niob, nicht weniger als 0,01 Masse-% und nicht mehr als 0,15 Masse-% Zirkon, nicht weniger als 0,01 Masse-% und nicht mehr als 0,10 Masse-% Titan sowie nicht weniger als 0,1 Masse-% und nicht mehr als 2,0 Masse-% Kobalt besteht.
Raupenkettenglied nach Anspruch 7 oder 8, wobei der Stahl des Weiteren nicht weniger als 0,001 Masse-% und nicht mehr als 0,005 Masse-% Bor enthält.
Raupenkettenglied nach Anspruch 7 bis 9, wobei ein Wert Ra als eine Summe einer Hälfte des Gehalts an Kohlenstoff, eines Vierfachen des Gehalts an Schwefel und des Gehalts an Phosphor als einer unvermeidbaren Verunreinigung vorzugsweise 0,25 Masse-% oder weniger beträgt.
Raupenkettenglied nach Anspruch 10, wobei ein Wert von Ra 0,22 Masse-% oder mehr beträgt.
Raupenkettenglied nach einem der Ansprüche 7 bis 11, wobei der Basisbereich eine Härte von nicht weniger als HRC 30 und nicht mehr als HRC 45 hat.