JPH02298251A - ホウ化処理した耐摩耗品及びその製造方法 - Google Patents

ホウ化処理した耐摩耗品及びその製造方法

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JPH02298251A
JPH02298251A JP21953088A JP21953088A JPH02298251A JP H02298251 A JPH02298251 A JP H02298251A JP 21953088 A JP21953088 A JP 21953088A JP 21953088 A JP21953088 A JP 21953088A JP H02298251 A JPH02298251 A JP H02298251A
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JP
Japan
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boriding
wear
boron compound
treatment
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JP21953088A
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English (en)
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Naoharu Hamasaka
直治 浜坂
Yoichiro Hanada
花田 洋一郎
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Komatsu Ltd
Original Assignee
Komatsu Ltd
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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) 本発明は建設機械に用いられる履帯ブツシュ、作業機ビ
ン、ブツシュリンク、ツース類やトンネル機械のカッタ
ー類及びプレス機械に用いられる金型、パンチ等耐摩耗
性を特に要求される部品及びその製造方法に関し、特に
、耐摩耗性表面層にホウ素化合物を生成させ、その内側
部をマルテンサイト硬化層、続いて素地により形成して
耐摩耗性及び疲労強度を著しく向上させるようにホウ化
処理した耐摩耗品及びその製造方法に関するものである
(従来の技術) 従来、建設機械のトラ・ソクブッシヱは耐摩耗性と疲労
強度を確保するため、SCM、 SNCM等の低合金欄
を用いて浸炭焼入れを行っている。この浸炭焼入れ方法
では、13r!4に示すごとく、トラックブツシュ表面
に硬度が約Hv700のマルテンサイト硬化層を得ると
共に、その内側部に硬度の低い素地を残すことにより疲
労強度を確保するようにしている、従来から一敏に(テ
httている各種表面処理による表面硬度は第4図のよ
うであり、耐摩耗性を向上するには、ホウ化処理が最も
効果的であるように思われる。しかし、前記ホウ化処理
では硬化層が極めて薄いため。
該硬化層が摩耗すると直ちに摩耗寿命となると共に、硬
度の極めて高い表面層から低硬度の素地まで急激に硬度
が変化するため疲労強度が低下する欠点があり、疲労強
度を必要とする部品には実用化されていないのが現状で
ある。又。
窒化処理についてもホウ化9!!、埋の場合と同様であ
る。従って前記硬化層の厚さを大きく取れる浸炭処理が
一般に行われる。
(発明が解決しようとする課題) 前記従来の技術である浸炭処理による表面硬度は、第4
図の如く約Hv800が限度で、マルテンサイトの硬さ
としてはこれ以上の硬度を得ることは困難であった。従
って耐摩耗性にも限度があり、交換する部品の費用のみ
ならず取り付け、取り外しに要する工数が嵩み、コスト
アップとなる欠点があった。又、iF]記部品交換の間
、機械を休止するために、稼働時間の低下による損失も
大きかった。前記窒化、ホウ化処理に於て、処理時間等
の処理条件を変え゛C硬化層の厚さを増すことも考えら
れるが、コストアップとなり生産性を低下させる面から
も、この方法は耐摩耗性を主とする9!!:l!!品に
しか適用されていない。
(課題を解決するための手段) 本発明は前記従来の技術に於ける課題を解決するために
なされたもので、第+11の請求項は耐摩耗品の摺動部
を形成する表面層にホウ素化合物を生成さゼると共に、
該ホウ素化合物層の内側部にマルテンサイト硬化層を生
成させ、該マルテンサイト硬化層の内側部を素地により
構成することを特徴とする耐摩耗品、第(2)の請求項
はホウ止剤粒子をNtとH3の混合ガスによって流動化
させる流動層中にて、800℃以上の温度に保持するこ
とによって得られることを¥f徴とするホウ化処理した
耐豐粍品の製造方法、第(31の請求項はホウ止剤粒子
中に包み込み、密封した状態で800℃ 以上の温度に
加熱保持することによって得られることを特徴とするホ
ウ化処理した耐摩耗品の製造方法により購成し、目的を
達成するようにした。
(作用) 前記構成の作用について、第1図(A )、(B )に
示す概念図を参照しながら説明する。
第11)の請求項では、ホウ化処理された処理品の表面
は、第1図(A)に示すように、硬度は極めて高いが薄
い硬化層となる。前記薄いホウ化処理層の内側部には、
従来の技術と同様のマルテンサイト硬化層が比較的厚く
生成されており、該マルテンサイト硬化層の内側部には
更に硬度の低い素地が存在するよう構成されている。
誕って、第1図(B)に示される如く、処理品表面の硬
度が著しく上11. したために耐摩耗性6大幅に自ヒ
すると共に、ホウ化物%、F!層が摩耗してもマルテン
サイト硬化層により、耐摩耗性を維持することができ、
耐摩耗性が著しく向上する。又、薄いホウ化物処理層か
らバックアツプ層、としてのマルテンサイト硬化層を経
由して素地まで硬度を徐々に変化させ、急激な硬度の変
化を避けることによって、疲労強度の向上を図った。
1 (2)の請求項では、ホウ化剤を流動粒子とする流
動層に処理品を装入し、流動ガスとしてN、とLの混合
ガスを使用すると、処理品表面及びボライディング剤に
酸化物が生じて、ホウ化g!!:J!!!の進行が阻害
されるのを防止すると共に、処理品表面には1遍なく衝
突するボライディング剤によって、硬度の高いホウ素化
す物が効率よく生成される5、又、第(3>の請求項で
は、第(2)の請求項に於て流動層を用いる代t)りに
、ホウ化剤中に処理品を埋め込み、処理品表面及びホウ
化剤が酸化されるのを防止するため、密封状態で所要温
度に加熱保持すると、処理品表面には。
高硬度のホウ素化合物層が生成される。前記、第ζ2)
及び第13)の請求項に於て、第(1)の請求項に於け
