本發(fā)明涉及機(jī)械部件及其制造方法，更具體來說，涉及具備在母相中分散硬質(zhì)粒子的增厚層的機(jī)械部件及其制造方法。

背景技術(shù)：

存在以提高耐磨損性等為目的，在機(jī)械部件中形成增厚層的情況。作為用于使耐磨損性提高的增厚層，能夠采用例如在由鋼構(gòu)成的母材中分散硬質(zhì)粒子的增厚層。增厚層能夠通過例如堆焊而形成(例如，參照(日本)特開2008－763號公報(專利文獻(xiàn)1)以及(日本)特開平8－47774號公報(專利文獻(xiàn)2))。

現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)

專利文獻(xiàn)

專利文獻(xiàn)1:(日本)特開2008－763號公報

專利文獻(xiàn)2:(日本)特開平8－47774號公報

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

發(fā)明所要解決的課題

在形成有在母相中分散硬質(zhì)粒子的增厚層的機(jī)械部件中，在其使用中存在硬質(zhì)粒子從增厚層脫落的情況。當(dāng)硬質(zhì)粒子脫落時，具有增厚層的機(jī)械部件的耐磨損性有可能下降。

本發(fā)明的目的之一在于，通過抑制硬質(zhì)粒子從增厚層脫落而提高機(jī)械部件的耐磨損性。

用于解決課題的方案

根據(jù)本發(fā)明的機(jī)械部件具備：由第一金屬構(gòu)成的基部、將該基部的表面的至少一部分覆蓋地與基部接觸而配置的增厚層。增厚層包括由第二金屬構(gòu)成的母相和在該母相中分散的硬質(zhì)粒子。增厚層的表面成為鍛造面。位于距離增厚層的表面在硬質(zhì)粒子的平均粒徑以內(nèi)的區(qū)域即增厚層表層區(qū)域內(nèi)的硬質(zhì)粒子在進(jìn)入增厚層的狀態(tài)下排列地配置。

在本發(fā)明的機(jī)械部件中，增厚層的表面成為鍛造面，位于增厚層表層區(qū)域內(nèi)的硬質(zhì)粒子在埋入增厚層的狀態(tài)下排列地配置。由此，抑制硬質(zhì)粒子從增厚層的表面較大突出。因此，抑制在機(jī)械部件的使用中的硬質(zhì)粒子的脫落，并提高機(jī)械部件的耐磨損性。像這樣，根據(jù)本發(fā)明的機(jī)械部件，能夠提高機(jī)械部件的耐磨損性。需要說明的是，硬質(zhì)粒子的平均粒徑能夠通過以下方式獲得：對與增厚層的表面垂直的截面用光學(xué)顯微鏡觀察，并計算觀察到的十個硬質(zhì)粒子的直徑的平均值。

在上述機(jī)械部件中，位于增厚層表層區(qū)域內(nèi)的硬質(zhì)粒子也可以配置為與增厚層的表面相接。由此，從增厚層的表面露出的硬質(zhì)粒子的區(qū)域變得極小，從而抑制硬質(zhì)粒子的脫落。

在上述機(jī)械部件中，位于增厚層表層區(qū)域內(nèi)的上述硬質(zhì)粒子的從增厚層的表面露出的區(qū)域所對應(yīng)的中心角也可以為銳角(不到90°)。由此，從增厚層的表面露出的硬質(zhì)粒子的區(qū)域變得極小，從而抑制硬質(zhì)粒子的脫落。

在上述機(jī)械部件中，在包括該增厚層和上述基部的界面的區(qū)域中，上述增厚層也可以包括向基部突出的突出部。由此，抑制增厚層從基部剝離。

在上述機(jī)械部件中，上述硬質(zhì)粒子的至少一部分也可以進(jìn)入到上述突出部中。由此，更可靠地抑制增厚層從基部剝離。

上述機(jī)械部件也可以被用作履帶式行走部件、鏟斗斗齒或破碎裝置的齒部。耐磨損性優(yōu)秀的上述機(jī)械部件適合于要求高耐磨損性的這些機(jī)械部件。

根據(jù)本發(fā)明的機(jī)械部件的制造方法具備：準(zhǔn)備由第一金屬構(gòu)成的基部件的工序；以覆蓋該基部件的表面的至少一部分的方式形成增厚層的工序；為了加工該增厚層，而將形成有增厚層的上述基部件鍛造的工序。在形成增厚層的工序中，形成包括由第二金屬構(gòu)成的母相和在該母相中分散的硬質(zhì)粒子的增厚層。

在本發(fā)明的機(jī)械部件的制造方法中，為了加工硬質(zhì)粒子在母相中分散的增厚層而將形成有增厚層的基部件鍛造。在通過鍛造對增厚層加工時，從增厚層的表面突出的硬質(zhì)粒子被壓入硬度相對低的母相內(nèi)。因此，在增厚層的表面附近，硬質(zhì)粒子成為充分地埋入增厚層內(nèi)的狀態(tài)。其結(jié)果，抑制在機(jī)械部件的使用中的硬質(zhì)粒子的脫落，提高機(jī)械部件的耐磨損性。像這樣，根據(jù)本發(fā)明的機(jī)械部件的制造方法，能夠提高機(jī)械部件的耐磨損性。

在上述機(jī)械部件的制造方法中，在將形成有增厚層的基部件鍛造的工序中，也可以將形成有增厚層的基部件熱鍛。通過采用熱鍛，能夠使形成有增厚層的基部件變得容易鍛造。

在上述機(jī)械部件的制造方法中，上述機(jī)械部件也可以被用作履帶式行走部件、鏟斗斗齒或破碎裝置的齒。能夠制造耐磨損性優(yōu)秀的上述機(jī)械部件的上述機(jī)械部件的制造方法適合于要求高耐磨損性的這些機(jī)械部件的制造。

