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公開番号2025077716
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-05-19
出願番号2023190126
出願日2023-11-07
発明の名称耐摩耗部品
出願人株式会社小松製作所,日本製鉄株式会社
代理人個人
主分類C22C 38/00 20060101AFI20250512BHJP(冶金;鉄または非鉄合金;合金の処理または非鉄金属の処理)
要約【課題】耐久性に優れた耐摩耗部品を提供する。
【解決手段】耐摩耗部品である履帯リンク7は、特定の成分組成の鋼からなり、57HRC以上60HRC以下の硬度を有し、マルテンサイト組織を有する高硬度部7Aと、高硬度部7A以外の領域であって、高硬度部7Aよりも硬度が低く、マルテンサイト組織を有する低硬度部7Bと、を備える。高硬度部7Aは、マルテンサイトから構成される母相と、母相のラス内に分散する炭化物92と、を含む。高硬度部7Aの断面における炭化物92の面積率は9%以上である。
【選択図】図3
特許請求の範囲【請求項１】
０．４１質量％以上０．４４質量％以下のＣと、
０．２質量％以上０．６質量％以下のＳｉと、
０．２質量％以上１．５質量％以下のＭｎと、
０．０００５質量％以上０．００５０質量％以下のＳと、
０．６質量％以上２．０質量％以下のＮｉと、
０．７質量％以上１．５質量％以下のＣｒと、
０．１質量％以上０．６質量％以下のＭｏと、
０．０２質量％以上０．０４質量％以下のＮｂと、
０．０１５質量％以上０．０３質量％以下のＴｉと、
０．０００５質量％以上０．００３０質量％以下のＢと、
２０質量ｐｐｍ以上１２０質量ｐｐｍ以下のＮと、を含有し、残部が鉄および不純物からなる鋼からなり、
５７ＨＲＣ以上６０ＨＲＣ以下の硬度を有し、マルテンサイト組織を有する高硬度部と、
前記高硬度部以外の領域であって、前記高硬度部よりも硬度が低く、マルテンサイト組織を有する低硬度部と、を備え、
前記高硬度部は、
マルテンサイトから構成される母相と、
前記母相のラス内に分散する炭化物と、を含み、
前記高硬度部の断面における前記炭化物の面積率は９％以上である、耐摩耗部品。
続きを表示（約 890 文字）【請求項２】
０．４１質量％以上０．４４質量％以下のＣと、
０．２質量％以上０．６質量％以下のＳｉと、
０．２質量％以上１．５質量％以下のＭｎと、
０．０００５質量％以上０．００５０質量％以下のＳと、
０．６質量％以上２．０質量％以下のＮｉと、
０．７質量％以上１．５質量％以下のＣｒと、
０．１質量％以上０．６質量％以下のＭｏと、
０．０２質量％以上０．０４質量％以下のＮｂと、
０．０１５質量％以上０．０３質量％以下のＴｉと、
０．０００５質量％以上０．００３０質量％以下のＢと、
２０質量ｐｐｍ以上１２０質量ｐｐｍ以下のＮと、を含有し、さらに、
０．０５質量％以上０．２０質量％以下のＶ、０．０１質量％以上０．１５質量％以下のＺｒ、０．１質量％以上２．０質量％以下のＣｏ、０．０５質量％以上０．４０質量％以下のＣｕおよび０．００５質量％以上０．０５０質量％以下のＡｌからなる群から選択される少なくとも１種、を含有し、残部が鉄および不純物からなる鋼からなり、
５７ＨＲＣ以上６０ＨＲＣ以下の硬度を有し、マルテンサイト組織を有する高硬度部と、
前記高硬度部以外の領域であって、前記高硬度部よりも硬度が低く、マルテンサイト組織を有する低硬度部と、を備え、
前記高硬度部は、
マルテンサイトから構成される母相と、
前記母相のラス内に分散する炭化物と、を含み、
前記高硬度部の断面における前記炭化物の面積率は９％以上である、耐摩耗部品。
【請求項３】
前記高硬度部および前記低硬度部はＭ
２３
Ｃ
６
で表され、Ｍは前記鋼を構成する金属元素であるＭ
２３
Ｃ
６
炭化物を含まない、請求項１または請求項２に記載の耐摩耗部品。
【請求項４】
前記高硬度部の引張試験における絞りの値は４０％以上である、請求項１または請求項２に記載の耐摩耗部品。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本開示は、耐摩耗部品に関するものである。
続きを表示（約 2,300 文字）【背景技術】
【０００２】
油圧ショベル、ブルドーザなどの履帯式作業機械の足回りを構成する部品である履帯リンク、履帯ブシュ、履帯ピン、スプロケットティース、下転輪、上転輪、シュープレートなどの履帯部品のほか、リッパーポイント、圧砕具の歯など、土砂や鉱石、コンクリートなどの硬質の物体と接触する環境で使用される耐土砂摩耗部品を含む耐摩耗部品には、耐摩耗性および強靭性の両立による耐久性の向上が要求される。
【０００３】
