一種履帶銷材料的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種履帶銷材料，屬于機械制造領域，包括Fe和按重量百分比的以下成分：Mn:0.60～0.80%，Cr:0.70～1.20%，Mo:0.10～0.40%。本發(fā)明的技術方案采用Fe-Mn-Cr-Mo合金系新材料，取代Fe-Mn-B系傳統(tǒng)使用材料45B鋼，克服了硼鋼冶煉工藝不穩(wěn)定的缺點，提高了鋼材淬透性。
【專利說明】一種履帶銷材料
【技術領域】
[0001]本發(fā)明屬于機械設備制造領域，涉及一種材料，尤其涉及一種履帶銷材料。
【背景技術】
[0002]挖掘機履帶鏈軌銷軸在服役過程中，承受剪切、彎曲和扭轉等多種載荷，同時銷軸表面受到銷套內(nèi)表面的干摩擦作用。因此，銷軸使用鋼材應具有高的抗剪、抗彎和抗斷強度，同時還應具有較好的耐沖擊、耐疲勞和耐磨損的綜合性能。
[0003]履帶鏈軌銷軸早期使用材料為45鋼，淬透性差，熱處理后整體性能偏低，通常難以達到產(chǎn)品設計性能要求。后來，有人嘗試在45鋼中加入少量廉價硼鐵，并對鋼材冶煉工藝進行優(yōu)化，制備出履帶鏈軌銷軸當前使用材料45B鋼，一定程度上提高了鋼材的淬透性，比較45鋼也可獲得相對更高的綜合力學性能。
[0004]履帶鏈軌銷軸淬火加熱方式通常分為兩種:透熱式與通過式。在相同工藝要求的前提下，盡管前者可以獲得相對更高力學性能的銷軸，但是為了提高生產(chǎn)效率，降低熱處理設備及工裝投入成本，多數(shù)履帶廠家還是選用通過式加熱。銷軸淬火過程中，由于通過式加熱時間短，難以保證芯部達到完全奧氏體化溫度，因此需要銷軸用鋼具有較高的淬透性，以確保銷軸淬火后達到一定的淬硬層深度。
[0005]硼鋼中硼為非合金元素，且溶解度極低，硼元素在鋼中的存在形式包括兩種:酸溶硼和酸不溶硼。酸溶硼含量即為有效硼含量，全硼中有效硼比例越高越有利于提高鋼材質(zhì)量。由于硼元素在鋼材冶煉中的不穩(wěn)定性，國內(nèi)鋼廠對硼鋼的冶煉存在一定技術難度，難以保證硼鋼原材料的質(zhì)量穩(wěn)定性。
[0006]因此，45B鋼作為履帶 鏈軌銷軸用鋼，存在以下問題:
[0007]I)比較鉻鑰等系列合金鋼，45B鋼淬透性偏低；
[0008]2) 45B鋼原材料質(zhì)量不穩(wěn)定；
[0009]3) 45B銷軸壓彎呈一定比例不良、使用壽命短

【發(fā)明內(nèi)容】

[0010]有鑒于此，本發(fā)明通過采用合金系新材料，取代傳統(tǒng)使用材料45B鋼，克服了硼鋼冶煉工藝不穩(wěn)定的缺點，提高了鋼材淬透性。
[0011]為達到上述目的，具體技術方案如下:
[0012]一種履帶銷材料，包括Fe和按重量百分比的以下成分:
[0013]Mn:0.60 ~0.80%, Cr:0.70 ~1.20%, Mo:0.10 ~0.40%。
[0014]優(yōu)選的，還包括按重量百分比的以下成分:
[0015]C:0.38 ~0.43%, S1:0.17 ~0.35%, Mn:0.60 ~0.80%, P:O ~0.03%, S:0.005 ~0.030%, Cr:0.70 ~1.20%，Mo:0.10 ~0.40%，N1:0.01 ~0.20%，Cu:0.01 ~0.30%，T1:0.01 ~0.05%, Al:0.01 ~0.07%。
[0016]優(yōu)選的，包括Fe和按重量百分比的以下成分:[0017]C:0.38 ~0.39%, S1:0.17 ~0.23%, Mn:0.60 ~0.70%, P:O ~0.03%, S:0.005 ~0.006%, Cr:0.70 ~1.00%，Mo:0.10 ~0.20%，N1:0.01 ~0.15%，Cu:0.01 ~0.02%，T1:0.01 ~0.02%, Al:0.01 ~0.03%。
[0018]優(yōu)選的，包括Fe和按重量百分比的以下成分:
[0019]C:0.39 ~0.40%，S1:0.20 ~0.23%，Mn:0.69 ~0.70%，P:0.020 ~0.025%，S:0.005 ~0.006%, Cr: 1.02 ~1.04%, Mo:0.10 ~0.20%, N1:0.01 ~0.15%, Cu:0.017 ~
0.018%, T1:0.01 ~0.02%, Al:0.02 ~0.03%。
[0020]相對于現(xiàn)有技術，本發(fā)明的技術方案的優(yōu)點有:
[0021 ] 1、采用Fe-Mn-Cr-Mo合金系新材料，取代Fe-Mn-B系傳統(tǒng)使用材料45B鋼，克服了硼鋼冶煉工藝不穩(wěn)定的缺點，提高了鋼材淬透性；
[0022]2)從壓彎測試結果看，比較45B銷軸，新材料銷軸壓彎力提高約27.1%，縱向變形量提高約49.9% ；
[0023]3)從3000h (挖機質(zhì)保時間)跑合試驗結果看，新材料銷軸壓裝履帶無故障，符合履帶設計使用壽命要求。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0024]構成本發(fā)明的一部分的附圖用來提供對本發(fā)明的進一步理解，本發(fā)明的示意性實施例及其說明用于解釋本發(fā)明，并不構成對本發(fā)明的不當限定。在附圖中:
[0025]圖1是本發(fā)明實施例利用力學試驗機進行試驗的結構示意圖。
[0026]其中，I為液壓試驗機、2為壓頭、3為銷軸、4為支輥。
【具體實施方式】
[0027]下面將結合本發(fā)明實施例中的附圖，對本發(fā)明實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本發(fā)明一部分實施例，而不是全部的實施例?；诒景l(fā)明中的實施例，本領域普通技術人員在沒有作出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本發(fā)明保護的范圍。
[0028]需要說明的是，在不沖突的情況下，本發(fā)明中的實施例及實施例中的特征可以相
互組合。
[0029]以下將結合附圖對本發(fā)明的實施例做具體闡釋。
[0030]本發(fā)明的實施例的一種履帶銷材料，包括Fe和按重量百分比的以下成分:Mn:0.60 ~0.80%,Cr:0.70 ~1.20%,Mo:0.10 ~0.40%。本發(fā)明的實施例采用 Fe-Mn-Cr-Mo合金系新材料，取代Fe-Mn-B系傳統(tǒng)使用材料45B鋼，克服了硼鋼冶煉工藝不穩(wěn)定的缺點，提高了鋼材淬透性。
[0031]實施例1:
[0032]一種履帶銷材料，包括按重量百分比的以下成分:C:0.395%，S1:0.23%, Mn:0.70%，P:0.02%, S:0.006%, Cr:1.00%, Mo:0.10 ~0.20%, N1:0.15%, Cu:0.017%, T1:0.02%,Al:0.03%o余質(zhì)為Fe和雜質(zhì)。
[0033]實施例2:
[0034]一種履帶銷材料 ，包括按重量百分比的以下成分:C:0.43%，S1:0.17%, Mn:0.80%，P: 0.01%, S:0.030%, Cr: 1.20%, Mo:0.10%, N1:0.20%, Cu:0.30%, T1:0.05%, Al:0.01%。余質(zhì)為Fe和雜質(zhì)。
[0035]實施例3:
[0036]一種履帶銷材料，包括按重量百分比的以下成分:C:0.40%, S1:0.20%, Mn:0.69%，P:0.025%, S:0.0055%, Cr: 1.02%, Mo:0.165%, N1:0.014%, Cu:0.018%, T1:0.015%, Al:0.02%。余質(zhì)為Fe和雜質(zhì)。
[0037]實施例4:
[0038]一種履帶銷材料，包括按重量百分比的以下成分:C:0.38%，S1:0.35%，Mn:0.60%，P:0.03%, S:0.005%, Cr:0.70%, Mo:0.40%, N1:0.01%, Cu:0.01%, T1:0.01%, Al:0.07%。余質(zhì)為Fe和雜質(zhì)。
[0039]實施例5:
[0040]一種履帶銷材料，包括按重量百分比的以下成分:C: 0.396%，S1: 0.225%，Mn:0.693%, P:0.0214%, S:0.005%, Cr:1.03%, Mo:0.16%, N1:0.0141%, Cu:0.0176%,T1:0.01%, Al:0.0287%。余質(zhì)為 Fe 和雜質(zhì)。
[0041]參照已公開發(fā)表資料，現(xiàn)有技術中的45B鋼成分配比大致為:C:0.43~0.47%，S1:0.17 ~0.35%, Mn:0.60 ~0.80%, P:0 ~0.03%, S:0.005 ~0.030%, Cr:0.01 ~0.20%,Mo:0.01 ~0.05%, N1:0.01 ~0.20%, Cu:0.01 ~0.30%, B:0.0005 ~0.0035%, T1:0.01 ~
0.05%, Al:0.01 ~0.07%。
[0042]對于上述成分配比的45B鋼材和本發(fā)明的實施例以及加工銷軸，模擬或測試以下指標:
[0043]1，通過鋼材淬透性模擬計算，對比兩種鋼材淬透性差異；
[0044]鋼材淬透性指標DI值:45B:40.12±0.5 ;本發(fā)明的實施例:113.88 ±0.5。
[0045]2，通過如圖1中所示的力學試驗機測試銷軸抗彎性能，其中I為液壓試驗機、2為壓頭、3為銷軸、4為支棍,壓頭2曲面半徑為15mm,銷軸長度207mm,寬度38.2mm,兩支棍4的直徑50mm，兩支輥4間的距離L為測試跨距，與銷軸節(jié)距有關，該次試驗跨距152mm:
[0046]對于兩種鋼材，采用相同熱處理工藝，并經(jīng)表面研磨加工，測試壓彎結果如表1:
[0047]表1
[0048]
【權利要求】
1.一種履帶銷材料，其特征在于，包括Fe和按重量百分比的以下成分:
Mn:0.60 ~0.80%, Cr:0.70 ~1.20%, Mo:0.10 ~0.40%。
2.如權利要求1所述的履帶銷材料，其特征在于，還包括按重量百分比的以下成分: C:0.38 ~0.43%，S1:0.17 ~0.35%, P:0 ~0.03%，S:0.005 ~0.030%，N1:0.01 ~0.20%, Cu:0.01 ~0.30%, T1:0.01 ~0.05%, Al:0.01 ~0.07%。
3.如權利要求2所述的履帶銷材料，其特征在于，包括Fe和按重量百分比的以下成分:
C:0.38 ~0.39%, S1:0.17 ~0.23%, Mn:0.60 ~0.70%, P:O ~0.03%, S:0.005 ~0.006%, Cr:0.70 ~1.00%，Mo:0.10 ~0.20%，N1:0.01 ~0.15%, Cu:0.01 ~0.02%，T1:0.01 ~0.02%, Al:0.01 ~0.03%。
4.如權利要求2所述的履帶銷材料，其特征在于，包括Fe和按重量百分比的以下成分: C: 0.39 ~0.40%, S1: 0.20 ~0.23%, Mn: 0.69 ~0.70%, P: 0.020 ~0.025%, S: 0.005 ~0.006%, Cr: 1.02 ~1.04%, Mo:0.10 ~0.20%, N1:0.01 ~0.15%, Cu:0.017 ~0.018%,T1:0.01 ~0.02%, Al:0.02 ~0.03%。
【文檔編號】C22C38/22GK103556059SQ201310535446
【公開日】2014年2月5日 申請日期:2013年11月1日 優(yōu)先權日:2013年11月1日
【發(fā)明者】竇連峰, 王曉榮, 劉小輝 申請人:常熟華威履帶有限公司