發(fā)明效果

從以上的說明顯而易見地，根據(jù)本發(fā)明的機(jī)械部件及其制造方法，能夠通過抑制硬質(zhì)粒子從增厚層脫落而提高機(jī)械部件的耐磨損性。

附圖說明

圖1是表示履帶式走行裝置的結(jié)構(gòu)的概略圖。

圖2是用于說明鏈輪以及襯套的動作的概略圖。

圖3是表示襯套的結(jié)構(gòu)的概略立體圖。

圖4是表示鏈輪和襯套的接觸狀態(tài)的概略剖視圖。

圖5是沿著圖4的線V－V的概略剖視圖。

圖6是表示增厚層的表面附近的結(jié)構(gòu)的概略剖視圖。

圖7是表示增厚層和基部的界面附近的結(jié)構(gòu)的概略剖視圖。

圖8是表示機(jī)械部件的制造方法的概略的流程圖。

圖9是用于說明鏈輪的制造方法的概略立體圖。

圖10是用于說明鏈輪的制造方法的概略立體圖。

圖11是用于說明增厚層的形成方法的概略剖視圖。

圖12是用于說明鏈輪的制造方法的概略立體圖。

圖13是用于說明鏈輪的制造方法的概略立體圖。

圖14是用于說明襯套的制造方法的概略立體圖。

圖15是用于說明襯套的制造方法的概略立體圖。

圖16是表示液壓挖掘機(jī)的鏟斗的結(jié)構(gòu)的概略立體圖。

圖17是表示斗齒的結(jié)構(gòu)的概略俯視圖。

圖18是表示沿著圖17的線XVIII－XVIII的截面的概略剖視圖。

圖19是表示比較例的斗齒的結(jié)構(gòu)的概略剖視圖。

圖20是用于說明斗齒的制造方法的概略剖視圖。

圖21是用于說明斗齒的制造方法的概略剖視圖。

圖22是表示破碎裝置的結(jié)構(gòu)的概略立體圖。

圖23是表示破碎裝置的固定部外齒的結(jié)構(gòu)的概略立體圖。

圖24是沿著圖23的線XXIV－XXIV的概略剖視圖。

圖25是沿著圖24的線XXV－XXV的概略剖視圖。

圖26是用于說明破碎裝置的固定部外齒的制造方法的概略立體圖。

圖27是用于說明破碎裝置的固定部外齒的制造方法的概略立體圖。

圖28是用于說明破碎裝置的固定部外齒的制造方法的概略剖視圖。

圖29是用于說明破碎裝置的固定部外齒的制造方法的概略剖視圖。

圖30是用于說明破碎裝置的固定部外齒的制造方法的概略立體圖。

圖31是用于說明破碎裝置的固定部外齒的制造方法的概略立體圖。

圖32是用于說明破碎裝置的固定部外齒的制造方法的概略剖視圖。

圖33是用于說明破碎裝置的固定部外齒的制造方法的概略剖視圖。

圖34是表示斗齒的截面的照片。

圖35是增厚層的表面附近的光學(xué)顯微鏡照片(實(shí)施例)。

圖36是增厚層的表面附近的光學(xué)顯微鏡照片(比較例)。

圖37是增厚層和基部的界面附近的光學(xué)顯微鏡照片(實(shí)施例)。

圖38是增厚層和基部的界面附近的光學(xué)顯微鏡照片(比較例)。

具體實(shí)施方式

以下，說明本發(fā)明的實(shí)施方式。需要說明的是，在以下的附圖中對相同或相當(dāng)?shù)牟糠仲x予相同的參照標(biāo)記，并不重復(fù)其說明。

(實(shí)施方式一)

以履帶式走行裝置的鏈輪以及襯套為例，對本發(fā)明的一個實(shí)施方式即實(shí)施方式一中的機(jī)械部件進(jìn)行說明。圖1是表示履帶式走行裝置的結(jié)構(gòu)的概略圖。圖2是用于說明鏈輪以及襯套的動作的概略圖。圖3是表示襯套的結(jié)構(gòu)的概略立體圖。圖4以及圖5是表示鏈輪和襯套的接觸狀態(tài)的概略剖視圖。

參照圖1，本實(shí)施方式中的履帶式走行裝置1例如為推土機(jī)等作業(yè)機(jī)械的行走裝置，具備：履帶2、履帶機(jī)架3、空轉(zhuǎn)輪4、鏈輪5、多個(此處為七個)下轉(zhuǎn)輪10、多個(此處為兩個)上轉(zhuǎn)輪11。

履帶2包括：環(huán)狀地連結(jié)的多個履帶鏈帶9、相對于各履帶鏈帶9固定的履帶板6。履帶鏈帶9包括外鏈帶7和內(nèi)鏈帶8。外鏈帶7和內(nèi)鏈帶8交替地連結(jié)。

空轉(zhuǎn)輪4、多個下轉(zhuǎn)輪10和多個上轉(zhuǎn)輪11能夠圍繞各自的軸旋轉(zhuǎn)地安裝于履帶機(jī)架3。鏈輪5配置于履帶機(jī)架3的一個端部側(cè)。鏈輪5與發(fā)動機(jī)等動力源連接，通過由該動力源驅(qū)動，圍繞軸旋轉(zhuǎn)。向徑向外側(cè)突出的多個突出部51配置于鏈輪5的外周面。突出部51與履帶2嚙合。因此，鏈輪5的旋轉(zhuǎn)向履帶2傳遞。履帶2被鏈輪5的旋轉(zhuǎn)驅(qū)動而在周向上旋轉(zhuǎn)。

空轉(zhuǎn)輪4安裝于履帶機(jī)架3的另一個端部(與配置鏈輪5的一側(cè)相反的一側(cè)的端部)。另外，在夾在鏈輪5和空轉(zhuǎn)輪4之間的履帶機(jī)架3的區(qū)域中，在接地側(cè)安裝多個下轉(zhuǎn)輪10，在與接地側(cè)相反的一側(cè)安裝多個上轉(zhuǎn)輪11?？辙D(zhuǎn)輪4、下轉(zhuǎn)輪10以及上轉(zhuǎn)輪11在外周面上與履帶2的內(nèi)周面接觸。其結(jié)果，由鏈輪5的旋轉(zhuǎn)而被驅(qū)動的履帶2一邊被空轉(zhuǎn)輪4、鏈輪5、下轉(zhuǎn)輪10以及上轉(zhuǎn)輪11引導(dǎo)，一邊在周向上旋轉(zhuǎn)。

參照圖2，相鄰的外鏈帶7和內(nèi)鏈帶8通過連結(jié)銷12以及襯套13連結(jié)。在各內(nèi)鏈帶8上各形成有兩個在與履帶2的旋轉(zhuǎn)面垂直的方向上貫通的貫通孔15。該兩個貫通孔15中的一個貫通孔15形成于長度方向的一個端部，另一個貫通孔15形成于另一個端部。在各外鏈帶7上各形成有兩個在與履帶2的旋轉(zhuǎn)面垂直的方向上貫通的貫通孔15。該兩個貫通孔15中的一個貫通孔15形成于長度方向的一個端部，另一個貫通孔15形成于另一個端部。

參照圖3，襯套13具有中空圓筒狀的形狀。外徑小的小徑部139形成于襯套13的兩個端部。襯套13的內(nèi)周面133在長度方向上具有一定的直徑。在小徑部139中，襯套13的厚度變小。

參照圖2以及圖3，一對外鏈帶7配置為在各自從與履帶2的旋轉(zhuǎn)面垂直的方向觀察時，各自的兩個貫通孔15重疊。一對內(nèi)鏈帶8配置為在各自從與履帶2的旋轉(zhuǎn)面垂直的方向觀察時，各自的兩個貫通孔15重疊。相鄰的外鏈帶7和內(nèi)鏈帶8配置為在從與履帶2的旋轉(zhuǎn)面垂直的方向觀察時，各自的一個貫通孔15重疊。襯套13配置為被一對內(nèi)鏈帶8夾住，且兩端的小徑部139插入內(nèi)鏈帶8的貫通孔15。連結(jié)銷12配置為貫通相鄰的外鏈帶7以及內(nèi)鏈帶8的在從與履帶2的旋轉(zhuǎn)面垂直的方向觀察時重疊的貫通孔15，且貫通被襯套13的內(nèi)周面133包圍的空間。連結(jié)銷12配置為將襯套13在長度方向上貫通。

鏈輪5的外周面53一邊與構(gòu)成履帶2的襯套13的外周面131嚙合，鏈輪5一邊在周向上旋轉(zhuǎn)。因此，對于鏈輪5的外周面53以及襯套13的外周面131要求高耐磨損性。鏈輪5為一邊在與其他部件即襯套13接觸的區(qū)域即外周面53上接觸一邊相對于襯套13相對滑動的機(jī)械部件。襯套13為一邊在與其他部件即鏈輪5接觸的區(qū)域即外周面131上接觸一邊相對于鏈輪5相對滑動的機(jī)械部件。

參照圖4以及圖5，鏈輪5具備：由金屬(鋼)構(gòu)成的基部50、為構(gòu)成接觸區(qū)域即外周面53而覆蓋基部50的增厚層52。增厚層52的表面即外周面53被平滑化。此處，增厚層52的表面即外周面53被平滑化的狀態(tài)是指，從增厚層52的表面將受液體狀態(tài)的增厚層52形成時的表面張力等影響的表面形狀除去后的狀態(tài)。在本實(shí)施方式中，增厚層52的表面即外周面53為鍛造面。受液體狀態(tài)的增厚層52形成時的表面張力等影響的增厚層52的表面即外周面53通過鍛造而被平滑化。作為構(gòu)成基部50的金屬，可以采用例如在JIS標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定的機(jī)械結(jié)構(gòu)用碳素鋼或機(jī)械結(jié)構(gòu)用合金鋼(例如除S45C、SCM435以外，還包括含有同等量的碳的SMn鋼、SCr鋼、SCM鋼等)等。

