耐冲击磨损零件及其制造方法技术

作为耐冲击磨损零件的松土器柄部(10)由硬度53HRC以上且57HRC以下的特定的成分组成的钢构成。该钢包含：母相，其包含马氏体相和残余奥氏体相；第一非金属粒，其分散于母相中，且包含从由MnS、TiCN及NbCN构成的组中选择的至少一种；该钢不包含M

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】耐冲击磨损零件及其制造方法
本专利技术涉及一种建筑机械及矿山机械中所使用的掘地工具(GroundEngagingTool)(以下记为GET)零件等接受反复冲击且与砂土接触而磨损的零件(耐冲击磨损零件)及其制造方法。本申请基于2018年12月27日申请的日本申请第2018－243881号主张优先权，并引用该日本申请所记载的所有的记载内容。
技术介绍
松土装置是推土机等作业车辆的后方附件，用于翻起砂土或岩盘。通过使作业机械在使装配于松土器柄部的前端的松土器铲尖贯入地面的状态下前进，能够进行松土作业。松土器柄部是松土装置的强度构件，同时是产生磨损及变形的耐冲击磨损零件。作为构成该松土器柄部的钢材，目前使用SCrB钢、JISSNCM431H钢等，但需要耐久性更优异的材料。为了提高耐冲击磨损零件的耐久性，需要对构成零件的材料赋予较高的耐磨损性和较高的耐力(强度)。但是，在仅使零件的强度上升的情况下，构成零件的材料的韧性降低，因此产生零件表面破裂、或零件折损而需要更换零件这一问题。即，为了提高耐冲击磨损零件的耐久性，需要实现材料的较高的耐力(强度)，且将延展性(韧性)维持在较高的水平。作为构成建筑机械零件的钢材，提出了一种具有优异的耐久性的高韧性耐磨损性钢(例如，参照日本特开昭61－166954号公报(专利文献1))。另外，作为履带式行走零件用钢，提出了一种具有0.4质量％左右的碳含量且添加了各种合金元素的钢(例如，参照国际公开第2014/185337号(专利文献2))。现有技术文献专利文献专利文献1：日本特开昭61－166954号公报专利文献2：国际公开第2014/185337号
技术实现思路
专利技术所要解决的技术问题通过使用专利文献1及专利文献2中公开的钢制造耐冲击磨损零件，特别是制造GET零件，能够得到具有较高的强度的零件。另外，如果钢的0.2％耐力提高，则能够抑制例如松土器柄部上的与松土器铲尖接触的接触面的永久残余应变(塑性流动)。但是，在使用专利文献1所公开的钢材，制造例如壁厚为100mm、质量为1吨左右的大型松土器柄部的情况下，壁厚中心部的强度降低(淬火性不足)成为问题。另外，当使用专利文献2中公开的钢通过普通的制造工艺制造零件时，拉伸试验中的断面收缩率的值趋于较低。根据本专利技术人的研究，在拉伸试验中的断面收缩率的值较低的情况下，耐折损性降低。即，在使用专利文献2中公开的钢通过普通的制造工艺制造的耐冲击磨损零件中，要求进一步提高耐久性。本专利技术的目的之一是提供耐久性优异的耐冲击磨损零件及其制造方法。用于解决技术问题的手段根据本专利技术的耐冲击磨损零件由硬度53HRC以上且57HRC以下的钢构成，该钢含有0.41质量％以上且0.44质量％以下的C、0.2质量％以上且0.5质量％以下的Si、0.2质量％以上且1.5质量％以下的Mn、0.0005质量％以上且0.0050质量％以下的S、0.6质量％以上且2.0质量％以下的Ni、0.7质量％以上且1.5质量％以下的Cr、0.1质量％以上且0.6质量％以下的Mo、0.02质量％以上且0.03质量％以下的Nb、0.01质量％以上且0.04质量％以下的Ti、0.0005质量％以上且0.0030质量％以下的B和20质量ppm以上且60质量ppm以下的N，且余部由铁及不可避免的杂质构成。上述钢包含：母相，其包含马氏体相和残余奥氏体相；第一非金属粒，其分散于母相中，且包含从由MnS、TiCN及NbCN构成的组中选择的至少一种；上述钢不包含用M23C6(M为构成上述钢的金属元素)表示的碳化物。根据本专利技术的耐冲击磨损零件的制造方法具备：准备由钢构成的钢材的工序，该钢含有0.41质量％以上且0.44质量％以下的C、0.2质量％以上且0.5质量％以下的Si、0.2质量％以上且1.5质量％以下的Mn、0.0005质量％以上且0.0050质量％以下的S、0.6质量％以上且2.0质量％以下的Ni、0.7质量％以上且1.5质量％以下的Cr、0.1质量％以上且0.6质量％以下的Mo、0.02质量％以上且0.03质量％以下的Nb、0.01质量％以上且0.04质量％以下的Ti、0.0005质量％以上且0.0030质量％以下的B和20质量ppm以上且60质量ppm以下的N，且余部由铁及不可避免的杂质构成；对钢材进行热锻或热轧而得到成形体的工序；通过将成形体从945℃以上且1000℃以下的温度冷却至与上述钢的MS点对应的温度以下的温度，对整个成形体实施正火处理的工序；对实施了正火处理的成形体进行淬火硬化处理，之后将该成形体加热至150℃以上且250℃以下的温度，由此将成形体的硬度调整至53HRC以上且57HRC以下的工序。专利技术效果根据上述耐冲击磨损零件及其制造方法，能够提供耐久性优异的耐冲击磨损零件及其制造方法。附图说明图1是表示包含松土器柄部及松土器铲尖的松土装置的构造的概要图。图2是表示松土器柄部与松土器铲尖的连接状态的概要立体图。图3是表示松土器柄部的构造的概要剖视图。图4是表示松土器柄部的制造工序的概要的流程图。图5是表示钢的微观组织的光学显微镜照片。图6是表示非金属粒的SEM照片。图7是表示光学显微镜及SEM的观察结果和元素映射结果的图。图8是表示存在于晶界的生成物的同定结果的图。图9是表示加热温度和断面收缩率的关系的图。具体实施方式[实施方式的概要]本申请的耐冲击磨损零件由硬度53HRC以上且57HRC以下的钢构成，该钢含有0.41质量％以上且0.44质量％以下的C、0.2质量％以上且0.5质量％以下的Si、0.2质量％以上且1.5质量％以下的Mn、0.0005质量％以上且0.0050质量％以下的S、0.6质量％以上且2.0质量％以下的Ni、0.7质量％以上且1.5质量％以下的Cr、0.1质量％以上且0.6质量％以下的Mo、0.02质量％以上且0.03质量％以下的Nb、0.01质量％以上且0.04质量％以下的Ti、0.0005质量％以上且0.0030质量％以下的B和20质量ppm以上且60质量ppm以下的N，且余部由铁及不可避免的杂质构成。上述钢包含：母相，其包含马氏体相和残余奥氏体相；第一非金属粒，其分散于母相中，且包含从由MnS、TiCN及NbCN构成的组中选择的至少一种；上述钢不包含用M23C6(M为构成上述钢的金属元素)表示的碳化物。上述耐冲击磨损零件中，上述钢还可以含有从由0.05质量％以上且0.20质量％以下的V、0.01质量％以上且0.15质量％以下的Zr及0.1质量％以上且2.0质量％以下的Co构成的组中选择的至少一种。首先，对将构成本申请的耐冲击磨损零件的钢的成分组成限定于上述范围的理由进行说明。碳(C)：0.41质量％以上且0.44质量％以下碳是对钢的硬度有较大影响的元素。若碳含量低于0.41质量％，则通过淬火回火，难以使例如壁厚为100mm左右的本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种耐冲击磨损零件，其中，该耐冲击磨损零件由硬度53HRC以上且57HRC以下的钢构成，该钢含有0.41质量％以上且0.44质量％以下的C、0.2质量％以上且0.5质量％以下的Si、0.2质量％以上且1.5质量％以下的Mn、0.0005质量％以上且0.0050质量％以下的S、0.6质量％以上且2.0质量％以下的Ni、0.7质量％以上且1.5质量％以下的Cr、0.1质量％以上且0.6质量％以下的Mo、0.02质量％以上且0.03质量％以下的Nb、0.01质量％以上且0.04质量％以下的Ti、0.0005质量％以上且0.0030质量％以下的B和20质量ppm以上且60质量ppm以下的N，且余部由铁及不可避免的杂质构成，/n所述钢包含：/n母相，其包含马氏体相和残余奥氏体相；/n第一非金属粒，其分散于所述母相中，且包含从由MnS、TiCN及NbCN构成的组中选择的至少一种；/n所述钢不包含用M

