JPH02209452A - 転動部品用鋼及びこれを用いた転動部品 - Google Patents
転動部品用鋼及びこれを用いた転動部品Info
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- JPH02209452A JPH02209452A JP3074989A JP3074989A JPH02209452A JP H02209452 A JPH02209452 A JP H02209452A JP 3074989 A JP3074989 A JP 3074989A JP 3074989 A JP3074989 A JP 3074989A JP H02209452 A JPH02209452 A JP H02209452A
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明は自動車、農業機械、建設機械及び鉄鋼機械等に
使用される転がり軸受等の転動部品用鋼、そしてこの転
動部品用鋼を用いて塑性加工された長寿命な転動部品に
関する。
使用される転がり軸受等の転動部品用鋼、そしてこの転
動部品用鋼を用いて塑性加工された長寿命な転動部品に
関する。
従来から、転がり玉軸受9球面ころ軸受等の転がり軸受
の内輪、外輪を軸受鋼(例えば、JTSSUJ−2)を
用いて製造する際は、冷間転造を利用して、円筒形のブ
ランク材を冷間転造後の旋削加工が不用になるまでリン
グ状に冷間加工し、次いで浸炭焼入れ又は焼入れ硬化す
ることが行われて来た。
の内輪、外輪を軸受鋼(例えば、JTSSUJ−2)を
用いて製造する際は、冷間転造を利用して、円筒形のブ
ランク材を冷間転造後の旋削加工が不用になるまでリン
グ状に冷間加工し、次いで浸炭焼入れ又は焼入れ硬化す
ることが行われて来た。
この出願の出願人は、冷間転造、据込加工等の塑性加工
時、クランクの発生を防止することにより加工性に優れ
た転がり軸受を提案している(特願昭63−27899
2号)。
時、クランクの発生を防止することにより加工性に優れ
た転がり軸受を提案している(特願昭63−27899
2号)。
しかしながら、従来の軸受鋼は球状化焼鈍処理を行って
も、冷間加工時の変形能が低く、さらに変形抵抗が大き
い、等塑性加工性が十分でないと云う課題が在った。
も、冷間加工時の変形能が低く、さらに変形抵抗が大き
い、等塑性加工性が十分でないと云う課題が在った。
塑性加工の際の変形能が低いと、割れが発生する迄の加
工率が低くなり、変形能が低い部分で割れないしは亀裂
が発生し、これがクランクの起点になる。このクラック
が発生すると、それが原因となって内輪、外輪のリング
割れを生ずる。そこで、内輪、外輪の表皮に0.4〜0
.7mmの余肉を予め付けて置き、この余肉にクランク
が発生するので、加工終了後に余肉を削り取る機械加工
が行われて来た。
工率が低くなり、変形能が低い部分で割れないしは亀裂
が発生し、これがクランクの起点になる。このクラック
が発生すると、それが原因となって内輪、外輪のリング
割れを生ずる。そこで、内輪、外輪の表皮に0.4〜0
.7mmの余肉を予め付けて置き、この余肉にクランク
が発生するので、加工終了後に余肉を削り取る機械加工
が行われて来た。
一方、このような余肉の付加及びその削除を省略しよう
とすると、ある程度加工度を下げた加工を行い、そして
、最終形状まで成形する旋削加工を追加しなければなら
なかった。
とすると、ある程度加工度を下げた加工を行い、そして
、最終形状まで成形する旋削加工を追加しなければなら
なかった。
また、加工の際の変形抵抗が高いと、大きな成形荷重(
加圧力)が必要となり、加工に使用される工具、例えば
冷間転造の場合ではマンドレルが早期に破損して工具寿
命を低下させたり、加工速度が上げられないため、成形
時間が長いと云う課題があった。
加圧力)が必要となり、加工に使用される工具、例えば
冷間転造の場合ではマンドレルが早期に破損して工具寿
命を低下させたり、加工速度が上げられないため、成形
時間が長いと云う課題があった。
一方、転動部品においては必要な転動疲労寿命(以下、
寿命、と云う)を確保するため、転動部品用鋼の焼入れ
性を向上して必要な表面硬さを得ることが重要である。
寿命、と云う)を確保するため、転動部品用鋼の焼入れ
性を向上して必要な表面硬さを得ることが重要である。
そこで、この出願に係わる発明は、上記課題を解決する
ために、加工性及び焼入性が共に優れた、転動部品用鋼
を提供することを第1の目的とし、そしてこの転動部品
用鋼を用いた、長寿命、且つ低コストで製造可能な転動
部品を提供することを第2の目的とする。
ために、加工性及び焼入性が共に優れた、転動部品用鋼
を提供することを第1の目的とし、そしてこの転動部品
用鋼を用いた、長寿命、且つ低コストで製造可能な転動
部品を提供することを第2の目的とする。
〔課題を解決するだめの手段]
上記第1の目的を達成するために、請求項(1)記載の
転動部品用鋼は、C; 0.1〜0.7重量%、Si;
0.04重量%以下、0.25重量%以下、Cr;0.