襯套13具備：基部134、為構(gòu)成接觸區(qū)域即外周面131而覆蓋基部134的增厚層132。增厚層132的表面即外周面131被平滑化。在本實(shí)施方式中，增厚層132的表面即外周面131為鍛造面。受液體狀態(tài)的增厚層52形成時的表面張力等影響的增厚層132的表面即外周面131通過鍛造而被平滑化。作為構(gòu)成基部134的金屬，可以采用例如在JIS標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定的機(jī)械結(jié)構(gòu)用碳素鋼或機(jī)械結(jié)構(gòu)用合金鋼(例如除S45C、SCM435以外，還包括含有同等量的碳的SMn鋼、SCr鋼、SCM鋼等)。

在本實(shí)施方式中的機(jī)械部件即鏈輪5以及襯套13中，構(gòu)成接觸區(qū)域的增厚層52、132的表面被平滑化。由此，抑制局部的接觸面壓力上升等現(xiàn)象，抑制對于其他部件(襯套13以及鏈輪5)的攻擊性。

接下來，對鏈輪5以及襯套13所具有的增厚層的結(jié)構(gòu)進(jìn)行說明。圖6是表示增厚層的表面附近的結(jié)構(gòu)的概略剖視圖。圖7是表示增厚層和基部的界面附近的結(jié)構(gòu)的概略剖視圖。參照圖6以及圖7，鏈輪5以及襯套13所具有的增厚層90(增厚層52以及增厚層132)包括由第二金屬構(gòu)成的母相95和在母相95中分散的硬質(zhì)粒子91。構(gòu)成母相95的第二金屬可以是例如將來自于焊線的金屬和構(gòu)成基部100(基部50以及基部134)的金屬(第一金屬)混合的金屬。作為硬質(zhì)粒子91，可以采用比母相95的硬度高的粒子，例如由超硬合金構(gòu)成的粒子。增厚層90比基部100的耐磨損性高。

參照圖6，增厚層90的表面90A成為鍛造面。位于距離增厚層90的表面90A在硬質(zhì)粒子91的平均粒徑以內(nèi)的區(qū)域即增厚層表層區(qū)域90B內(nèi)的硬質(zhì)粒子91在埋入增厚層90的狀態(tài)下排列地配置。由此，抑制硬質(zhì)粒子91從增厚層90的表面90A過于突出地配置。其結(jié)果，抑制在鏈輪5以及襯套13的使用中的硬質(zhì)粒子91脫落，從而提高鏈輪5以及襯套13的耐磨損性。

如圖6所示，位于增厚層表層區(qū)域90B內(nèi)的硬質(zhì)粒子91也可以配置為與增厚層90的表面90A相接。由此，從增厚層90的表面90A露出的硬質(zhì)粒子91的區(qū)域變得極小，從而抑制硬質(zhì)粒子91的脫落。

如圖6所示，位于增厚層表層區(qū)域90B內(nèi)的硬質(zhì)粒子91的與從增厚層90的表面90A露出的區(qū)域?qū)?yīng)的中心角θ也可以為銳角(不到90°)。由此，從增厚層90的表面90A露出的硬質(zhì)粒子91的區(qū)域變得極小，從而抑制硬質(zhì)粒子91的脫落。

參照圖7，在包括增厚層90和基部100的界面的區(qū)域中，增厚層90包括向基部100突出的突出部99。通過由突出部99導(dǎo)致的錨固效果，抑制增厚層90從基部100剝離。硬質(zhì)粒子91的至少一部分進(jìn)入到突出部99中。由此，更可靠地抑制增厚層90從基部100剝離。增厚層90的母相95介于進(jìn)入到突出部99中的硬質(zhì)粒子91和基部100之間。進(jìn)入到突出部99中的硬質(zhì)粒子91和基部100不接觸。硬質(zhì)粒子91的中心位于突出部99的外部(硬質(zhì)粒子91的體積的不到1/2的區(qū)域進(jìn)入到突出部99內(nèi)。)。在各突出部99內(nèi)有一個硬質(zhì)粒子91進(jìn)入。各突出部99的深度比進(jìn)入到該突出部99中的硬質(zhì)粒子91的半徑小。

接下來，參照圖8～圖13，對本實(shí)施方式中的機(jī)械部件即鏈輪5的制造方法進(jìn)行說明。圖8是表示機(jī)械部件即鏈輪的制造方法的概略的流程圖。圖9、圖10、圖12以及圖13是用于說明鏈輪的制造方法的概略立體圖。圖11是用于說明增厚層的形成方法的概略剖視圖。

參照圖8，在本實(shí)施方式中的鏈輪5的制造方法中，首先作為工序(S10)實(shí)施基部件準(zhǔn)備工序。參照圖9，在該工序(S10)中，準(zhǔn)備應(yīng)該成為鏈輪5的基部50的基部件61?；考?1由構(gòu)成基部50的金屬構(gòu)成。基部件61具有圓筒狀?；考?1包括：一對端面61B、將一對端面61B彼此連接的側(cè)面61A。

接下來，作為工序(S20)實(shí)施增厚層形成工序。參照圖9以及圖10，在該工序(S20)中，增厚層63形成為覆蓋在工序(S10)中準(zhǔn)備的基部件61的側(cè)面61A的一部分。增厚層63遍及基部件61的長度方向的全部區(qū)域地形成。增厚層63形成于基部件61的周向的一部分(周向的大約一半)。增厚層63具有在基部件61的長度方向上延伸的焊道62在周向上無縫排列地配置的結(jié)構(gòu)。

增厚層63的形成可以例如像以下這樣通過利用二氧化碳電弧焊接法的堆焊來實(shí)施。首先，對增厚層形成裝置進(jìn)行說明。參照圖11，增厚層形成裝置具備焊槍70和硬質(zhì)粒子供應(yīng)噴嘴80。焊槍70包括：具有中空圓筒狀的焊接噴嘴71、配置于焊接噴嘴71的內(nèi)部并與電源(未圖示)連接的接觸片72。焊線73一邊與接觸片72接觸，一邊向焊接噴嘴71的前端側(cè)連續(xù)地供應(yīng)。作為焊線，可以采用例如JIS標(biāo)準(zhǔn)的YGW 12。焊接噴嘴71和接觸片72的間隙成為保護(hù)氣體的流路。流經(jīng)該流路的保護(hù)氣體從焊接噴嘴71的前端噴出。硬質(zhì)粒子供應(yīng)噴嘴80具有中空圓筒狀的形狀。向硬質(zhì)粒子供應(yīng)噴嘴80內(nèi)供應(yīng)硬質(zhì)粒子91，并將硬質(zhì)粒子91從硬質(zhì)粒子供應(yīng)噴嘴80的前端噴出。

使用上述增厚層形成裝置能夠通過以下的步驟形成增厚層63。當(dāng)將基部件61作為一個電極并將焊線73作為另一個電極在基部件61和焊線73之間外施電壓時，在焊線73和基部件61之間形成電弧74。電弧74通過從焊接噴嘴71的前端沿著箭頭β噴出的保護(hù)氣體而隔絕于周圍的空氣。作為保護(hù)氣體可以采用例如二氧化碳。通過電弧74的熱量，基部件61的一部分以及焊線73的前端熔融。焊線73的前端熔融所形成的液滴向基部件61的熔融區(qū)域移動。由此，形成熔融的基部件61和焊線73互相混合的液體區(qū)域即熔融池92。從硬質(zhì)粒子供應(yīng)噴嘴80噴出的硬質(zhì)粒子91向熔融池92供應(yīng)。

當(dāng)構(gòu)成堆焊裝置的焊槍70以及硬質(zhì)粒子供應(yīng)噴嘴80相對于基部件61向矢印α方向相對移動時，形成熔融池92的位置依次移動，之前形成的熔融池92凝固并成為焊道62。焊道62包括熔融池92凝固所形成的母相95和在母相95中分散的硬質(zhì)粒子91。通過多個焊道62在寬度方向上相鄰地?zé)o縫形成，且基部件61的側(cè)面61A的所要求的區(qū)域被多個焊道62覆蓋，從而完成增厚層63的形成(參照圖10)。需要說明的是，堆焊可以以例如焊接電流230A、焊接電壓17V、硬質(zhì)粒子的供應(yīng)量110g/min、焊縫余高4mm的條件實(shí)施。作為焊線，也可以采用JIS標(biāo)準(zhǔn)YGW11。作為硬質(zhì)粒子，也可以采用WC、W₂C類的粒子。

