JPS6316314B2 - - Google Patents
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- JPS6316314B2 JPS6316314B2 JP57179980A JP17998082A JPS6316314B2 JP S6316314 B2 JPS6316314 B2 JP S6316314B2 JP 57179980 A JP57179980 A JP 57179980A JP 17998082 A JP17998082 A JP 17998082A JP S6316314 B2 JPS6316314 B2 JP S6316314B2
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Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C21—METALLURGY OF IRON
- C21D—MODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
- C21D9/00—Heat treatment, e.g. annealing, hardening, quenching or tempering, adapted for particular articles; Furnaces therefor
- C21D9/08—Heat treatment, e.g. annealing, hardening, quenching or tempering, adapted for particular articles; Furnaces therefor for tubular bodies or pipes
- C21D9/14—Heat treatment, e.g. annealing, hardening, quenching or tempering, adapted for particular articles; Furnaces therefor for tubular bodies or pipes wear-resistant or pressure-resistant pipes
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B62—LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
- B62D—MOTOR VEHICLES; TRAILERS
- B62D55/00—Endless track vehicles
- B62D55/08—Endless track units; Parts thereof
- B62D55/18—Tracks
- B62D55/20—Tracks of articulated type, e.g. chains
- B62D55/205—Connections between track links
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- Combustion & Propulsion (AREA)
- Transportation (AREA)
- Heat Treatment Of Articles (AREA)
Description
本発明は、建設機械等に使用される履帯用ブツ
シングおよびその生産方法に関するものである。 建設機械等の履帯１は、第１図に示すように、
シユー２、シユー締付ボルト３、シユー締付ナツ
ト４、リンク５，６、ブツシング７、ダストシー
ル８、ピン９をもつてその一単位が構成されてい
る。そして、この履帯１に使用されるブツシング
７は、その内周面７ａおよび外周面７ｂに耐摩耗
性が要求されると共に、ブツシング７に加わる負
荷に耐えるための強度と靭性とが必要とされる。
したがつて、従来、履帯用ブツシング７は、上述
の要求品質を満足するため、(イ)肌焼鋼を使用して
浸炭焼入れを施したり（特公昭52−34806号参
照。）、(ロ)中炭素低合金鋼を使用して、その調質を
行なつた後、内周面７ａおよび外周面７ｂにそれ
ぞれ高周波焼入れを施し、これによつてブツシン
グ７の表面硬度を増大させると共に肉厚芯部の靭
性を増加させている（たとえば特公昭55−31171
号公報）。第２図は上記(ロ)の方法で生産したブツ
シングの断面を示し、同図中、７ｃは高周波焼入
れ層を、また７ｄは調質層をそれぞれ示してい
る。 ここで、上記(ロ)の方法における調質は、中炭素
低合金鋼を電気炉等によつて850℃まで加熱し、
油焼入れを行なつた後600℃前後の温度で焼戻し