2〜1.0重量%、Mo;0.8重量%以下、0;0.
0015重量%以下、残部Fe及び不可避の不純物から
なることを特徴とするものである。
転動部品用鋼は、C; 0.1〜0.7重量%、Si;
0.04重量%以下、0.25重量%以下、Cr;0.
2〜1.0重量%、Mo;0.8重量%以下、0;0.
0015重量%以下、残部Fe及び不可避の不純物から
なることを特徴とするものである。
また、同様に上記第1の目的を達成する請求項(2)記
載の転動部品用鋼は、C; 0.1〜0.7重量%、S
i;0.04重量%以下、Mn;0.25重量%以下、
Cr;0.2〜1.0重量%、TiHo、05重量%以
下、Mo;0.5重量%以下、B ;0.0005〜0
.003重量%、N ; 0.0 O5重量%以下、P
;0.01重量%以下、S;0.003重量%以下、0
; 0.0015重量%以下、残部Fe及び不可避の
不純物からなることを特徴とするものであるQまた上記
第2の目的を達成する請求項(3)記載の転動部品は、
C; 0.1〜0.7重量%、Si;0.04重量%以
下、Mn;0.25重量%以下、Cr;0、2〜1.0
重量%、M o ; o、 8重量%以下、0;0、0
015重量%以下、残部Fe及び不可避の不純物からな
る転動部品用鋼が所定形状に塑性加工されてなることを
特徴とするものである。
載の転動部品用鋼は、C; 0.1〜0.7重量%、S
i;0.04重量%以下、Mn;0.25重量%以下、
Cr;0.2〜1.0重量%、TiHo、05重量%以
下、Mo;0.5重量%以下、B ;0.0005〜0
.003重量%、N ; 0.0 O5重量%以下、P
;0.01重量%以下、S;0.003重量%以下、0
; 0.0015重量%以下、残部Fe及び不可避の
不純物からなることを特徴とするものであるQまた上記
第2の目的を達成する請求項(3)記載の転動部品は、
C; 0.1〜0.7重量%、Si;0.04重量%以
下、Mn;0.25重量%以下、Cr;0、2〜1.0
重量%、M o ; o、 8重量%以下、0;0、0
015重量%以下、残部Fe及び不可避の不純物からな
る転動部品用鋼が所定形状に塑性加工されてなることを
特徴とするものである。
同様に、上記第2の目的を達成する請求項(4)記載の
転動部品は、C; 0.1〜0.7重量%、Sl;0.
04重量%以下、M n ; 0.25重量%以下、C
r;0.2〜1.0重量%、Ti;0.05重量%以下
、Mo;0.5重量%以下、B 、 O,O005〜0
.003重量%、N ; 0. 005重量%以下、P
、 0.01重量%以下、S ; 0.003重量%
以下、○;0.0015重景%以下、残重景e及び不可
避の不純物からなる転動部品用鋼が所定形状に塑性加工
されてなることを特徴とするものである。
転動部品は、C; 0.1〜0.7重量%、Sl;0.
04重量%以下、M n ; 0.25重量%以下、C
r;0.2〜1.0重量%、Ti;0.05重量%以下
、Mo;0.5重量%以下、B 、 O,O005〜0
.003重量%、N ; 0. 005重量%以下、P
、 0.01重量%以下、S ; 0.003重量%
以下、○;0.0015重景%以下、残重景e及び不可
避の不純物からなる転動部品用鋼が所定形状に塑性加工
されてなることを特徴とするものである。
また、上記第2の目的を達成する請求項(5)記載の転
動部品は、Ci 0.1〜0.7重量%、S i ;
0゜04重量%以下、Mn;0.25重量%以下、Cr
;0.2〜1.0重量%、Mo;0.8重量%以下、0
、0.0015重量%以下、残部Fe及び不可避の不
純物からなる転動部品用鋼が所定形状に塑性加工され、
次いで硬化熱処理がなされていることを特徴とするもの
である。
動部品は、Ci 0.1〜0.7重量%、S i ;
0゜04重量%以下、Mn;0.25重量%以下、Cr
;0.2〜1.0重量%、Mo;0.8重量%以下、0
、0.0015重量%以下、残部Fe及び不可避の不
純物からなる転動部品用鋼が所定形状に塑性加工され、
次いで硬化熱処理がなされていることを特徴とするもの
である。
同様に、上記第2の目的を達成する請求項(6)記載の
転動部品は、C; 0.1〜0.7重量%、Si;0.