接下來，作為工序(S30)實(shí)施熱鍛工序。在工序(S30)中，將在工序(S20)中形成增厚層63的基部件61熱鍛。參照圖10以及圖12，在將形成有增厚層63的基部件61加熱至能夠熱鍛的溫度以后，配置于具有與所要求的鏈輪5的形狀相對應(yīng)的型腔的模具內(nèi)，并鍛造。在本實(shí)施方式中，圓環(huán)狀的鏈輪5通過將被分割為多個圓弧狀的部件的物體熱鍛而制作，并在之后工序中將這些組合起來從而獲得圓環(huán)狀的鏈輪5。通過熱鍛，在工序(S20)中形成的增厚層63被加工?；考?1被熱鍛為增厚層63覆蓋鏈輪5的外周面。由此，獲得將受液體時的表面張力等影響的表面形狀除去后的表面平滑的增厚層52。如圖12所示，熱鍛的結(jié)果為形成毛邊59。參照圖12以及圖13，此后，通過實(shí)施沖切，除去毛邊59從而獲得構(gòu)成鏈輪5的一部分的部件(參照圖13)。

參照圖11以及圖6，通過將形成有增厚層63的基部件61熱鍛，在增厚層63形成時從增厚層63(焊道62)的表面突出的硬質(zhì)粒子91向增厚層63(焊道62)的內(nèi)部壓入。其結(jié)果，在鏈輪5中，位于增厚層表層區(qū)域90B內(nèi)的硬質(zhì)粒子91在埋入增厚層90的狀態(tài)下排列地配置。位于增厚層表層區(qū)域90B內(nèi)的硬質(zhì)粒子91配置為與增厚層90的表面90A相接。位于增厚層表層區(qū)域90B內(nèi)的硬質(zhì)粒子91的從增厚層90的表面90A露出的區(qū)域所對應(yīng)的中心角θ為銳角(不到90°)。由此，抑制在鏈輪5的使用中的硬質(zhì)粒子91的脫落，提高鏈輪5的耐磨損性。

參照圖11以及圖7，通過將形成有增厚層63的基部件61熱鍛，由在形成增厚層63(焊道62)時位于增厚層63(焊道62)和基部件61的界面附近的硬質(zhì)粒子91的影響，在增厚層90中形成突出部99。成為硬質(zhì)粒子91的至少一部分進(jìn)入到突出部99中的狀態(tài)。通過上述過程，同時形成硬質(zhì)粒子91配置為與表面90A相接的耐磨損性優(yōu)秀的增厚層90的表層區(qū)域和抑制從增厚層90的基部100剝離的突出部99。

參照圖8，接下來作為工序(S40)實(shí)施熱處理工序。在該工序(S40)中，對于在工序(S30)中熱鍛而獲得的鏈輪5(構(gòu)成鏈輪5的部件)，實(shí)施熱處理。在工序(S40)中實(shí)施的熱處理例如為淬火以及回火。由此，對于鏈輪5的基部50，能夠賦予所要求的硬度以及韌性。此后，為了使鏈輪5能夠安裝于支承體(未圖示)，對于未形成增厚層90的區(qū)域?qū)嵤┮蕴岣叱叽缇群托纬砂惭b孔等為目的的機(jī)械加工，從而完成本實(shí)施方式的鏈輪5(構(gòu)成鏈輪5的部件)。

接下來，參照圖8、圖14以及圖15，對本實(shí)施方式中的機(jī)械部件即襯套13的制造方法進(jìn)行說明。圖8是表示襯套的制造方法的概略的流程圖。圖14以及圖15是用于說明襯套的制造方法的概略立體圖。本實(shí)施方式的襯套13能夠通過與上述鏈輪5相同的步驟制造。

參照圖8，在本實(shí)施方式中的襯套13的制造方法中，首先作為工序(S10)實(shí)施基部件準(zhǔn)備工序。在該工序(S10)中，參照圖14，準(zhǔn)備應(yīng)該成為襯套13的基部134的基部件64?；考?4由構(gòu)成基部134的金屬構(gòu)成?；考?4具有圓筒形狀?；考?4包括一對端面64B和將一對端面61B彼此連接的外周面64A。

接下來，作為工序(S20)實(shí)施增厚層形成工序。在該工序(S20)中，參照圖14以及圖15，以覆蓋在工序(S10)中準(zhǔn)備的基部件61的外周面64A的一部分的方式形成增厚層63。增厚層63形成于基部件64的長度方向的中央部。在基部件64的長度方向的兩個端部不形成增厚層63。增厚層63遍及基部件64的周向全部區(qū)域地形成。增厚層63的在基部件64的長度方向上延伸的焊道62具有在周向上無縫排列地配置的結(jié)構(gòu)。與制造上述鏈輪5的情況相同，增厚層63的形成可以通過利用例如二氧化碳電弧焊接法的堆焊來實(shí)施。需要說明的是，增厚層63也可以對應(yīng)應(yīng)該與鏈輪5接觸的區(qū)域，在基部件64的周向的一部分例如半周區(qū)域中形成。

接下來，作為工序(S30)實(shí)施熱鍛工序。在該工序(S30)中，將在工序(S20)中形成增厚層63的基部件64熱鍛。參照圖15以及圖3～圖5，在將形成有增厚層63的基部件64加熱至能夠熱鍛的溫度以后，配置于具有與所要求的襯套13的形狀相對應(yīng)的型腔的模具內(nèi)，并鍛造。通過熱鍛，在工序(S20)中形成的增厚層63被加工?；考?4被熱鍛為增厚層63覆蓋襯套13的外周面131。由此，獲得將受液體時的表面張力等影響的表面形狀除去后的表面平滑的增厚層132。未形成增厚層63的基部件64的長度方向的兩個端部成為襯套13的小徑部139。此后，形成應(yīng)該插入用于與板7、8的連結(jié)的連結(jié)銷12的孔即銷孔(參照圖2)。參照圖3，銷孔由內(nèi)周面133限定，在軸向上延伸。

通過將形成有增厚層63的基部件64熱鍛，在增厚層63形成時從增厚層63(焊道62)的表面突出的硬質(zhì)粒子91向增厚層63(焊道62)的內(nèi)部壓入。其結(jié)果，在襯套13中，位于增厚層表層區(qū)域90B內(nèi)的硬質(zhì)粒子91在埋入增厚層90的狀態(tài)下排列地配置。位于增厚層表層區(qū)域90B內(nèi)的硬質(zhì)粒子91配置為與增厚層90的表面90A相接。位于增厚層表層區(qū)域90B內(nèi)的硬質(zhì)粒子91的從增厚層90的表面90A露出的區(qū)域所對應(yīng)的中心角θ為銳角(不到90°)。由此，抑制在襯套13的使用中的硬質(zhì)粒子91的脫落，提高襯套13的耐磨損性。

通過將形成有增厚層63的基部件64熱鍛，在形成增厚層63(焊道62)時由于位于增厚層63(焊道62)和基部件64的界面附近的硬質(zhì)粒子91的影響，在襯套13中，在增厚層90形成突出部99。成為硬質(zhì)粒子91的至少一部分進(jìn)入突出部99中的狀態(tài)。

參照圖8，作為工序(S40)接下來實(shí)施熱處理工序。在該工序(S40)中，對于在工序(S30)中熱鍛而獲得的襯套13，實(shí)施熱處理。在工序(S40)中實(shí)施的熱處理例如為淬火以及回火。由此，對于襯套13的基部134，能夠賦予所要求的硬度以及韌性。此后，對于襯套13的小徑部139實(shí)施以提高尺寸精度和下降表面粗糙度等為目的的機(jī)械加工，從而完成本實(shí)施方式的襯套13。

(實(shí)施方式二)

