工程机械履带链轨销轴用 45 B钢的研制
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工程机械支重轮轴制作工艺创新作者:吴爱青王刚范宪勇来源:《山东工业技术》2018年第23期摘要:我公司支重轮轴原先采用50Mn,利用先调质再中频的热处理方式,生产效率低,远远满足不了市场需求。
我公司从支重轮轴材质及热处理方式等方面出发,开发出了新的轮轴材料45BM,掌握了直径≤50mm规格45BM轮轴的制作工艺,无需调质直接中频热处理即可。
对45BM、50Mn轮轴的各项性能进行了分析对比,研究表明45BM轮轴综合性能优于50Mn。
45BM在支重轮轴上的应用不仅大幅降低能源消耗,还能显著提高生产效率。
关键词:机械;轮轴;工艺DOI:10.16640/ki.37-1222/t.2018.23.040支重轮是履带式工程机械底盘件的关键零部件之一,它的主要作用是支撑主机重量。
挖机在行走中轮体旋转,轴与内外盖与主机架联接,因此支重轮轴承受很大的压力,对强度等要求比较高。
支重轮轴原先采用50Mn,利用先调质再中频的热处理方式。
传统轮轴制作工艺生产效率较低,远远满足不了市场需求。
我公司从轮轴材质及热处理方式等方面出发积极创新,开发出了新的轮轴材料45BM,掌握了直径≤50mm规格45BM轮轴的热处理工艺,无需调质直接中频热处理即可,不仅大幅降低能源消耗,还能显著提高生产效率,效益显著。
本文主要针对45BM轮轴质量情况及控制要点进行介绍。
1 产品及工艺路线介绍50Mn材质轮轴工艺路线为:下料、粗加工、调质、半精车、感应热处理、精加工、磨、成品。
45BM材质轮轴,取消了调质工序,减少了调质工序的能源消耗,调高了生产效率。
2 45BM支重轮轴质量情况为表征45BM轮轴的质量情况,我们与传统50Mn材质轮轴质量进行了详细对比。
(1)金相组织。
图1a、1b是两者硬化层区域的金相组织,均为回火马氏体,从表面到心部马氏体递减。
从图1c可以看出50Mn轮轴的芯部组织为F +P(类)组织,这主要是由50Mn 材料淬透性不强导致。
履带260节距销轴新材料应用分析摘要:本文主要介绍挖机履带260节距销轴新材料应用分析,与传统45B材料经过调质加工相比,新材料35MnB具有不需要调质,缩短了工艺流程,节约了加工成本,并且有淬透性好、硬度高、抗拉强度好、耐磨性好等优势,有较好的应用前景。
关键词:新材料;销轴;压断实验引言销轴作为挖掘机履带的重要组成备份,通过销套把链轨节连接在一起,在运行过程中不仅承受强烈的冲击、弯曲和扭转作用,还同时受到摩擦,工作环境十分恶劣。
为了保证销轴具有良好的综合性能,需要进行表面硬化,同时芯部还要具有一定强度和韧性,为了提高生产效率,销轴热处理过程一般是调质+中频感应淬火,来满足其使用条件的要求。
一、产品介绍260节距销轴行业普遍使用材料是45B,其化学成分如表1:表1 45B材料的化学成分(质量分数)(%)45HRC),芯部硬度22-38HRC,马氏体组织3-7级。
材料淬透性要求:剖切结果:硬化层深度8.3-8.7mm,芯部硬度23-25HRC,马氏体组织3级。
平均压断力124T。
马氏体组织3级为了降低260节距销轴的制造成本,提高市场竞争力,对材料性能分析研究,决定使用35MnB新材料代替45B材料,热处理工艺是采用通过式连续感应淬火,35MnB的化学成分如表2:表2 35MnB材料的化学成分(质量分数)(%)45HRC),芯部硬度≥25HRC,马氏体组织3-7级。
材料淬透性要求:剖切结果:硬化层深度12.5-14.3mm,芯部硬度27-31HRC,马氏体组织4级。
平均压断力138T。
马氏体组织4级二、对比分析以上两种材料的性能、剖切结果及压断实验分析,可以发现260销轴35MnB材质其使用性能明显优于45B材质。
从材料淬端性能可以发现35MnB材质的淬透性大大高于45B材质。
这个性能决定了35MnB在感应透热淬火时,淬硬层深度比45B要大,且芯部硬度也优于45B,淬火后马氏体组织也优于45B。
较高的硬化层深度和芯部硬度决定了35MnB材质实验的平均压断力要高于45B材质的,从压断力实验数据结果也证明了这点。
