具有冶金结合涂料的履带式机械的非渗碳组件制造技术

具有冶金结合涂料的履带式机械的非渗碳组件。本发明专利技术揭示具有冶金结合耐磨涂层的履带式机械的底盘装置组件和生成所述涂覆的底盘装置组件的方法。由铁基合金构成的所述底盘装置组件的主体具有设置在表面上、凹入部或通道内的硬金属合金浆体，然后熔合以生成具有铁基合金的冶金结合。所述耐磨涂层包括熔合硬金属合金，所述熔合硬金属合金按重量包括至少６０％的铁、钴、镍或其合金。在履带式车辆环形履带的操作过程中，所述具有耐磨涂层的底盘装置组件外表面的所述部分对应于所述组件的磨损面。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术一般涉及履带式机械的组件，比如履带链底辊、履带链节、履带销套、履带 板销和履带销套接头，以上组件由冶金结合有耐磨涂层的非渗碳钢制成。具体地，涉及一种 由非渗碳钢制成的履带式机械的底盘装置组件和其它组件，所述组件易于磨损的一些部分 上冶金结合有耐磨涂层，例如底辊的一些部分、履带链节接合与分开的表面、驱动链轮接合 与分开的履带销套外径表面、履带销套和铰链板销衬套铰接在一起时的这两个机械元件的 内径表面、以及履带销套内和铰链销接合处的销外径表面。
技术介绍
在下文描述的现状中，涉及某些结构和/或方法。然而，下面所引用的内容并不能 认为这些结构和/或方法构成了现有技术。申请人明确保留证明这些结构和/方法相对于 本专利技术不取得作为现有技术资格的权利。履带是由链节、履带销套、履带板销、底辊和履带片构成的传输链。图1示出了一 种履带式机械(例如履带式拖拉机)的履带一个截面中的底盘装置组件。履带的每一个部 分均是一端是履带销套另一端是履带板销的紧固在一起的一对链节。所述履带板销装配在 衬套内以夹持下一对链节。履带板销和履带销套一般均是“压入装配”到所述链节因此所 述部分在履带的使用寿命期间不会分开工作。在每个履带上的一个履带板销，即所谓的主 销由扣环夹持以允许履带的移除和分离，例如对履带进行维修和维护时。具有由预期用途 环境(例如粘土、狭缝、壤土、碎石堆、泥或硬表面)决定的期望的防坠器或履带齿片的履带 片栓接到每一个部分以提供牵弓I力。履带式机械的底盘装置组件，诸如履带式机械的履带的履带链底辊、履带链节、履 带销套、履带板销和履带销套接头，应用在非常艰难的操作环境中。例如，在操作中可能进 入履带式机械，如履带式拖拉机，的履带和底盘内的垃圾堆、泥土、石块等等。这些物质随后 在底盘装置组件的接合表面之间和驱动设备的接合表面之间堆积，挤到它们之间的区域内 并且/或者直接碾磨、磨损、凹压、刮伤或裂开所述底盘装置组件的表面。调整太紧的履带 可能给底盘装置组件，比如履带板销和履带销套，增加摩擦和引起加速磨损。在一种极端情 况中，严重地紧固履带的调整可能导致履带酷热地运行并且“克制”诸如履带板销和履带销 套的底盘装置组件的硬度，即热处理所述组件造成所述组件硬度的降低并且甚至导致履带 板销和履带销套熔合到一起。在这范围的另外一端，太松的履带可能允许驱动链轮齿跳转 链节，特别地其反过来又导致底盘装置组件，比如轮齿、履带销套、底辊等的磨损。底盘装置组件较易于磨损。例如，在履带板销和履带销套上有两种类型的磨损一6外部磨损和内部磨损。外部磨损发生在履带销套外径与所述驱动链轮齿接触的区域。这一 接触区域是履带销套表面的1/3或更多并且占了履带销套中心长度的大部分。磨损发生在 履带板销的外径和履带销套的内径。另外，当履带销套装配到履带链节平底锪中时，内部磨 损可能发生在履带销套端部的外径上。因此，环形履带的目前的履带板销和履带销套遭受 负面影响履带销套使用寿命的磨损和压力。目前的履带板销和履带销套一般由经过硬化以减少磨损和增加使用寿命的材料 制成。例如，目前的履带板销通过合金渗碳然后淬火进行表面硬化。然而，这些材料和方法 仍然产生相对相短的使用寿命。因此，除了为硬度和耐磨损所做的材料选择之外，目前的履 带板销和履带销套或者被转变或者被取代而给链轮提供一种新的耐磨表面并且相应地延 长使用寿命。参见，例如路易斯·! ·哈斯威的“轮胎和履带，基础服务”、伊利诺斯州莫林市 的迪尔公司，1986年47-67页。然而，履带板销和履带销套必须在磨损到超过磨损极限之前 被更换，否则它们就不可再用。