る、ホウ化物処理層に続くマルテンサイト硬化5染び素
地を得るには、従来の焼入9!!、Flを行えばよいが
、その順序は、ホウ化処Jg!前に浸炭を行い、ホウ化
処理後に焼入する方法、あるいはホウ化処理後に高圧水
スプレ焼入を行う方法等、マルテンサイト硬化層が得ら
れれば、どのような方法によってもよい、但し、前記マ
ルテンサイト硬化層を生成3せるには、硬度だけでなく
、疲労強度を確保するため、浸炭時間及び処理品の焼入
性を最適化することによって、所要量2)′:yi地を
残すよう31!!覧する必要がある。
(実施例) 以下2本発明の実施例を添付図面を参照して詳述する。
。 第1図:、I*本発明於ける第(2)の請求項に対応す
る第1実掘例を示す図C1流動層炉1内にヒータ2によ
って800℃以上に加熱さ/1 、かつ流動層炉l底部
の分散板3から噴出されるNt+ Hzガス4によって
流動化される、主成分がB、C,SiC,KBF4から
成るホウ止剤粒子5中で、555Cを材質とするトラッ
クブツシュ6を5時間ホウ化処理した。尚、第2図(A
)に於て、N1とH8の混合ガス4はホウ他剤粒子5を
流動化させた後、フィルタ7でホウ他剤粒子5をろ過し
、混合ガス4のみが循環バイブ8を経由して再び流動化
ガスとして使用されるようになっている。前記のように
ホウ化処理された処理品6を高圧ホスプレ内側部にマル
テンサ−()硬化層を、該マルテンサイト硬化層の内側
部に所要量の素地が残るように形成させた。前記のよう
にして得られたトラックブツシュの処理品6に関する表
面から内部方向への長さと硬度の関係は第3図のように
なった。第3図に併記した、浸炭焼入tt した処理品
の表面lli度が約Hv700であるのに対し、11v
1300以上とな−2ておl)、′?fuい表面硬度の
向りが見られる。尚、ホウ化物処理層の内側部には比較
的厚いマルテンサイト硬化層及びその内側部は更に低硬
度の素地となっているため、耐摩耗性及び疲労強度を大
幅に向上することができる。第2図(B)は本発明に於
ける第(3)の請求項に対応する第2の実施例を示す図
で、前記第1実施例に於けるホウ他剤粒子5を流動化さ
せる代わりに、処理品6の周りにつき固めて、錘9を乗
せてホウ他剤粒子5を圧縮し、且つヒータ2で800℃
以上に加熱して処理品6の表面にホウ化物処理層を形成
させる方法である。尚ホウ化物処理層の内側部にバック
アツプ層としてマルテンサイト硬化層を得る方法につい
ては、前記第1実施例のようにホウ化処理後に高圧水ス
プレー焼入h−焼戻しを行う代わりに、浸炭処F!後に
ホウ化処理を行った後に、油焼入れ・燻戻しを行う等、
従来公知の技術を使用すれば。
十分である。第5図は、大越式摩耗試験機によ 4る。
 FCD45.S、15C,SCM435に関する調質
、酸窒化処理、及び、ホウ化処理品のすべり摩擦速度と
比摩耗量の関係を示す摩耗試験・結果である。こ11゜
により何れの材質でも、ホウ化処理品の耐摩耗性が著し
く高いことが分かる。
(発明の効果) 以上詳述したように、本発明によるときは、ホウ化処理
と焼入れ・焼戻し処理を併用することによって、処理品
の表面には従来品に比べ著しく高硬度のホウ化物処理層
を形成させ、該ホウ化物処理層の内側部には比較的厚い
マルテンサイト硬貨層を形成させであるので、耐摩耗性
を大幅に向上・させることができる。又、薄いホウ化物
処理層の内側部にはバックアツプ層としてのマルテンサ
イト硬化層が、更に該マルテンサイト硬貨層の内側部に
は低硬度の素地が存在するので、硬度の急激な変化を避
けることによって、疲労強度の向上を図ることができる
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の第1実施例を示す図、第2図は本発明
の第2実施例を示す図、第3図はトラックブツシュに関
する表面からの距離と硬度の関係を示す図、第4図は各
種表面処理による表面硬度の比較図、第5図は各材質及
び表面処理に関する摩耗試験結果を示す図である。 1・・・・流動層炉、    2・・・・ヒータ3・・
・・分散板、     4・・・・混合ガス5・・・ホ
ウ化剤、    6・・・・処理品7・・・・フィルタ
、    8・・・・循環パイプ出願人 株式会社・j
・松製イ1τ所 (A) 第1図 第2閏 第3図 第4区 第5図 手続補正帯 (自発) c1寺汀乍庁長官Jj役 1、 事件の表示 昭和63年特許111第219530号2、 発明の名
称 ホウ化処理した耐摩耗品及びその製造方法3、 補正を
する者 事件との関係 特許出皿人 住  所   東京都港区赤坂二丁目316号4、 補
正命令の日付(発送日) 自  発 5、 補正の対象 明 細 書 の [特許請求の範囲の樹Jおよび[発明
の詳細な説明の欄] (2)発明の詳細な説明の欄 下記の通り 1)m2頁 第1行目 「履帯ブツシュ」を 「トラックブツシュ」に2)第2
頁 第2行目 「ブツシュリンク」を 「トラックリンク」に3)第2
頁 第5行目 rill摩耗性」を 「耐摩耗性が要求される」に4)
第3頁 第5行目 [直ちに摩耗寿命となると」を [直ちに摩耗が進展す
る]に5)第4頁 第6行目 [低下させる面からも」を 「低下させる面や硬化層内
部からの亀裂の発生の問題からも」に 6)第4頁 第7〜8行目にかけて 「耐摩耗性を主とする処理品にしか適用されていない。 」をrws負荷が少ない限られた耐摩耗部品にしか適用
されていない、」に 7)第4頁 第17行目 「混合ガスによって」を「混合ガスやAr単一ガスによ
って」に8)第6頁 第10行目 「混合ガスを」を 「混合ガス又はAr単一ガスを」に
9)第6頁 第40〜11行目にかけて「ボライディン
グ剤に」を 「ホウ化剤に」に10)  第6頁 第1
3行目 「ボライディング剤」f!「ホウ化剤」に11)  第
7頁 第12行目 「処理品の焼入性」を 「処理品の材料焼入性」に12
)第8頁第1行目 ’Nz +1−11ガス」を rN2+H,ガス又はA
rガス」に13)第8頁 第5〜6行目 [混合ガス4はホウ化剤」を [混合ガス又はA「ガス
4はホウ化剤」に 1.4)  第8頁 第7行目 [混合ガス4」を ’Nz +I(1の混合ガス又はA
rガス4」にそれぞれ訂正する。 2、特許請求の範囲 (1)耐摩耗品の摺動部を形成する表面層にホウ素化合
物を生成させると共に、該ホウ素化合物層の内側部にマ
ルテンサイト硬化層を生成させ、該マルテンサイト硬化
層の内側部を素地により構成することを特徴とする耐摩
耗品。 (2)ホウ他剤粒子をN8とH2の混合ガス又はAr(
Q  −yxによって流動化させる流動層中にて、80
0℃以上の温度に保持することによって得られることを
特徴とするホウ化処理した耐摩耗品の製造方法。 (3)ホウ孔列粒子中に包み込み、密封した状態で80
0℃以上の温度に加熱保持することによって得られるこ
とを特徴、とするホウ化処理した耐摩耗品の製造方法。