45B钢链轨销轴断裂原因分析张东亚;李毅;冯坤;朱鹏霄;徐国【摘要】The 45B steel pin shaft used for chain tracks fractured early during use.The fracture reasons of the pin shaft were analyzed by means of chemical composition analysis,hardness testing,depth measurement of effective hardened layer,metallographic examination and fracture analysis.The results show that:the fracture type of the pin shaft was mixed of quasi-cleavage fracture and ductile fracture;the micro pores caused by peeling off of the spheroidal oxides formed the crack source during use;under the action of bending stress,the crack source expanded rapidly and resulted in the early fracture of the pin shaft.%某45B钢链轨销轴在使用过程中发生早期断裂.通过化学成分分析、硬度测试、有效硬化层深度测定、金相检验、断口分析等方法,对销轴的断裂原因进行了分析.结果表明:销轴断裂机制为准解理断裂+韧性断裂的混合型断裂;在使用过程中,45B钢材料中的球状氧化物剥落留下微孔洞形成裂纹源,在弯曲应力的作用下,裂纹源迅速放射扩展,造成销轴早期断裂.【期刊名称】《理化检验-物理分册》【年(卷),期】2017(053)009【总页数】4页(P683-686)【关键词】45B钢;销轴;断裂;解理;韧窝;氧化物【作者】张东亚;李毅;冯坤;朱鹏霄;徐国【作者单位】徐工集团江苏徐州工程机械研究院,徐州 221004;徐工集团高端工程机械智能制造国家重点实验室,徐州 221004;徐工集团江苏徐州工程机械研究院,徐州 221004;徐工集团高端工程机械智能制造国家重点实验室,徐州 221004;徐工集团江苏徐州工程机械研究院,徐州 221004;徐工集团高端工程机械智能制造国家重点实验室,徐州 221004;徐工集团江苏徐州工程机械研究院,徐州 221004;徐工集团高端工程机械智能制造国家重点实验室,徐州 221004;徐工集团江苏徐州工程机械研究院,徐州 221004;徐工集团高端工程机械智能制造国家重点实验室,徐州221004【正文语种】中文【中图分类】TG115.2链轨销轴是工程机械履带总成上的重要零件之一,承担着链轨节之间的连接,使用过程中承受一定的弯曲应力[1]。
履带式挖掘机链轨销轴拆装工具制作“秘籍”制作原因履带式挖掘机在我港口装卸作业中使用频率高、作业负荷大、作业工况较差,其链轨磨损比较严重。
挖掘机链轨磨损严重后,在作业和行走过程中就会发生链轨脱出故障,造成挖掘机无法继续作业和行走。
链轨磨损部位主要是轴套及销轴,因此需要进行更换。
然而磨损严重的轴套可造成轴销无法拆卸,没有专用工具拆卸比较困难,一般需要工人用乙炔火焰烘烤,甚至割断磨损的链轨节,这样容易造成链轨节退火、材质发生变化,导致使用性能下降。
为了使链轨销轴拆装简单方便、安全可靠,经研究,我们制作了一套链轨销轴拆装专用工具。
拆装工具结构该链轨销轴拆装专用工具主要包括1个拆装平台、2个顶轴和1台30t千斤顶,其中拆装平台由以下钢板组成:1块长度为1100mm、宽度为500mm、厚度为10mm的钢板,用于拆装平台的底板;2块长度为1100mm、宽度为100mm、厚度为10mm的钢板用于底板的加强筋板;2块长度为300mm、宽度为100、厚度为20mm的钢板用于拆装时的挡板(其中1块加工了直径为30mm的中心通孔:4块边长分别为300mm、400mm,厚度为10mm的直角三角形钢板用于挡板的支撑板。
制作方法销轴拆装平台结构如图1所示,其制作方法如下:首先,将上述钢板切割下料,将切割部位打磨平整并打磨出倒角;其次,将底板平放,将2块加强筋板垂直于底板放置,并将2块加强筋板平行、均布在底板长度方向的规定位置后焊接在一起,将焊接好的底板与加强筋板组合体翻转180°放平;再次,将2块三角形支撑板垂直放置于底板一端,其长度为300mm的直角边垂直于底板,长度为400mm的直角边平行于底板长度方向,2块三角形支撑板的中心距为260mm,如此摆放完成后与底板焊接在一起;然后,按照上述方法,将另外2块三角形支撑板焊接在底板的另一端;最后,将2块挡板分别垂直、取中放置在三角形支撑板长度为300mm的直角边处,并焊接在一起。