因此，需要对履带板销和履带销套进行经常性的检查和维护 以确认和改善已经被磨坏的组件，导致设备和人员的相应停机时间。另外，其它板销/衬套(P/B)接头在不同类型的机器的两个机械元件中被广泛用 作铰链，所述机器比如是包括拖拉机、建筑、林业和矿业设备的重型设备。用做铰链的所述 板销/衬套接头在连接到接头的两个机械元件之间的相对运动中还被要求充当加载轴承。 这样的接头由于其在机械上的位置和根据机械的所述类型被暴露于尘土飞扬的环境中。来 自这种环境中的尘土，其中大部分是细沙颗粒，进入所述板销和衬套之间的空间并导致板 销和衬套装配表面的加速磨损从而降低所述接头寿命。这就使得即使每天或者每周都更换 润滑油，也必须经常性替换接头。由沙粒引起的加速磨损是因为沙粒相比于板销和衬套表 面的硬度具有更高的硬度。在传统的履带/销套中，板销的外表面和衬套的孔表面的装配表面，被表面渗碳 并且所述部件经过淬火和回火以获得表面上的高硬度。这些高硬度表面比未渗碳时更能阻 止由细沙颗粒(从外部环境进入到所述板销和所述衬套之间的间隙)引起的磨损。这导 致所述板销/衬套接头具有更长寿命。然而，经过渗碳和淬火方法获得的表面硬度只有约 60-62HRC(洛式硬度)其远远低于沙粒的硬度，因此所述技术仅提供有限的板销/衬套磨 损保护和寿命延长。进入到板销和衬套之间间隙空间内的沙粒与润滑脂(其被注入到间隙 内)混合并且润滑脂的效力显著减少。这使得必须经常将润滑脂从接头间隙空间内挤出， 依据接头密封效力的程度和机械工作的所述环境，有时是每天从接头取出沙子。经常净化 润滑脂有助于在某种程度上增加接头寿命。不过，如果经常要求做这样的净化操作，则会变 得耗时和浪费。其它目前的底盘装置组件一般由经过硬化以减少磨损和增加使用寿命的材料制 成。例如，目前的底辊通过淬火来硬化。然而，这些材料和方法仍然产生相对相短的使用寿 命。磨损问题因为沙子甚至比经过硬化的钢还坚硬而加剧，并且底辊的磨损并不能经过简 单的硬化接触表面而显著降低。因此，需要对底辊进行经常性的检查和维护以确认和改善 已经被磨坏的组件，导致设备和人员的相应停机时间。可知对于其它底盘装置组件而言，类 似的努力得到类似的有限效果。另外，例如，构成底盘装置一部分的底盘履带链节易于严重磨损和腐蚀。磨损是由 与本身硬化的底盘辊子的连续接触引起的。磨损率因为聚集到链节和辊子接触表面之间的干沙、湿沙泥浆和其它诸如石块的硬材料的磨损行为而提高。磨损问题因为沙子甚至比经 过硬化的钢还坚硬而加剧，并且链节的磨损并不能经过简单的硬化接触表面而显著降低。 因此，需要除了热处理之外的解决办法以降低磨损率从而显著延长链节的寿命。而且，因为履带式车辆、其它建筑和矿业设备的功作性质，需要这些机械的底盘部 件与湿沙和泥连续紧密接触。这导致链节表面腐蚀，从而产生对磨损的协同作用。这样的 腐蚀不能通过硬化所述钢来降低。对链节的任何其它浅表面处理，比如渗碳、渗氮或其它传 统的表面处理方法，相对于在使用过程中链节面对的示出磨损和腐蚀的环境而言并不是成 本有效的。更贵重的材料，比如高合金钢或其它高级材料，由于这种替代物会显著增加成本 且不可能是被本领域接受的方法而不能构成使用。因此要求一种问题的解决办法，其可以同时降低磨损和腐蚀并且还可以低成本地 应用在生产环境中。推荐在组件的目前制造工艺上的进行改变。目前方法包括含有不同量硼、锰、铬和 其它元素的中碳钢的热锻、配合表面的机加工、以及选择表面的感应硬化。在金属表面涂覆其它金属或金属合金以增强外观、防止腐蚀、或改善耐磨性通常 被称为“硬化表层”或本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种履带链衬套，包括一衬套，其包括非渗碳硬化钢并且其中具有一磨损面；一冶金结合耐磨涂层，其设置在所述磨损面的至少一部分上，所述耐磨涂层包括一熔合硬金属合金，所述熔合硬金属合金包括按重量至少６０％的铁、钴、镍或其合金并具有大于９５０ＨＶ的威氏硬度。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：蒂莫西D伍德瑞启，
申请(专利权)人：迪尔公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]