をすることによつて行なわれる。上記調質には多
くの時間と熱エネルギを要し、さらに調質工程を
管理するためのオペレータが必要である。 本発明の目的は、調質工程を経て生産された履
帯用ブツシングよりも耐摩耗性、強度および靭性
において優れた履帯用ブツシングを提供した斯る
履帯用ブツシングの生産方法を提供することにあ
る。 まず、本発明の履帯用ブツシングはブツシング
の外周面および内周面から肉厚中心部に向つてそ
れぞれ十分な厚さの有効硬化層からなる高周波焼
入れ部を形成し、これらの高周波焼入れ部の間に
焼戻し部を形成することにより構成されている。
すなわち、本発明のブツシングはその表面に十分
な厚さの高周波焼入れ部を有するから優れた耐摩
耗性を生ずると共に、上記焼戻し部は肉厚中心部
の近傍を頂点とする略Ｖ字形の硬化曲線を有する
から、調質によつて形成された調質層が略Ｕ字形
の硬化曲線を有するのに比して、より大きな強度
と靭性とを具備するのである。 つぎに、本発明の履帯用ブツシングの生産方法
はブツシング粗材に対してその外周面および内周
面からそれぞれ１回づつ高周波焼入れをする工程
と、この工程が終了したのちブツシング粗材を低
温焼戻しする工程とを有する。すなわち、第１の
工程ではブツシング粗材をその軸線を中心にして
回転させつつ、製品をコイルに対して移動させ、
その外周面に高周波焼入れを施す。ブツシング粗
材を回転させる理由は外周面全面に渡つて均一な
高周波焼入れを施すためである。そして、この高
周波焼入れに当つてはブツシング粗材の内周面を
HRC40以上の硬度にしないようにすると共に、
外周面から内周有効硬化層の一部に至るまでの範
囲を有効硬さ以上の硬度にすることが必要であ
る。その理由は、後述の内周面の焼入れの際の加
熱および冷却による割れを防止し、さらに肉厚中
心部の焼入れ硬さを可能な限り高めるためであ
る。 つぎに、第２の工程ではブツシング粗材を第１
の工程と同様に回転させ、かつ、外周面を水冷し
つつ、製品をコイルに対して移動させその内周面
に高周波焼入れを施す。ここで、外周面を水冷す
る理由は高周波焼入れ後の外周面が焼戻しを起さ
ないようにするためである。そして、この高周波
焼入れによつてブツシング粗材に外周有効硬化層
と内周有効硬化層とを形成すると共に、これらの
有効硬化層の間に有効硬さ以下の硬度を有する焼
戻し層を形成するのである。すなわち、この内周
面の焼入れの結果、外周表面部は焼入れのままの
硬度を維持するが、肉厚中心部に移るに従つて、
熱伝導による内面加熱の影響を受け、焼戻し軟化
を生ずる。これによつて、ブツシング粗材の内外
周面にはそれぞれ有効硬化層が形成されると共
に、これらの有効硬化層の間には焼戻し部が形成
されるのである。 そして、第３の工程では上記ブツシング粗材に
低温焼戻しを施し、内外周面の組織を焼入れマル
テンサイトから焼戻しマルテンサイトとする。こ
れによつて、履帯用ブツシングは完成するが、ブ
ツシング粗材の加熱に当つては表面の結晶粒度が
粗大化しないように、肉厚、内径の大きさ等を考
慮して、高周波電源および焼入れ条件を決定しな
ければならない。 上記の説明から明らかなように、本発明の履帯
用ブツシングの生産方法は、調質工程を不要とし
たから生産工程が単純化すると共に経済的にも大
きな利益を生じ、さらに、前述したように結果物
たる履帯用ブツシングも、従来の調質工程を経て
生産された履帯用ブツシングよりも大きな耐摩耗
性、強度および靭性を有するのである。 以下、本発明の実施例を第３図ないし第１０図
に基づいて説明する。 まず、本実施例で使用した試験材の大きさは、
第３図に示すように、Ｌ＝126mm、D1＝50.6φ、
D2＝34.0φ、θ＝80度、R1＝R2＝１mm、Ｋ＝2cで
ある。そして、この試験片を構成する材質として
はSCM435およびASCB40Hを使用し、これらの
材質の化学成分は表１の通りである。同表の数値
は重量％を示す。
シングおよびその生産方法に関するものである。 建設機械等の履帯１は、第１図に示すように、
シユー２、シユー締付ボルト３、シユー締付ナツ
ト４、リンク５，６、ブツシング７、ダストシー
ル８、ピン９をもつてその一単位が構成されてい
る。そして、この履帯１に使用されるブツシング
７は、その内周面７ａおよび外周面７ｂに耐摩耗
性が要求されると共に、ブツシング７に加わる負
荷に耐えるための強度と靭性とが必要とされる。
したがつて、従来、履帯用ブツシング７は、上述
の要求品質を満足するため、(イ)肌焼鋼を使用して
浸炭焼入れを施したり（特公昭52−34806号参
照。）、(ロ)中炭素低合金鋼を使用して、その調質を
行なつた後、内周面７ａおよび外周面７ｂにそれ
