挖掘机引导轮淬硬层不良原因调查

欧洲、美国、日本等发达国家的很多知名企业以小吨位的挖掘机为主，小型挖掘机产品的市场需求量很大，我公司近年开始扩大小型挖掘机系列产品的种类，其中生产的1.5t引导轮是目前开发的最小的铸造引导轮，在试制阶段剖切检验时发现此引导轮的淬硬层深不良，包含R弧部位没有硬化层和工作面淬硬层过深。针对此问题，进行了化学成分、金相组织、热处理工艺、感应器设计等方面的研究，找到淬硬层深不良的主要原因，并进行解决，以保证产品质量。

1.5t引导轮的热处理要求如图1所示，剖切块腐蚀形貌如图2所示，A、A´代表轮沿，B、B´代表R弧，C、C´代表工作面，从图2可知工作面C`淬透为10mm，淬硬层超差，R弧处B、B`的硬化层为0，A、A´分别为3.9mm、4.5mm。引导轮工作时受力复杂，工作面与链轨接触，磨损大，此处淬透容易在使用过程中出现开裂，造成不能使用，需要进行改进。 

（1）化学成分、组织及晶粒度  1.5t引导轮采用的材料是SCSiMn2H，通过检验化学成分如表1所示，其DI值在要求的中限，化学成分合格。硬化区组织为回火马氏体，晶粒度为7级，基体区组织为珠光体+铁素体，晶粒度为6级，组织及晶粒度合格。

2）感应器设计  图3为此轮体的感应器，由于R弧处相比工作面和轮沿处小，其加热方式为靠透热，从感应器设计上看已经进行了R弧强化，避免R弧加热不好，轮沿和工作面淬透，从图样分析1.5t引导轮的工作面和轮沿的壁厚相差约2倍，此感应器的设计利用了感应的邻近效应，将壁薄的工作面处的距离适当增大了，但是由于加热R弧处的加强体尺寸太小，仅为2mm，因此使R弧处加热效果不好，淬硬层为0。而热处理参数的选择都是根据经验理论公式及结合现场试验情况确定的，通过现有的热处理试验参数的调节（如加热时间、冷却时间调节等）、变换加热位置、分段加热对R弧预热等方式均无法满足热处理要求，因而将淬硬层不良的主要原因确定为感应器的设计不合理，改善方向是重新设计感应器。