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20181227 JP 2018-2438811.一种耐冲击磨损零件，其中，该耐冲击磨损零件由硬度53HRC以上且57HRC以下的钢构成，该钢含有0.41质量％以上且0.44质量％以下的C、0.2质量％以上且0.5质量％以下的Si、0.2质量％以上且1.5质量％以下的Mn、0.0005质量％以上且0.0050质量％以下的S、0.6质量％以上且2.0质量％以下的Ni、0.7质量％以上且1.5质量％以下的Cr、0.1质量％以上且0.6质量％以下的Mo、0.02质量％以上且0.03质量％以下的Nb、0.01质量％以上且0.04质量％以下的Ti、0.0005质量％以上且0.0030质量％以下的B和20质量ppm以上且60质量ppm以下的N，且余部由铁及不可避免的杂质构成，
所述钢包含：
母相，其包含马氏体相和残余奥氏体相；
第一非金属粒，其分散于所述母相中，且包含从由MnS、TiCN及NbCN构成的组中选择的至少一种；
所述钢不包含用M23C6表示的碳化物，M为构成所述钢的金属元素。


2.根据权利要求1所述的耐冲击磨损零件，其中，
所述钢还含有从由0.05质量％以上且0.20质量％以下的V、0.01质量％以上且0.15质量％以下的Zr及0.1质量％以上且2.0质量％以下的Co构成的组中选择的至少一种。


3.根据权利要求1或2所述的耐冲击磨损零件，其中，
所述母相的晶粒度编号为5以上且8以下。


4.根据权...

【专利技术属性】
技术研发人员：聒田英治，北村浩二，前田和生，小林直己，野田隆司，波多野守，天田贵文，根石豊，宫西庆，西岛良二，泷口大介，
申请(专利权)人：株式会社小松制作所，日本制铁株式会社，
类型：发明
国别省市：日本;JP