ぞれ高周波焼入れを施し、これによつてブツシン
グ７の表面硬度を増大させると共に肉厚芯部の靭
性を増加させている（たとえば特公昭55−31171
号公報）。第２図は上記(ロ)の方法で生産したブツ
シングの断面を示し、同図中、７ｃは高周波焼入
れ層を、また７ｄは調質層をそれぞれ示してい
る。 ここで、上記(ロ)の方法における調質は、中炭素
低合金鋼を電気炉等によつて850℃まで加熱し、
油焼入れを行なつた後600℃前後の温度で焼戻し
をすることによつて行なわれる。上記調質には多
くの時間と熱エネルギを要し、さらに調質工程を
管理するためのオペレータが必要である。 本発明の目的は、調質工程を経て生産された履
帯用ブツシングよりも耐摩耗性、強度および靭性
において優れた履帯用ブツシングを提供した斯る
履帯用ブツシングの生産方法を提供することにあ
る。 まず、本発明の履帯用ブツシングはブツシング
の外周面および内周面から肉厚中心部に向つてそ
れぞれ十分な厚さの有効硬化層からなる高周波焼
入れ部を形成し、これらの高周波焼入れ部の間に
焼戻し部を形成することにより構成されている。
すなわち、本発明のブツシングはその表面に十分
な厚さの高周波焼入れ部を有するから優れた耐摩
耗性を生ずると共に、上記焼戻し部は肉厚中心部
の近傍を頂点とする略Ｖ字形の硬化曲線を有する
から、調質によつて形成された調質層が略Ｕ字形
の硬化曲線を有するのに比して、より大きな強度
と靭性とを具備するのである。 つぎに、本発明の履帯用ブツシングの生産方法
はブツシング粗材に対してその外周面および内周
面からそれぞれ１回づつ高周波焼入れをする工程
と、この工程が終了したのちブツシング粗材を低
温焼戻しする工程とを有する。すなわち、第１の
工程ではブツシング粗材をその軸線を中心にして
回転させつつ、製品をコイルに対して移動させ、
その外周面に高周波焼入れを施す。ブツシング粗
材を回転させる理由は外周面全面に渡つて均一な
高周波焼入れを施すためである。そして、この高
周波焼入れに当つてはブツシング粗材の内周面を
HRC40以上の硬度にしないようにすると共に、
外周面から内周有効硬化層の一部に至るまでの範
囲を有効硬さ以上の硬度にすることが必要であ
る。その理由は、後述の内周面の焼入れの際の加
熱および冷却による割れを防止し、さらに肉厚中
心部の焼入れ硬さを可能な限り高めるためであ
る。 つぎに、第２の工程ではブツシング粗材を第１
の工程と同様に回転させ、かつ、外周面を水冷し
つつ、製品をコイルに対して移動させその内周面
に高周波焼入れを施す。ここで、外周面を水冷す
る理由は高周波焼入れ後の外周面が焼戻しを起さ
ないようにするためである。そして、この高周波
焼入れによつてブツシング粗材に外周有効硬化層
と内周有効硬化層とを形成すると共に、これらの
有効硬化層の間に有効硬さ以下の硬度を有する焼
戻し層を形成するのである。すなわち、この内周
面の焼入れの結果、外周表面部は焼入れのままの
硬度を維持するが、肉厚中心部に移るに従つて、
熱伝導による内面加熱の影響を受け、焼戻し軟化
を生ずる。これによつて、ブツシング粗材の内外
周面にはそれぞれ有効硬化層が形成されると共
に、これらの有効硬化層の間には焼戻し部が形成
されるのである。 そして、第３の工程では上記ブツシング粗材に
低温焼戻しを施し、内外周面の組織を焼入れマル
テンサイトから焼戻しマルテンサイトとする。こ
れによつて、履帯用ブツシングは完成するが、ブ
ツシング粗材の加熱に当つては表面の結晶粒度が
粗大化しないように、肉厚、内径の大きさ等を考
慮して、高周波電源および焼入れ条件を決定しな
ければならない。 上記の説明から明らかなように、本発明の履帯
用ブツシングの生産方法は、調質工程を不要とし
たから生産工程が単純化すると共に経済的にも大
きな利益を生じ、さらに、前述したように結果物
たる履帯用ブツシングも、従来の調質工程を経て
生産された履帯用ブツシングよりも大きな耐摩耗
性、強度および靭性を有するのである。 以下、本発明の実施例を第３図ないし第１０図
に基づいて説明する。 まず、本実施例で使用した試験材の大きさは、
第３図に示すように、Ｌ＝126mm、D1＝50.6φ、
D2＝34.0φ、θ＝80度、R1＝R2＝１mm、Ｋ＝2cで
ある。そして、この試験片を構成する材質として
はSCM435およびASCB40Hを使用し、これらの
材質の化学成分は表１の通りである。同表の数値
は重量％を示す。
【表】
【表】
そして、斯る鋼種から成る試験材の熱処理仕様
用を表２に示す。同表中、使用No.２およびNo.４が
本発明の生産方法に係り、No.１およびNo.３は比較
のための従来方法に係る熱処理仕様を示してい
る。