接下來，以液壓挖掘機(jī)的鏟斗的斗齒為例，對本發(fā)明的其他實(shí)施方式即實(shí)施方式二的機(jī)械部件進(jìn)行說明。圖16是表示液壓挖掘機(jī)的鏟斗的結(jié)構(gòu)的概略立體圖。圖17是表示斗齒的結(jié)構(gòu)的概略俯視圖。圖18是表示沿著圖17的線XVIII－XVIII的截面的概略剖視圖。

參照圖16，本實(shí)施方式中的鏟斗201安裝在液壓挖掘機(jī)的臂(未圖示)的前端，挖掘沙土。鏟斗201由板狀部件構(gòu)成，具備：具有開口的本體210、其一部分從本體210的開口外周部212的挖掘側(cè)突出地安裝于本體210的多個(在圖16表示的鏟斗201中為三個)斗齒220、配置在本體210的與安裝有斗齒220的一側(cè)相反的一側(cè)的安裝部230。鏟斗201在安裝部230中由液壓挖掘機(jī)的臂支承。在挖掘時，鏟斗201從斗齒220開始進(jìn)入沙土。因此，在斗齒220中，要求高耐沙土磨損性(耐磨損性)。

如圖17所示，斗齒220包括前端221和基端222。斗齒220在基端222側(cè)安裝于本體210，前端221側(cè)從鏟斗201的開口外周部212突出。斗齒220一邊與其他部件即本體210接觸一邊使用。鏟斗201從斗齒220的前端221側(cè)進(jìn)入沙土。因此，對于斗齒220的前端221側(cè)，要求特別高的耐沙土磨損性。

參照圖18，斗齒220具備：由第一金屬構(gòu)成的基部225、將基部225的表面的一部分即被覆區(qū)域225A覆蓋地與基部225接觸而配置的增厚層227。作為構(gòu)成基部225的第一金屬，可以采用例如JIS標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定的的機(jī)械結(jié)構(gòu)用碳素鋼或機(jī)械結(jié)構(gòu)用合金鋼(例如除S45C、SCM435以外，還包括含有同等量的碳的SMn鋼、SCr鋼和SCM鋼等)等。在基部225的表面的被覆區(qū)域225A與被覆區(qū)域225A以外的區(qū)域即露出區(qū)域225B的交界即增厚端部229處，露出區(qū)域225B和增厚層227的表面227A成為構(gòu)成同一個面的鍛造面。增厚層227的表面227A遍及全部區(qū)域地成為鍛造面。

圖19是表示具有增厚層的比較例的斗齒的結(jié)構(gòu)的概略剖視圖。通常，在以提高斗齒的前端附近的耐磨損性為目的形成增厚層的情況下，在具有所要求的形狀的鋼制的基部形成增厚層。參照圖19，具有增厚層的通常的斗齒即比較例的斗齒920包括前端921和基端922。在斗齒920的前端921側(cè)形成增厚層927。增厚層927例如通過堆焊而形成為覆蓋已成形為所要求的形狀的基部925的被覆區(qū)域925A。因此，在被覆區(qū)域925A與被覆區(qū)域925A以外的區(qū)域即露出區(qū)域925B、925C的交界即增厚端部929A、929B中，在露出區(qū)域925B、925C和增厚層927的表面927A之間形成階梯。由于該階梯，引起斗齒920的向沙土的貫穿阻力變大。另外，由于在基部925成形后形成增厚層927，因此在前端921附近難以形成增厚層927。因此，在包括前端921的區(qū)域中形成未形成有增厚層927的區(qū)域即前端側(cè)露出區(qū)域925C。由于前端側(cè)露出區(qū)域925C的耐磨損性低，引起斗齒920的磨損的進(jìn)行變快，從而增加更換的頻率。

參照圖18，根據(jù)本實(shí)施方式中的斗齒220，通過在增厚端部229中露出區(qū)域225B和增厚層227的表面227A形成同一個面，能夠避免由在增厚端部229中的階梯引起的貫穿阻力的上升。通過使增厚端部229包括在鍛造面中，能夠省略通過切削等為了使露出區(qū)域225B和增厚層227的表面227A成為同一個面而加工的工序。因此，能夠避免硬度差大的增厚端部229的加工以及硬度高的增厚層227的加工。像這樣，根據(jù)本實(shí)施方式中的斗齒220，能夠抑制由增厚層227的形成引起的缺點(diǎn)。另外，只要在基部件上形成增厚層以后，實(shí)施鍛造并對包括前端221的區(qū)域成形，如圖18所示，使包括前端221的區(qū)域被增厚層227覆蓋變得容易，能夠獲得具有高耐磨損性的斗齒220。

參照圖6以及圖7，斗齒220所具有的增厚層90(增厚層227)與上述實(shí)施方式一的鏈輪5以及襯套13的情況相同，包括由第二金屬構(gòu)成的母相95和在母相95中分散的硬質(zhì)粒子91。構(gòu)成母相95的第二金屬可以是例如將來自于焊線的金屬和構(gòu)成基部100(基部225)的金屬(第一金屬)所混合的金屬。作為硬質(zhì)粒子91，可以采用比母相95的硬度高的粒子，例如由超硬合金構(gòu)成的粒子。增厚層90比基部100的耐沙土磨損性(耐磨損性)高。

參照圖6，增厚層90的表面90A成為鍛造面。位于距離增厚層90的表面90A在硬質(zhì)粒子91的平均粒徑以內(nèi)的區(qū)域即增厚層表層區(qū)域90B內(nèi)的硬質(zhì)粒子91在埋入增厚層90的狀態(tài)下排列地配置。由此，抑制硬質(zhì)粒子91從增厚層90的表面90A較大突出地配置。其結(jié)果，抑制在斗齒220的使用中的硬質(zhì)粒子91的脫落，從而提高斗齒220的耐磨損性。

如圖6所示，位于增厚層表層區(qū)域90B內(nèi)的硬質(zhì)粒子91也可以配置為與增厚層90的表面90A相接。由此，從增厚層90的表面90A露出的硬質(zhì)粒子91的區(qū)域變得極小，從而抑制硬質(zhì)粒子91的脫落。

如圖6所示，位于增厚層表層區(qū)域90B內(nèi)的硬質(zhì)粒子91的從增厚層90的表面90A露出的區(qū)域所對應(yīng)的中心角θ也可以為銳角(不到90°)。由此，從增厚層90的表面90A露出的硬質(zhì)粒子91的區(qū)域變得極小，從而抑制硬質(zhì)粒子91的脫落。

參照圖7，在包括增厚層90和基部100的界面的區(qū)域中，增厚層90包括向基部100突出的突出部99。通過突出部99的錨固效果，抑制增厚層90從基部100剝離。硬質(zhì)粒子91的至少一部分進(jìn)入到突出部99中。由此，更可靠地抑制增厚層90從基部100剝離。增厚層90的母相95介于突出部99中的硬質(zhì)粒子91和基部100之間。進(jìn)入到突出部99中的硬質(zhì)粒子91和基部100不接觸。硬質(zhì)粒子91的中心位于突出部99的外部(硬質(zhì)粒子91的不到體積的1/2的區(qū)域進(jìn)入到突出部99內(nèi)。)。在各突出部99內(nèi)有一個硬質(zhì)粒子91進(jìn)入。各突出部99的深度比進(jìn)入到該突出部99中的硬質(zhì)粒子91的半徑小。

接下來，對斗齒220的制造方法進(jìn)行說明。圖8是表示機(jī)械部件即斗齒的制造方法的概略的流程圖。圖20以及圖21是用于說明斗齒的制造方法的概略剖視圖。

參照圖8，在本實(shí)施方式中的斗齒220的制造方法中，首先作為工序(S10)實(shí)施基部件準(zhǔn)備工序。參照圖20，在該工序(S10)中，準(zhǔn)備應(yīng)該成為斗齒220的基部225的基部件250?；考?50由第一金屬構(gòu)成?；考?50為圓筒狀?；考?50具有包括：一個端面252、另一個端面253、將一個端面252和另一個端面253連接的側(cè)面251的圓筒狀的形狀。在一個端面252和側(cè)面251連接的區(qū)域中形成第一倒角部252A。在另一個端面253和側(cè)面251連接的區(qū)域中形成第二倒角部253A。參照圖20以及圖18，基部件250的一個端面252側(cè)與斗齒220的前端221側(cè)相對應(yīng)，基部件250的另一個端面253側(cè)與斗齒220的基端222側(cè)相對應(yīng)。