耐摩耗性と強靭性との両立のため、耐摩耗部品において硬化層を適切な領域に形成する技術が知られている（たとえば、特許文献１参照）。また、素材として適切な成分組成を有する鋼を採用するとともに、Ｍ
２３
Ｃ
６
炭化物の形成を回避することで、耐摩耗性と強靭性とを両立する技術が提案されている（たとえば、特許文献２参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
特開平０１－１６５７２５号公報
特開２０２０－０２９６１０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献２に開示された履帯部品は、耐摩耗性と強靭性とを両立することが可能な耐摩耗部品であるといえる。しかし、作業機械の自動運転、無人運転の普及により、作業機械の運転は効率が重視され、高速走行などのより過酷な条件下で作業機械が運転される場合がある。その結果、耐土砂摩耗部品を含む耐摩耗部品には、さらなる耐久性の向上が求められる。
【０００６】
耐久性に優れた耐摩耗部品を提供することが、本開示の目的の１つである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本開示の第１の局面に従った耐摩耗部品は、０．４１質量％以上０．４４質量％以下のＣ（炭素）と、０．２質量％以上０．６質量％以下のＳｉ（珪素）と、０．２質量％以上１．５質量％以下のＭｎ（マンガン）と、０．０００５質量％以上０．００５０質量％以下のＳ（硫黄）と、０．６質量％以上２．０質量％以下のＮｉ（ニッケル）と、０．７質量％以上１．５質量％以下のＣｒ（クロム）と、０．１質量％以上０．６質量％以下のＭｏ（モリブデン）と、０．０２質量％以上０．０４質量％以下のＮｂ（ニオブ）と、０．０１５質量％以上０．０３質量％以下のＴｉ（チタン）と、０．０００５質量％以上０．００３０質量％以下のＢ（硼素）と、２０質量ｐｐｍ以上１２０質量ｐｐｍ以下のＮ（窒素）と、を含有し、残部が鉄および不純物からなる鋼からなる。この耐摩耗部品は、ロックウェル硬さ５７ＨＲＣ以上６０ＨＲＣ以下の硬度を有し、マルテンサイト組織を有する高硬度部と、高硬度部以外の領域であって、高硬度部よりも硬度が低く、マルテンサイト組織を有する低硬度部と、を備える。高硬度部は、マルテンサイトから構成される母相と、母相のラス内に分散する炭化物と、を含む。高硬度部の断面における当該炭化物の面積率は９％以上である。
【０００８】
本開示の第２の局面に従った耐摩耗部品は、０．４１質量％以上０．４４質量％以下のＣと、０．２質量％以上０．６質量％以下のＳｉと、０．２質量％以上１．５質量％以下のＭｎと、０．０００５質量％以上０．００５０質量％以下のＳと、０．６質量％以上２．０質量％以下のＮｉと、０．７質量％以上１．５質量％以下のＣｒと、０．１質量％以上０．６質量％以下のＭｏと、０．０２質量％以上０．０４質量％以下のＮｂと、０．０１５質量％以上０．０３質量％以下のＴｉと、０．０００５質量％以上０．００３０質量％以下のＢと、２０質量ｐｐｍ以上１２０質量ｐｐｍ以下のＮと、を含有し、さらに、０．０５質量％以上０．２０質量％以下のＶ（バナジウム）、０．０１質量％以上０．１５質量％以下のＺｒ（ジルコニウム）、０．１質量％以上２．０質量％以下のＣｏ（コバルト）、０．０５質量％以上０．４０質量％以下のＣｕ（銅）および０．００５質量％以上０．０５０質量％以下のＡｌ（アルミニウム）からなる群から選択される少なくとも１種、を含有し、残部が鉄および不純物からなる鋼からなる。この耐摩耗部品は、５７ＨＲＣ以上６０ＨＲＣ以下の硬度を有し、マルテンサイト組織を有する高硬度部と、高硬度部以外の領域であって、高硬度部よりも硬度が低く、マルテンサイト組織を有する低硬度部と、を備える。高硬度部は、マルテンサイトから構成される母相と、母相のラス内に分散する炭化物と、を含む。高硬度部の断面における当該炭化物の面積率は９％以上である。
【発明の効果】
【０００９】
上記耐摩耗部品によれば、耐久性に優れた耐摩耗部品を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
図１は、履帯式走行装置の構造を示す概略図である。
図２は、履帯の構造の一部を示す概略斜視図である。
図３は、履帯の構造を示す概略断面図である。
図４は、履帯リンクの製造工程の概略を示すフローチャートである。
図５は、炭化物の面積率を測定するためのＳＥＭ写真である。
図６は、炭化物の面積率を測定するためのＳＥＭ写真である。
図７は、炭化物の面積率を測定するためのＳＥＭ写真である。
図８は、炭化物の面積率と絞りとの関係を示す図である。
【発明を実施するための形態】
（【００１１】以降は省略されています）

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