用を表２に示す。同表中、使用No.２およびNo.４が
本発明の生産方法に係り、No.１およびNo.３は比較
のための従来方法に係る熱処理仕様を示してい
る。
【表】
また、表２に示した高周波焼入れの詳細な仕様
を表３に示す。
を表３に示す。
【表】
上記焼入れ仕様に基づいて、ブツシング粗材た
る試験材に加工を施すのであるが、加工後の硬度
特性を第４図ロに示す。同図中、Ｗは肉厚を表わ
す。一方、第４図イは従来の調質工程を経て高周
波焼入れを施した場合の硬度特性を表わす。第４
図イ，ロを比較すれば明らかなように、本発明の
履帯用ブツシングでは肉厚中心部に頂点を有する
略Ｖ字形の特性線を有するのに対し、従来方法で
生産された履帯用ブツシングでは略Ｕ字形の特性
線を有する。 本発明の生産方法によつて生産された履帯用ブ
ツシングが第４図ロに示すような硬度特性線を有
するに至る工程を、以下、第３図および第４図ハ
に基づいて説明する。 まず、第１の工程において、ブツシング粗材１
０をその軸線１０ａを中心にして回転させつつ移
動させ、その外周面１０ｂに対して上述の焼入れ
仕様に基づいて高周波焼入れを施す。このとき、
同図中、破線１１で示すような硬化線が得られる
ように適当な加熱条件を設定して焼入れのための
冷却を行なう。この破線の意味するところは、外
周面からの焼入れで内周面がHRC40以上に硬化
しないようにすると共に、外周面から次工程で肉
厚Ｗの内周面側に形成される内周有効硬化層A1
の一部に至るまでの範囲を限界硬さ１２以上の硬
度（以下、有効硬さという。）にすることにある。
より具体的には、限界硬さ１２と次工程で得られ
る内周面からの焼入れ硬化線１３との交点Ｃより
も内周面側に硬化線１１の目標深さＢ点が位置す
るように外周面からの焼入れを行なうのである。
このようにする理由は、次工程での内周面からの
焼入れの際の加熱および冷却による割れを防止
し、さらに肉厚中心部の焼入れ硬さＤを可能な限
り高めることにある。 つぎに、第２の工程においては前述の焼入れ仕
様に従つて、ブツシング粗材１０をその軸線１０
ａを中心にして回転させつつ移動させ、内周面１
０ｃに高周波焼入れを施す。この焼入れは外周面
の表面が焼戻しされないように外周面を水冷しな
がら行なわれる。この焼入れによつて硬化線１３
を得、同図中、ハツチングの部分が焼戻しされて
Ｄ点はＥ点まで下降する。Ｅ点近傍の非常に狭い
範囲は、高周波焼入れを施した鋼の特性として、
第一工程と第二工程の焼入層の境界層に発生する
軟質層である。したがつて、厳格にはＥ点は軟質
層であるが、軟質層が余りにも狭いためＥ点を実
用上焼戻しの最低点と表示して説明する。すなわ
ち、この焼入れの結果、外周面は前工程で焼入れ
されたままの硬度を維持し、外周有効硬化層A2
が形成されると共に、内周面の加熱によつて生ず
る肉厚中心部方向への熱伝導によつて肉厚中心部
が焼戻しされ、内周有効硬化層A1が形成される
のである。また。内周面の加熱によつてＥ点より
内周面側の部分はその全部が変態点以上の温度に
なるため、変態点以上になつた部分は加熱後の冷
却で焼入れされ、結果的に内周有効硬化層A1は
焼入れ組織となり、肉厚中心部は焼戻し組織とな
るのである。なお、有効硬化層A1，A2を得るた
めには有効硬さ１２をある硬度以上（本実施例で
はブツシング粗材の材質の80％マルテンサイト硬
さをもつて有効硬さとしている。）とすればよい。 そして、第３の工程においてはブツシング粗材
の低温焼戻しを行ない、表面組織の焼入れマルテ
ンサイトを焼戻しマルテンサイトとし、これによ
つて本発明の履帯用ブツシングは完成する。 なお、前述の焼入れ仕様はブツシング粗材１０
の表面の結晶粒度が粗大化されないように、肉
厚、内径の大きさ等を考慮して決定されている。 第５図は熱処理後の残留応力をSaks法で求め
た測定値を示し、同図中、１４は前述の熱処理仕
様No.２によつた場合の残留応力線を、また１５は
前述の熱処理仕様No.１によつた場合の残留応力線
をそれぞれ示す。両者共、略同様の残留応力分布
をなし、本発明に係る履帯用ブツシングも表面に
負の残留応力を残していることがわかる。 つぎに、第６図は熱処理後の断面硬さを示す。
同図中、イは熱処理仕様No.１の場合を、ロは熱処
理仕様No.２の場合を、ハは熱処理仕様No.３の場合
を、そしてニは熱処理仕様No.４の場合をそれぞれ
表わしている。これらの図から明らかなように、
肉厚中心部（内周面からの距離3.5mm付近）の硬
さは熱処理仕様No.１およびNo.３に比較して熱処理
仕様No.２およびNo.４の方がやや高く、かつ、この
硬さは肉厚中心部よりやや内周面側にあることが
わかる。また、内外周面の硬化深さは本発明の熱