接下來，作為工序(S20)實(shí)施增厚層形成工序。參照圖20以及圖21，在該工序(S20)中，以與在工序(S10)中準(zhǔn)備的基部件250的表面的一部分即被覆區(qū)域251A接觸并覆蓋被覆區(qū)域251A的方式形成增厚層260。增厚層260通過實(shí)施后述的熱鍛而形成為覆蓋基部225的所要求的區(qū)域。被覆區(qū)域251A能夠通過進(jìn)行例如事先使用有限元法的熱鍛的模擬而決定。參照圖21，在本實(shí)施方式中，增厚層260形成為覆蓋側(cè)面251的一個端面252側(cè)、第一倒角部252A以及一個端面252。增厚層260的形成可以與上述實(shí)施方式一的情況相同地通過利用二氧化碳電弧焊接法的堆焊來實(shí)施。

接下來，作為工序(S30)實(shí)施熱鍛工序。在該工序(S30)中，將在工序(S20)中形成增厚層260的基部件250熱鍛。參照圖21以及圖18，在將形成有增厚層260的基部件250加熱至能夠熱鍛的溫度以后，配置于具有與所要求的斗齒220的形狀相對應(yīng)的型腔的模具內(nèi)，并鍛造。通過該熱鍛，加工包含增厚端部259的基部件250的區(qū)域。通過熱鍛，增厚端部259變?yōu)槎俘X220的增厚端部229。通過在熱鍛中加工增厚端部259，獲得在增厚端部229露出區(qū)域225B和增厚層227的表面227A構(gòu)成同一個面的斗齒220。在增厚端部229處，露出區(qū)域225B和增厚層227的表面227A成為構(gòu)成與在熱鍛中使用的模具的表面的加工增厚端部259的區(qū)域相對應(yīng)的同一個面的鍛造面。在增厚端部229處，露出區(qū)域225B和增厚層227的表面227A構(gòu)成與鍛造用的模具的形狀相對應(yīng)的同一個面。增厚端部229包含在鍛造面中。

通過將形成有增厚層260的基部件250熱鍛，在形成增厚層260時從增厚層260的表面突出的硬質(zhì)粒子91向增厚層260的內(nèi)部被壓入。其結(jié)果，在斗齒220中，位于增厚層表層區(qū)域90B內(nèi)的硬質(zhì)粒子91在埋入增厚層90的狀態(tài)下排列地配置。位于增厚層表層區(qū)域90B內(nèi)的硬質(zhì)粒子91配置為與增厚層90的表面90A相接。位于增厚層表層區(qū)域90B內(nèi)的硬質(zhì)粒子91的從增厚層90的表面90A露出的區(qū)域所對應(yīng)的中心角θ為銳角(不到90°)(參照圖6)。由此，抑制在斗齒220的使用中的硬質(zhì)粒子91的脫落，提高斗齒220的耐磨損性。

通過將形成有增厚層260的基部件250熱鍛，在形成增厚層260時由于位于增厚層260和基部件250的界面附近的硬質(zhì)粒子91的影響，在斗齒220中，在增厚層90形成突出部99。硬質(zhì)粒子91的至少一部分為進(jìn)入突出部99中的狀態(tài)(參照圖7)。

參照圖8，接下來作為工序(S40)實(shí)施熱處理工序。在該工序(S40)中，對于在工序(S30)中熱鍛而獲得的斗齒220，實(shí)施熱處理。在工序(S40)中實(shí)施的熱處理例如為淬火以及回火。由此，對于斗齒220的基部225，能夠賦予所要求的硬度以及韌性。通過以上步驟，完成本實(shí)施方式中的斗齒220。

(實(shí)施方式三)

接下來，以破碎裝置的齒為例，對本發(fā)明的其他實(shí)施方式即實(shí)施方式三的機(jī)械部件進(jìn)行說明。圖22是表示破碎裝置的結(jié)構(gòu)的概略立體圖。圖23是表示破碎裝置的固定部外齒的結(jié)構(gòu)的概略立體圖。圖24是沿著圖23的線XXIV－XXIV的概略剖視圖。圖25是沿著圖24的線XXV－XXV的概略剖視圖。

參照圖22，本實(shí)施方式中的破碎裝置301安裝在作業(yè)機(jī)械的臂的前端，破碎混凝土等被破碎物。破碎裝置301具備：主架310、固定于主架310的固定部320、相對于固定部320可開閉地且可旋轉(zhuǎn)地安裝于主架310的活動部330。活動部330與設(shè)置在主架310內(nèi)的液壓缸(未圖示)連接。活動部330由該液壓缸驅(qū)動而旋轉(zhuǎn)，并相對于固定部320開閉。

在固定部320的前端有間隔地安裝多個(在本實(shí)施方式中為三個)固定部外齒321。在將活動部330相對于固定部320關(guān)閉的情況下在固定部320的與活動部330相對置的區(qū)域中設(shè)置有破碎板322。在破碎板322中形成多個貫通孔，在從該貫通孔露出的固定部320的區(qū)域中形成凹部323。在活動部330的前端隔開間隔地安裝多個(在本實(shí)施方式中為兩個)活動部外齒331。在將活動部330相對于固定部320關(guān)閉的情況下在活動部330的與固定部320相對置的區(qū)域中，配置多個活動部內(nèi)齒333。當(dāng)將活動部330相對于固定部320關(guān)閉時，兩個活動部外齒331進(jìn)入由三個固定部外齒321形成的兩個間隙。當(dāng)將活動部330相對于固定部320關(guān)閉時，多個活動部內(nèi)齒333進(jìn)入對應(yīng)的固定部320的凹部323。通過破碎裝置301具有這樣的結(jié)構(gòu)，在將活動部330相對于固定部320打開的狀態(tài)下在活動部330和固定部320之間放入混凝土等被破碎物，當(dāng)將活動部330相對于固定部320關(guān)閉時，被破碎物被破碎。在被破碎物破碎時混凝土等被破碎物與固定部外齒321、活動部外齒331以及活動部內(nèi)齒333直接接觸。因此，對于破碎裝置的齒即固定部外齒321、活動部外齒331以及活動部內(nèi)齒333要求高耐磨損性。以提高耐磨損性為目的，可以在破碎裝置的齒即固定部外齒321、活動部外齒331以及活動部內(nèi)齒333中形成增厚層。以下，作為破碎裝置的齒的一個例子，對固定部外齒321的結(jié)構(gòu)進(jìn)行說明。

參照圖23，固定部外齒321具有：前端側(cè)的平面即前端面321A；基端側(cè)的平面即基端面321D；將前端面321A和基端面321D連接，并應(yīng)該面對活動部330側(cè)的平面即第一側(cè)面321B；將前端面321A和基端面321D連接，并位于與第一側(cè)面321B相反的一側(cè)的曲面即第二側(cè)面321E；將前端面321A和基端面321D連接，且將第一側(cè)面321B和第二側(cè)面321E連接的平面即兩個第三側(cè)面321C。在基端面321D上，固定部外齒321安裝于固定部320。

參照圖24以及圖25，固定部外齒321具備：由第一金屬構(gòu)成的基部325、將基部325的表面的一部分覆蓋地與基部325接觸而配置的增厚層327。前端面321A的全部區(qū)域、第一側(cè)面321B、第二側(cè)面321E以及第三側(cè)面321C的一部分被增厚層327覆蓋。與第三側(cè)面321C相比，第一側(cè)面321B以及第二側(cè)面321E被增厚層327覆蓋的比例大。在基端面321D不形成增厚層327。作為構(gòu)成基部325的第一金屬，可以采用例如在JIS標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定的機(jī)械結(jié)構(gòu)用碳素鋼或機(jī)械結(jié)構(gòu)用合金鋼(例如除S45C、SCM435以外，還包括含有同等量的碳的SMn鋼、SCr鋼、SCM鋼等)等。