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)耐摩耗品の摺動部を形成する表面層にホウ素化合
    物を生成させると共に、該ホウ素化合物層の内側部にマ
    ルテンサイト硬化層を生成させ、該マルテンサイト硬化
    層の内側部を素地により構成することを特徴とする耐摩
    耗品。
  2. (2)ホウ化剤粒子をN_2とH_2の混合ガスによっ
    て流動化させる流動層中にて、800℃以上の温度に保
    持することによって得られることを特徴とするホウ化処
    理した耐摩耗品の製造方法。
  3. (3)ホウ化剤粒子中に包み込み、密封した状態で80
    0℃以上の温度に加熱保持することによって得られるこ
    とを特徴とするホウ化処理した耐摩耗品の製造方法。
JP21953088A 1988-08-31 1988-08-31 ホウ化処理した耐摩耗品及びその製造方法 Pending JPH02298251A (ja)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1333105A1 (de) * 2002-02-04 2003-08-06 Ipsen International GmbH Verfahren und Vorrichtung zur Wärmebehandlung metallischer Werkstücke sowie wärmebehandeltes Werkstück
JP6322300B1 (ja) * 2017-01-06 2018-05-09 株式会社エーアイ 白金加工品の製造方法

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1333105A1 (de) * 2002-02-04 2003-08-06 Ipsen International GmbH Verfahren und Vorrichtung zur Wärmebehandlung metallischer Werkstücke sowie wärmebehandeltes Werkstück
JP6322300B1 (ja) * 2017-01-06 2018-05-09 株式会社エーアイ 白金加工品の製造方法
JP2018110609A (ja) * 2017-01-06 2018-07-19 株式会社エーアイ 白金加工品の製造方法

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