処理仕様No.２およびNo.４が格段に深くなつてお
り、本発明の方が有効硬化度の大なることを示し
ている。そして、硬化曲線は熱処理仕様No.１およ
びNo.３がＵ字形を示すのに対して、本発明の熱処
理仕様No.２およびNo.４はＶ字形を示す。これは本
発明品の方がより強度が高いことを示唆してい
る。 なお、調質と表面高周波焼入れを組合せた従来
の熱処理法でも高周波焼入れ深さを大きくするこ
とは可能であるが、この熱処理法では調質時の焼
入れ加熱と重複する層が大きくなるから経済上不
利である。 つぎに、衝撃試験法について説明する。衝撃試
験片の寸法と採取の仕方、および試験方法は第７
図イ〜ハに示す通りである。すなわち、同図中、
１６は本発明の履帯用ブツシングを示し、試験片
１７は図示の位置から採取する。また、試験片１
７は長さL′＝55mm、幅H′＝５mmである。そして、
１８はハンマーを示し、１９は支持台を示す。衝
撃試験片１７は本発明によるものと従来のものと
を問わず、表面に芯部と異なる硬化層を持つてい
るから切欠きを入れない無溝試験片とした。試験
に当つての打撃方向は、履帯用ブツシング１６の
実用段階での打撃方向が外周面から内周面に向う
方向であるため、試験片１７は同図中ハのように
セツトる。また、支持台１９は履帯用ブツシング
１６の内周面に合わせて円弧状に加工されてい
る。 一方、第８図は圧壊試験の方法を示している。
圧壊試験は第３図示の寸法のブツシングから長さ
L″＝63mmに切断した試験片２０を使用した。試
験片２０の長さは試験機２１の容量を考慮して決
めたものであつて、技術的意味はない。２２，２
３は試験機２１の押し治具を示し、またＢは荷重
方向を示す。試験方法はアムスラー引張試験機に
押し治具２２，２３をセツトし、Ｂ方向に荷重を
加えて２４の位置に亀裂を生じさせるのである。
そして、亀裂発生までの負荷のうち、最大荷重を
もつて圧壊荷重と定め、その値を圧壊値と定義し
た。試験片２０の外周方向から荷重を加える理由
は前述の衝撃試験の場合と同じである。 そして、第９図は衝撃試験の結果を、また第１
０図は圧壊試験の結果をそれぞれ示す。試験件数
は各仕様共４ケであり、図中、Φは衝撃値、圧壊
値の平均値と範囲とを表わす。図から明らかなよ
うに、衝撃値、圧壊値ともに本発明に係る仕様No.
２およびNo.４の方が優れている。圧壊の強さが従
来法に係る仕様No.１およびNo.３よりも優れている
理由は、第６図の断面硬さの相違から当然と思え
る点もあるが、肉厚中心部の急速焼入れ焼戻しが
靭性の増大をもたらし、衝撃値と圧壊値に良い結
果をもたらしたものと考えられる。この点は、材
質を変えても同様の傾向を示しているから、信頼
に足るものと思われる。 以上説明しよたように、本発明の履帯用ブツシ
ングは十分な表面硬度と十分な厚さの有効硬化層
とを有するから優れた耐摩耗性を具備すると共
に、略Ｖ字形の硬さ曲線を有する急速焼戻し部を
有するから衝撃値、圧壊値ともに極めて優れた値
を示し、強度、靭性ともに極めて優良であるとい
う効果を生ずる。 また、本発明の履帯用ブツシングの生産方法に
よれば、高周波加熱の工程で従来の表面高周波加
熱の工程よりも大きなエネルギを要するものの、
調質工程が不要であるから全体としての経済的利
益は極めて大きく、また製造工程が単純化するか
ら製造が容易で、必要なオペレータの数も減少し
得るという効果を得る。
る試験材に加工を施すのであるが、加工後の硬度
特性を第４図ロに示す。同図中、Ｗは肉厚を表わ
す。一方、第４図イは従来の調質工程を経て高周
波焼入れを施した場合の硬度特性を表わす。第４
図イ，ロを比較すれば明らかなように、本発明の
履帯用ブツシングでは肉厚中心部に頂点を有する
略Ｖ字形の特性線を有するのに対し、従来方法で
生産された履帯用ブツシングでは略Ｕ字形の特性
線を有する。 本発明の生産方法によつて生産された履帯用ブ
ツシングが第４図ロに示すような硬度特性線を有
するに至る工程を、以下、第３図および第４図ハ
に基づいて説明する。 まず、第１の工程において、ブツシング粗材１
０をその軸線１０ａを中心にして回転させつつ移
動させ、その外周面１０ｂに対して上述の焼入れ
仕様に基づいて高周波焼入れを施す。このとき、
同図中、破線１１で示すような硬化線が得られる
ように適当な加熱条件を設定して焼入れのための
冷却を行なう。この破線の意味するところは、外
周面からの焼入れで内周面がHRC40以上に硬化
しないようにすると共に、外周面から次工程で肉
厚Ｗの内周面側に形成される内周有効硬化層A1
の一部に至るまでの範囲を限界硬さ１２以上の硬
度（以下、有効硬さという。）にすることにある。
より具体的には、限界硬さ１２と次工程で得られ