參照圖6以及圖7，固定部外齒321所具有的增厚層90(增厚層327)與上述實(shí)施方式一的鏈輪5以及襯套13情況下相同，包括由第二金屬構(gòu)成的母相95和在母相95中分散的硬質(zhì)粒子91。構(gòu)成母相95的第二金屬可以是例如來自于焊線的金屬和構(gòu)成基部100(基部325)的金屬(第一金屬)所混合的金屬。作為硬質(zhì)粒子91，可以采用比母相95的硬度高的粒子、例如由超硬合金構(gòu)成的粒子。增厚層90比基部100的耐磨損性高。

參照圖6，增厚層90的表面90A成為鍛造面。位于距離增厚層90的表面90A在硬質(zhì)粒子91的平均粒徑以內(nèi)的區(qū)域即增厚層表層區(qū)域90B內(nèi)的硬質(zhì)粒子91在埋入增厚層90的狀態(tài)下排列地配置。由此，抑制硬質(zhì)粒子91從增厚層90的表面90A較大突出地配置。其結(jié)果，抑制在固定部外齒321的使用中的硬質(zhì)粒子91的脫落，從而提高固定部外齒321的耐磨損性。

如圖6所示，位于增厚層表層區(qū)域90B內(nèi)的硬質(zhì)粒子91也可以配置為與增厚層90的表面90A相接。由此，從增厚層90的表面90A露出的硬質(zhì)粒子91的區(qū)域變得極小，從而抑制硬質(zhì)粒子91的脫落。

如圖6所示，位于增厚層表層區(qū)域90B內(nèi)的硬質(zhì)粒子91的從增厚層90的表面90A露出的區(qū)域所對應(yīng)的中心角θ也可以為銳角(不到90°)。由此，從增厚層90的表面90A露出的硬質(zhì)粒子91的區(qū)域變得極小，從而抑制硬質(zhì)粒子91的脫落。

參照圖7，在包括增厚層90和基部100的界面的區(qū)域中，增厚層90包括向基部100突出的突出部99。通過突出部99的錨固效果，抑制增厚層90從基部100剝離。硬質(zhì)粒子91的至少一部分進(jìn)入到突出部99中。由此，更可靠地抑制增厚層90從基部100剝離。增厚層90的母相95介于突出部99中的硬質(zhì)粒子91和基部100之間。進(jìn)入到突出部99中的硬質(zhì)粒子91和基部100不接觸。硬質(zhì)粒子91的中心位于突出部99的外部(硬質(zhì)粒子91的不到體積的1/2的區(qū)域進(jìn)入到突出部99內(nèi)。)。在各突出部99內(nèi)有一個硬質(zhì)粒子91進(jìn)入。各突出部99的深度比進(jìn)入到該突出部99中的硬質(zhì)粒子91的半徑小。

接下來，對固定部外齒321的制造方法進(jìn)行說明。圖8是表示機(jī)械部件即固定部外齒的制造方法的概略的流程圖。圖26以及圖27是用于說明破碎裝置的固定部外齒的制造方法的概略立體圖。圖28以及圖29是用于說明破碎裝置的固定部外齒的制造方法的概略剖視圖。圖28是沿著圖27的線XXVIII－XXVIII的概略剖視圖。圖29是沿著圖28的線XXIX－XXIX的概略剖視圖。另外，圖30以及圖31是用于說明破碎裝置的固定部外齒的其他制造方法的概略立體圖。圖32以及圖33是用于說明破碎裝置的固定部外齒的其他制造方法的概略剖視圖。圖32是沿著圖31的線XXXII－XXXII的概略剖視圖。圖33是沿著圖32的線XXXIII－XXXIII的概略剖視圖。

參照圖8，在本實(shí)施方式中的固定部外齒321的制造方法中，首先作為工序(S10)實(shí)施基部件準(zhǔn)備工序。參照圖26，在該工序(S10)中，準(zhǔn)備應(yīng)該成為固定部外齒321的基部325的基部件350?；考?50由第一金屬構(gòu)成?；考?50具有包括第一端面350A、第二端面350D和側(cè)面350F的圓筒狀。

接下來，作為工序(S20)實(shí)施增厚層形成工序。參照圖27～圖29，在該工序(S20)中，以覆蓋在工序(S10)中準(zhǔn)備的基部件350的側(cè)面350F的第一端面350A側(cè)的區(qū)域以及第一端面350A的方式形成增厚層360。增厚層360與實(shí)施方式一的情況下相同，可以由多個焊道362構(gòu)成。第一端面350A的全部區(qū)域被增厚層360覆蓋。在第二端面350D不形成增厚層360。側(cè)面350F的從與第一端面350A連接的區(qū)域到在軸向上規(guī)定距離以內(nèi)的區(qū)域被增厚層360覆蓋。側(cè)面350F上的增厚層360的軸向上的長度基本上是一定的，但相對于中心軸對稱地形成為一對該長度短的區(qū)域。與該區(qū)域?qū)?yīng)地，形成側(cè)面350F上未形成增厚層的區(qū)域向第一端面350A的突出的區(qū)域即露出部突出區(qū)域350G。增厚層360的形成與上述實(shí)施方式一的情況相同地可以通過利用二氧化碳電弧焊接法的堆焊來實(shí)施。

接下來，作為工序(S30)實(shí)施熱鍛工序。在工序(S30)中，將在工序(S20)中形成增厚層360的基部件350熱鍛。參照圖27～圖29、圖24以及圖25，在將形成有增厚層360的基部件350加熱至能夠熱鍛的溫度以后，配置于具有與所要求的固定部外齒321的形狀相對應(yīng)的型腔的模具內(nèi)，并鍛造。通過熱鍛，在工序(S20)中形成的增厚層360被加工。通過實(shí)施熱鍛，第一端面350A以及第二端面350D成為分別與固定部外齒321的前端面321A以及基端面321D對應(yīng)的區(qū)域。在側(cè)面350F中，在周向上形成有露出部突出區(qū)域350G的區(qū)域成為固定部外齒321的第三側(cè)面321C，形成有露出部突出區(qū)域350G的區(qū)域以外的區(qū)域成為固定部外齒321的第一側(cè)面321B以及第二側(cè)面321E。

通過將形成有增厚層360的基部件350熱鍛，在形成增厚層360時從增厚層360的表面突出的硬質(zhì)粒子91向增厚層360的內(nèi)部被壓入。其結(jié)果，在固定部外齒321中，位于增厚層表層區(qū)域90B內(nèi)的硬質(zhì)粒子91在埋入增厚層90的狀態(tài)下排列地配置。位于增厚層表層區(qū)域90B內(nèi)的硬質(zhì)粒子91配置為與增厚層90的表面90A相接(參照圖6)。位于增厚層表層區(qū)域90B內(nèi)的硬質(zhì)粒子91的從增厚層90的表面90A露出的區(qū)域所對應(yīng)的中心角θ為銳角(不到90°)。由此，抑制在固定部外齒321的使用中的硬質(zhì)粒子91的脫落，提高固定部外齒321的耐磨損性。

通過將形成有增厚層360的基部件350熱鍛，在形成增厚層360時由于位于增厚層360和基部件350的界面附近的硬質(zhì)粒子91的影響，在固定部外齒321中，突出部99形成于增厚層90。硬質(zhì)粒子91的至少一部分為進(jìn)入突出部99中的狀態(tài)(參照圖7)。

參照圖8，接下來作為工序(S40)實(shí)施熱處理工序。在該工序(S40)中，對在工序(S30)中熱鍛而獲得的固定部外齒321，實(shí)施熱處理。在工序(S40)實(shí)施的熱處理例如為淬火以及回火。由此，對于固定部外齒321的基部325，能夠賦予所要求的硬度以及韌性。此后，對未形成增厚層360的區(qū)域?qū)嵤┮蕴岣叱叽缇鹊葹槟康牡臋C(jī)械加工，從而完成本實(shí)施方式的固定部外齒321。