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(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)实用新型专利(10)授权公告号 (45)授权公告日 (21)申请号 201721396113.3(22)申请日 2017.10.26(73)专利权人 安徽拓山重工机械有限公司地址 242200 安徽省宣城市广德县经济开发区桐汭大道(72)发明人 徐杨顺 徐建风 (74)专利代理机构 合肥鼎途知识产权代理事务所(普通合伙) 34122代理人 叶丹(51)Int.Cl.B62D 55/205(2006.01)(ESM)同样的发明创造已同日申请发明专利(54)实用新型名称一种履带式工程机械链轨节结构(57)摘要本实用新型公开了一种履带式工程机械链轨节结构,包括链轨节主体、销套孔、螺母固定口、销轴孔、缓冲套、轴套筒、缓冲层、连接板、轨面、横向加强筋,所述链轨节主体呈葫芦形,前后两端均比其中间处宽3.5—5厘米,且链轨节主体左端开有销套孔,与现有技术相比,本实用新型的有益效果是该一种履带式工程机械链轨节结构设计科学合理,本履带式工程机械链轨节结构的主体每隔2—3厘米便设有一横向加强筋,大大的提高了链轨节对横向力的承受能力,本链轨节在于销轴的连接处得到了加厚加宽处理,且连接处还设有缓冲轴套可有效的保护内部销轴,本链轨节整体可承受力大,与现有的链轨节相比更加经久耐用。
权利要求书1页 说明书2页 附图1页CN 207482042 U 2018.06.12C N 207482042U1.一种履带式工程机械链轨节结构,其特征在于:包括链轨节主体(1)、销套孔(2)、螺母固定口(3)、销轴孔(4)、缓冲套(5)、轴套筒(51)、缓冲层(52)、连接板(53)、轨面(6)、横向加强筋(7),所述链轨节主体(1)呈葫芦形,前后两端均比其中间处宽3.5—5厘米,且链轨节主体(1)左端开有销套孔(2),所述链轨节主体(1)中间开有若干螺母固定口(3),所述螺母固定口(3)的数量为1—3个,且螺母固定口(3)底部开有用于固定连接履带的螺栓孔,所述链轨节主体(1)右端开有销轴孔(4),所述销轴孔(4)周围比链轨节主体(1)的其他位置厚1—1.5厘米,且销轴孔(4)内置缓冲套(5),所述缓冲套(5)由轴套筒(51)、缓冲层(52)以及连接板(53)组成,所述轴套筒(51)外部包裹有缓冲层(52),且轴套筒(51)前后两端分别与圆形连接板(53)焊接,所述链轨节主体(1)右上端设有起支撑作用的轨面(6),所述链轨节主体(1)每隔2—3厘米便设有一横向加强筋(7),所述横向加强筋(7)横截面为梯形。
75M achining and Application机械加工与应用矿山机械设备的链轨节使用材料研制张 瑞,李英奎,文 辉,方 圆(南京钢铁股份有限公司,江苏 南京 210035)摘 要:目前国内矿山机械链轨节的配套市场部分用户使用40Mn2材料生产,随着客户对产品质量要求的提高,需要开发一款淬透性、耐磨性更高的材料,南钢根据客户需求开发新型链轨节材料40MnB,其淬透性较40Mn2有较大提升,满足用户的质量提升要求。
关键词:链轨节;淬透性;40MnB 中图分类号:TG156.3 文献标识码:A 文章编号:11-5004(2020)24-0075-2 收稿日期:2020-12作者简介:张瑞,男,生于1990年,汉族,江苏南京人,本科,助理工程师,研究方向:钢铁冶炼材料。
链轨节是工程机械履带的重要组成部分,起到连接履带板并传递动力的作用,决定了履带底盘的使用寿命。
由于履带主机如挖掘机、装载机、推土机等工程机械装备主要在矿山、道路施工等特殊环境下应用,要求履带链轨节用钢具备高的淬透性、成分组织均匀性及良好的表面质量,生产的链轨节可保证履带在矿山等复杂环境下使用稳定[1]。
工程机械履带为磨损件,有一定的使用寿命,损坏后进行履带底盘更换。
使用40Mn2材料生产的链轨节淬透深度较低,耐磨性差,迫切需要提高产品的质量。
南钢根据客户的需求针对性开发40MnB 材料链轨节用钢,提高了链轨节的淬透性和耐磨性,其他的各项性能指标也满足客户的使用需求,提高工程机械配件市场的产品质量[2]。
1 技术指标1.1 成分设计为提高产品的淬透性需要添加合金元素,而提高淬透性性价比最高的合金元素为B 元素,硼作为微合金化元素,在钢种加入0.010%~0.030%的微量硼就可极大的提高钢材的淬透性,其作用等效于0.7%Cr、0.5%Mo 或1.0%Ni。
硼提高钢的淬透性机理是:硼聚集在晶界上,占据了铁素体形核的有利位置,推迟了铁素体的形核,使C 曲线右移,提高了奥氏体的稳定性,使钢能够在较宽的冷速内得到贝氏体或者马氏体组织,从而获得良好的强韧化性能。