る内周面からの焼入れ硬化線１３との交点Ｃより
も内周面側に硬化線１１の目標深さＢ点が位置す
るように外周面からの焼入れを行なうのである。
このようにする理由は、次工程での内周面からの
焼入れの際の加熱および冷却による割れを防止
し、さらに肉厚中心部の焼入れ硬さＤを可能な限
り高めることにある。 つぎに、第２の工程においては前述の焼入れ仕
様に従つて、ブツシング粗材１０をその軸線１０
ａを中心にして回転させつつ移動させ、内周面１
０ｃに高周波焼入れを施す。この焼入れは外周面
の表面が焼戻しされないように外周面を水冷しな
がら行なわれる。この焼入れによつて硬化線１３
を得、同図中、ハツチングの部分が焼戻しされて
Ｄ点はＥ点まで下降する。Ｅ点近傍の非常に狭い
範囲は、高周波焼入れを施した鋼の特性として、
第一工程と第二工程の焼入層の境界層に発生する
軟質層である。したがつて、厳格にはＥ点は軟質
層であるが、軟質層が余りにも狭いためＥ点を実
用上焼戻しの最低点と表示して説明する。すなわ
ち、この焼入れの結果、外周面は前工程で焼入れ
されたままの硬度を維持し、外周有効硬化層A2
が形成されると共に、内周面の加熱によつて生ず
る肉厚中心部方向への熱伝導によつて肉厚中心部
が焼戻しされ、内周有効硬化層A1が形成される
のである。また。内周面の加熱によつてＥ点より
内周面側の部分はその全部が変態点以上の温度に
なるため、変態点以上になつた部分は加熱後の冷
却で焼入れされ、結果的に内周有効硬化層A1は
焼入れ組織となり、肉厚中心部は焼戻し組織とな
るのである。なお、有効硬化層A1，A2を得るた
めには有効硬さ１２をある硬度以上（本実施例で
はブツシング粗材の材質の80％マルテンサイト硬
さをもつて有効硬さとしている。）とすればよい。 そして、第３の工程においてはブツシング粗材
の低温焼戻しを行ない、表面組織の焼入れマルテ
ンサイトを焼戻しマルテンサイトとし、これによ
つて本発明の履帯用ブツシングは完成する。 なお、前述の焼入れ仕様はブツシング粗材１０
の表面の結晶粒度が粗大化されないように、肉
厚、内径の大きさ等を考慮して決定されている。 第５図は熱処理後の残留応力をSaks法で求め
た測定値を示し、同図中、１４は前述の熱処理仕
様No.２によつた場合の残留応力線を、また１５は
前述の熱処理仕様No.１によつた場合の残留応力線
をそれぞれ示す。両者共、略同様の残留応力分布
をなし、本発明に係る履帯用ブツシングも表面に
負の残留応力を残していることがわかる。 つぎに、第６図は熱処理後の断面硬さを示す。
同図中、イは熱処理仕様No.１の場合を、ロは熱処
理仕様No.２の場合を、ハは熱処理仕様No.３の場合
を、そしてニは熱処理仕様No.４の場合をそれぞれ
表わしている。これらの図から明らかなように、
肉厚中心部（内周面からの距離3.5mm付近）の硬
さは熱処理仕様No.１およびNo.３に比較して熱処理
仕様No.２およびNo.４の方がやや高く、かつ、この
硬さは肉厚中心部よりやや内周面側にあることが
わかる。また、内外周面の硬化深さは本発明の熱
処理仕様No.２およびNo.４が格段に深くなつてお
り、本発明の方が有効硬化度の大なることを示し
ている。そして、硬化曲線は熱処理仕様No.１およ
びNo.３がＵ字形を示すのに対して、本発明の熱処
理仕様No.２およびNo.４はＶ字形を示す。これは本
発明品の方がより強度が高いことを示唆してい
る。 なお、調質と表面高周波焼入れを組合せた従来
の熱処理法でも高周波焼入れ深さを大きくするこ
とは可能であるが、この熱処理法では調質時の焼
入れ加熱と重複する層が大きくなるから経済上不
利である。 つぎに、衝撃試験法について説明する。衝撃試
験片の寸法と採取の仕方、および試験方法は第７
図イ〜ハに示す通りである。すなわち、同図中、
１６は本発明の履帯用ブツシングを示し、試験片
１７は図示の位置から採取する。また、試験片１
７は長さL′＝55mm、幅H′＝５mmである。そして、
１８はハンマーを示し、１９は支持台を示す。衝
撃試験片１７は本発明によるものと従来のものと
を問わず、表面に芯部と異なる硬化層を持つてい
るから切欠きを入れない無溝試験片とした。試験
に当つての打撃方向は、履帯用ブツシング１６の
実用段階での打撃方向が外周面から内周面に向う
方向であるため、試験片１７は同図中ハのように
セツトる。また、支持台１９は履帯用ブツシング
１６の内周面に合わせて円弧状に加工されてい
る。 一方、第８図は圧壊試験の方法を示している。
圧壊試験は第３図示の寸法のブツシングから長さ
L″＝63mmに切断した試験片２０を使用した。試
験片２０の長さは試験機２１の容量を考慮して決
めたものであつて、技術的意味はない。２２，２