需要說明的是，從使在上述工序中增厚層360形成后的熱鍛變?nèi)菀椎挠^點(diǎn)出發(fā)，也可以在形成增厚層360前實(shí)施預(yù)備成形。具體來說，參照圖26以及圖30，在工序(S10)中準(zhǔn)備了具有圓筒狀的基部件350以后，將第一端面350A側(cè)預(yù)備成形。通過該預(yù)備成形，第一端面350A成形為長方形，并且形成與第一端面350A的長邊連接的第一倒角部350B和與短邊連接的第二倒角部350C。

接下來，參照圖31～圖33，在工序(S20)中，以覆蓋預(yù)備成形的基部件350的第一端面350A、第一倒角部350B以及第二倒角部350C的方式形成增厚層360。第一端面350A的全部區(qū)域被增厚層360覆蓋。在第二端面350D不形成增厚層360。關(guān)于在軸向上延伸的增厚層360的長度，與經(jīng)過第二倒角部350C上并延伸的區(qū)域(參照圖32)相比，經(jīng)過第一倒角部350B并延伸的區(qū)域(參照圖33)更長。而且，通過在工序(S30)中實(shí)施熱鍛，第一端面350A以及第二端面350D成為分別與固定部外齒321的前端面321A以及基端面321D對應(yīng)的區(qū)域。在軸向上延伸的增厚層360的長度短的區(qū)域成為固定部外齒321的第三側(cè)面321C，增厚層360的長度長的區(qū)域成為固定部外齒321的第一側(cè)面321B以及第二側(cè)面321E。

需要說明的是，在上述實(shí)施方式一至三的機(jī)械部件的制造方法中，在基部件上形成增厚層時，也可以在事先除去與應(yīng)該形成增厚層的基部件的區(qū)域相對應(yīng)的基部件的表層部以后，即在基部件上形成咬邊部后形成增厚層。由此，能夠抑制鍛造時的增厚層的變形量，能夠抑制在鍛造后的增厚層上形成褶皺等問題。

實(shí)施例

以與實(shí)施方式二中說明的制造方法相同的步驟制作斗齒220，并進(jìn)行了確認(rèn)增厚層的結(jié)構(gòu)等實(shí)驗(yàn)(實(shí)施例)。為了比較，在相同的制造方法中，省略增厚層形成工序(工序(S20))，制造在熱處理后將增厚層通過堆焊而形成的斗齒，并進(jìn)行了相同的實(shí)驗(yàn)(比較例)。在實(shí)施例以及比較例中，在熱鍛中使用的模具為具有相同形狀的模具。

圖34是表示實(shí)施例的斗齒220的截面的照片。參照圖34，在增厚端部229中，露出區(qū)域225B和增厚層227的表面227A成為構(gòu)成同一個面的鍛造面。因此，確認(rèn)通過實(shí)施方式二中的制造方法能夠制造實(shí)施方式2中的斗齒220。在增厚層227和基部225之間看不到龜裂，確認(rèn)沒有在增厚層形成后實(shí)施熱鍛導(dǎo)致的不良情況。

圖35是對實(shí)施例的增厚層的表面附近拍攝的光學(xué)顯微鏡照片。圖36是對比較例的增厚層的表面附近拍攝的光學(xué)顯微鏡照片。如圖36所示，在通過堆焊而形成的且此后未接受鍛造加工的比較例的增厚層中，硬質(zhì)粒子91從增厚層的表面90A較大地突出。參照圖35，在增厚層形成后接受了鍛造加工的實(shí)施例的增厚層中，位于表層區(qū)域的硬質(zhì)粒子91在埋入增厚層(母相95)的狀態(tài)下排列地配置。硬質(zhì)粒子91與增厚層的表面90A相接地排列。硬質(zhì)粒子91的從增厚層90的表面90A露出的區(qū)域所對應(yīng)的中心角θ為銳角(不到90°)。這被認(rèn)為是由于在通過鍛造對增厚層加工時，從增厚層的表面90A突出的硬質(zhì)粒子91被壓入硬度相對較低的母相95內(nèi)的緣故。

圖37是對實(shí)施例的增厚層和基部的界面附近拍攝的光學(xué)顯微鏡照片。圖38是對比較例的增厚層和基部的界面附近拍攝的光學(xué)顯微鏡照片。如圖38所示，在通過堆焊而形成增厚層，且此后增厚層未接受鍛造加工的比較例中，增厚層(母相95)和基部100的界面為平坦的狀態(tài)。參照圖37，在形成增厚層后接受了鍛造加工的實(shí)施例中，在包括增厚層(母相95)和基部100的界面的區(qū)域中，形成了增厚層(母相95)向基部100突出的突出部99。硬質(zhì)粒子91的一部分進(jìn)入到該突出部99中。突出部99被認(rèn)為是在通過鍛造對增厚層加工時，由于存在于增厚層和基部件的界面附近的硬質(zhì)粒子91的影響而形成的。有助于突出部99的形成的硬質(zhì)粒子91成為其至少一部分進(jìn)入到該突出部99的內(nèi)部的狀態(tài)。

需要說明的是，在上述實(shí)施方式中，作為本發(fā)明的機(jī)械部件的一個例子對履帶式行走部件的鏈輪以及襯套、液壓挖掘機(jī)的鏟斗的斗齒以及破碎裝置的齒進(jìn)行了說明，但本發(fā)明的機(jī)械部件不僅限于此，可以廣泛地適用于形成有在母相中分散硬質(zhì)粒子的增厚層的機(jī)械部件。

本次公開的實(shí)施方式以及實(shí)施例在所有方面均為例舉，應(yīng)理解為無論從哪一方面均不用于限制。本發(fā)明的范圍不由上述的說明而是由權(quán)利要求的范圍所規(guī)定，包括與權(quán)利要求的范圍均等的意思以及在范圍內(nèi)的所有變更。

產(chǎn)業(yè)上的可利用性

本發(fā)明的機(jī)械部件及其制造方法能夠特別有利地適用于要求提高耐磨損性的機(jī)械部件及其制造方法。

附圖標(biāo)記說明

1：履帶式走行裝置

2：履帶

3：履帶機(jī)架

4：空轉(zhuǎn)輪

5：鏈輪

6：履帶板

7：外鏈帶

8：內(nèi)鏈帶

9：履帶鏈帶

10：下轉(zhuǎn)輪

11：上轉(zhuǎn)輪

12：連結(jié)銷

13：襯套

15：貫通孔

50：基部

51：突出部

52：增厚層

53：外周面

59：毛邊

61：基部件

61A：側(cè)面

61B：端面

62：焊道

63：增厚層

64：基部件

64A：外周面

64B：端面

70：焊槍

71：焊接噴嘴

72：接觸片

73：焊線

74：電弧

80：硬質(zhì)粒子供應(yīng)噴嘴

90：增厚層

90A：表面

90B：增厚層表層區(qū)域

91：硬質(zhì)粒子

92：熔融池

95：母相

99：突出部

100：基部

131：外周面

132：增厚層

133：內(nèi)周面

134：基部

139：小徑部

201：鏟斗

210：本體

212：開口外周部

220：斗齒

221：前端

222：基端

225：基部

225A：被覆區(qū)域

225B：露出區(qū)域

227：增厚層

227A：表面

229：增厚端部

230：安裝部

250：基部件

251：側(cè)面

251A：被覆區(qū)域

252：一個端面

252A：第一倒角部

253：另一個端面

253A：第二倒角部

259：增厚端部

260：增厚層

301：破碎裝置

310：主架

320：固定部

321：固定部外齒

321A：前端面

321B：第一側(cè)面

321C：第三側(cè)面

321D：基端面

321E：第二側(cè)面

322：破碎板

323：凹部

325：基部

327：增厚層

330：活動部

331：活動部外齒

333：活動部內(nèi)齒

350：基部件

350A：第一端面

350B：第一倒角部

350C：第二倒角部

350D：第二端面

350F：側(cè)面

350G：露出部突出區(qū)域

360：增厚層

362：焊道