推土機引導輪淬硬層不良原因調查

歐洲、美國、日本等發達國家的很多知名企業以小噸位的挖掘機為主，小型挖掘機產品的市場需求量很大，我公司近年開始擴大小型挖掘機系列產品的種類，其中生產的1.5t引導輪是目前開發的鑄造引導輪，在試制階段剖切檢驗時發現此引導輪的淬硬層深不良，包含R弧部位沒有硬化層和工作面淬硬層過深。針對此問題，進行了化學成分、金相組織、熱處理工藝、感應器設計等方面的研究，找到淬硬層深不良的主要原因，并進行解決，以保證產品質量。

1. 淬硬層不良原因調查

1.5t引導輪的熱處理要求如圖1所示，剖切塊腐蝕形貌如圖2所示，A、A′代表輪沿，B、B′代表R弧，C、C′代表工作面，從圖2可知工作面C`淬透為10mm，淬硬層超差，R弧處B、B`的硬化層為0，A、A′分別為3.9mm、4.5mm。引導輪工作時受力復雜，工作面與鏈軌接觸，磨損大，此處淬透容易在使用過程中出現開裂，造成不能使用，需要進行改進。 

（1）化學成分、組織及晶粒度  1.5t引導輪采用的材料是SCSiMn2H，通過檢驗化學成分如表1所示，其DI值在要求的中限，化學成分合格。硬化區組織為回火馬氏體，晶粒度為7級，基體區組織為珠光體+鐵素體，晶粒度為6級，組織及晶粒度合格。

（2）感應器設計  圖3為此輪體的感應器，由于R弧處相比工作面和輪沿處小，其加熱方式為靠透熱，從感應器設計上看已經進行了R弧強化，避免R弧加熱不好，輪沿和工作面淬透，從圖樣分析1.5t引導輪的工作面和輪沿的壁厚相差約2倍，此感應器的設計利用了感應的鄰近效應，將壁薄的工作面處的距離適當增大了，但是由于加熱R弧處的加強體尺寸太小，僅為2mm，因此使R弧處加熱效果不好，淬硬層為0。而熱處理參數的選擇都是根據經驗理論公式及結合現場試驗情況確定的，通過現有的熱處理試驗參數的調節（如加熱時間、冷卻時間調節等）、變換加熱位置、分段加熱對R弧預熱等方式均無法滿足熱處理要求，因而將淬硬層不良的主要原因確定為感應器的設計不合理，改善方向是重新設計感應器。