３は試験機２１の押し治具を示し、またＢは荷重
方向を示す。試験方法はアムスラー引張試験機に
押し治具２２，２３をセツトし、Ｂ方向に荷重を
加えて２４の位置に亀裂を生じさせるのである。
そして、亀裂発生までの負荷のうち、最大荷重を
もつて圧壊荷重と定め、その値を圧壊値と定義し
た。試験片２０の外周方向から荷重を加える理由
は前述の衝撃試験の場合と同じである。 そして、第９図は衝撃試験の結果を、また第１
０図は圧壊試験の結果をそれぞれ示す。試験件数
は各仕様共４ケであり、図中、Φは衝撃値、圧壊
値の平均値と範囲とを表わす。図から明らかなよ
うに、衝撃値、圧壊値ともに本発明に係る仕様No.
２およびNo.４の方が優れている。圧壊の強さが従
来法に係る仕様No.１およびNo.３よりも優れている
理由は、第６図の断面硬さの相違から当然と思え
る点もあるが、肉厚中心部の急速焼入れ焼戻しが
靭性の増大をもたらし、衝撃値と圧壊値に良い結
果をもたらしたものと考えられる。この点は、材
質を変えても同様の傾向を示しているから、信頼
に足るものと思われる。 以上説明しよたように、本発明の履帯用ブツシ
ングは十分な表面硬度と十分な厚さの有効硬化層
とを有するから優れた耐摩耗性を具備すると共
に、略Ｖ字形の硬さ曲線を有する急速焼戻し部を
有するから衝撃値、圧壊値ともに極めて優れた値
を示し、強度、靭性ともに極めて優良であるとい
う効果を生ずる。 また、本発明の履帯用ブツシングの生産方法に
よれば、高周波加熱の工程で従来の表面高周波加
熱の工程よりも大きなエネルギを要するものの、
調質工程が不要であるから全体としての経済的利
益は極めて大きく、また製造工程が単純化するか
ら製造が容易で、必要なオペレータの数も減少し
得るという効果を得る。
第１図は履帯の組立図、第２図は高周波焼入れ
されたブツシングの縦断面図、第３図は試験に供
したブツシングの各部寸法を表わす縦断面図、第
４図イは従来のブツシングの硬さ断面図、ロは本
発明に係るブツシングの硬さ断面図、ハは本発明
の焼入れ工程を説明するための硬さ断面図、第５
図は熱処理後の残留応力を示す線図、第６図イは
熱処理仕様No.１を施した後の硬さ断面図、ロは熱
処理仕様No.２を施した後の硬さ断面図、ハは熱処
理仕様No.３を施した後の硬さ断面図、ニは熱処理
仕様No.４を施した後の硬さ断面図、第７図イ，ロ
は衝撃試験用の試験片採取位置を示すブツシング
の正面図および側面図、ハは試験片のセツト状態
を示す側面図、第８図イは圧壊試験機の要部正面
図、ロはイの側面図、第９図は各熱処理仕様の試
験片の衝撃値を示す図、第１０図は各熱処理仕様
の試験片の圧壊値を示す図、である。 １……履帯、７……履帯用ブツシング、１０…
…試験片としてのブツシング粗材、１０ｂ……外
周面、１０ｃ……内周面、Ｗ……肉厚、A1……
内周有効硬化層、A2……外周有効硬化層。
されたブツシングの縦断面図、第３図は試験に供
したブツシングの各部寸法を表わす縦断面図、第
４図イは従来のブツシングの硬さ断面図、ロは本
発明に係るブツシングの硬さ断面図、ハは本発明
の焼入れ工程を説明するための硬さ断面図、第５
図は熱処理後の残留応力を示す線図、第６図イは
熱処理仕様No.１を施した後の硬さ断面図、ロは熱
処理仕様No.２を施した後の硬さ断面図、ハは熱処
理仕様No.３を施した後の硬さ断面図、ニは熱処理
仕様No.４を施した後の硬さ断面図、第７図イ，ロ
は衝撃試験用の試験片採取位置を示すブツシング
の正面図および側面図、ハは試験片のセツト状態
を示す側面図、第８図イは圧壊試験機の要部正面
図、ロはイの側面図、第９図は各熱処理仕様の試
験片の衝撃値を示す図、第１０図は各熱処理仕様
の試験片の圧壊値を示す図、である。 １……履帯、７……履帯用ブツシング、１０…
…試験片としてのブツシング粗材、１０ｂ……外
周面、１０ｃ……内周面、Ｗ……肉厚、A1……
内周有効硬化層、A2……外周有効硬化層。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ ブツシングの外周面および内周面から肉厚中
心部に向つてそれぞれ高周波焼入れ部が形成され
ており、該両高周波焼入れ部の間のブツシング肉
厚芯部に、表面硬化前の調質を施すことなく、焼
戻し部が形成されており、内外周面間の硬さ分布
がほぼＶ字状となつていることを特徴とする履帯
用ブツシング。 ２ 調質を施していないブツシング粗材をその軸
線を中心にして回転させつつその外周面に高周波
焼入れを施し、該ブツシング粗材の内周面を有効
硬さ以下に維持すると共に、該外周面から前記ブ
ツシング粗材の内周有効効果層の一部に至るまで
の範囲を有効硬さの硬度にする工程と、 ブツシング粗材をその軸線を中心にして回転さ
せ、かつ、前記外周面を水冷しつつ、その内周面
に高周波焼入れを施し、該ブツシング粗材に外周
有効硬化層と前記内周有効硬化層とを形成すると
共に、該両有効硬化層の間に前記有効硬さ以下の
硬度を有する焼戻し層を形成する工程と、 前記工程の終了後、前記ブツシング粗材を低温
焼戻しする工程と、 から成ることを特徴とする履帯用ブツシングの生
産方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP17998082A JPS5977979A (ja) | 1982-10-15 | 1982-10-15 | 履帯用ブツシングおよびその生産方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP17998082A JPS5977979A (ja) | 1982-10-15 | 1982-10-15 | 履帯用ブツシングおよびその生産方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5977979A JPS5977979A (ja) | 1984-05-04 |
| JPS6316314B2 true JPS6316314B2 (ja) | 1988-04-08 |
Family
ID=16075347
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP17998082A Granted JPS5977979A (ja) | 1982-10-15 | 1982-10-15 | 履帯用ブツシングおよびその生産方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5977979A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7306684B2 (en) | 2000-03-01 | 2007-12-11 | Komatsu Ltd | Crawler bushing and method and device for producing the same |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0772303B2 (ja) * | 1988-04-25 | 1995-08-02 | 株式会社小松製作所 | ▲高▼深度硬化したブッシング及びその製造方法 |
| JP4187334B2 (ja) | 1998-01-29 | 2008-11-26 | トピー工業株式会社 | 中空円筒状ワークの熱処理方法 |
| CN103069018A (zh) * | 2010-07-02 | 2013-04-24 | Skf公司 | 机械部件和表面硬化的方法 |
| US11618516B2 (en) * | 2019-09-26 | 2023-04-04 | Caterpillar Inc. | High carbon steel track bushing |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5531171A (en) * | 1978-08-29 | 1980-03-05 | Nippon Kokan Kk <Nkk> | Manufacture of low sulfur ferroalloy |
-
1982
- 1982-10-15 JP JP17998082A patent/JPS5977979A/ja active Granted
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5531171A (en) * | 1978-08-29 | 1980-03-05 | Nippon Kokan Kk <Nkk> | Manufacture of low sulfur ferroalloy |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7306684B2 (en) | 2000-03-01 | 2007-12-11 | Komatsu Ltd | Crawler bushing and method and device for producing the same |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5977979A (ja) | 1984-05-04 |
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