04重量%以下、Mn;0.25重量%以下、Cr;0
.2〜1.0重量%、Ti;0.05重量%以下、M
o + 0.5重量%以下、B 、 0.0005〜0
.0033重丸、N i O,005重量%以下、P
; 0.01重量%以下、S ; 0.003重量%以
下、0 、0.0015重景%以下、残部Fe及び不可
避の不純物からなる転動部品用鋼が所定形状に塑性加工
され、次いで硬化熱処理がなされていることを特徴とす
るものである。
転動部品は、C; 0.1〜0.7重量%、Si;0.
04重量%以下、Mn;0.25重量%以下、Cr;0
.2〜1.0重量%、Ti;0.05重量%以下、M
o + 0.5重量%以下、B 、 0.0005〜0
.0033重丸、N i O,005重量%以下、P
; 0.01重量%以下、S ; 0.003重量%以
下、0 、0.0015重景%以下、残部Fe及び不可
避の不純物からなる転動部品用鋼が所定形状に塑性加工
され、次いで硬化熱処理がなされていることを特徴とす
るものである。
この出願に係わる発明は、塑性加工の際の変形能を低下
させる介在物を形成するO19の含有量及び変形抵抗を
大きくするMn、Stの含有量を低減し、そして、Mn
、Sj含有量低減に起因する焼入れ性の低下を、Cr、
MoまたはさらにBを含有させることによって補償しよ
うとするものである。
させる介在物を形成するO19の含有量及び変形抵抗を
大きくするMn、Stの含有量を低減し、そして、Mn
、Sj含有量低減に起因する焼入れ性の低下を、Cr、
MoまたはさらにBを含有させることによって補償しよ
うとするものである。
次に、含有元素の作用及びその含有量の臨界的意義につ
いて説明する。
いて説明する。
C、0,1〜0.7重量%
Cが0.1重量%より低くなると、浸炭または浸炭窒化
熱処理時間が長くなり、熱処理生産性が低下してしまう
。また、0.7重量%を越えて含有されると変形抵抗が
大きくなり塑性加工性が低下する。従って、以上のこと
からc−1を上記値の範囲内に限定した。
熱処理時間が長くなり、熱処理生産性が低下してしまう
。また、0.7重量%を越えて含有されると変形抵抗が
大きくなり塑性加工性が低下する。従って、以上のこと
からc−1を上記値の範囲内に限定した。
Si;0.04重量%以下
Siは製鋼時の脱酸剤として、及び焼入れ性向上のため
必要であるが、0.04重量%を越えて含有されると高
変形時の変形抵抗を増大させるため、Si含有量を上記
の値の範囲内に選定した。
必要であるが、0.04重量%を越えて含有されると高
変形時の変形抵抗を増大させるため、Si含有量を上記
の値の範囲内に選定した。
Mn;0.25重量%以下
Mnは焼入れ性を向上するために必要な元素であるが、
変形抵抗を増大させることにより塑性加工性を低下する
と共に、不純物であるSと化合してMnSを形成してク
ラック発生の起点となる。
変形抵抗を増大させることにより塑性加工性を低下する
と共に、不純物であるSと化合してMnSを形成してク
ラック発生の起点となる。
そこで、Mnの含有量の上限を0.25重量%とした。
尚、本発明ではSi、Mn含有量の低下に起因する焼入
れ性の低下を、Cr、Mo、Bを含有させることによっ
て補償している。
れ性の低下を、Cr、Mo、Bを含有させることによっ
て補償している。
Cr;0.2〜1.0重量%
Crは低Si、低Mnによる焼入れ性低下を補って焼入
れ性を向上し、さらに耐摩耗性を向上するために必要な
元素であるが、含有量が0.2重量%未満であると焼入
れ性及び耐摩耗性が十分でなく、1,0重量%を越えて
含有されるとCr炭化物が多く生成し、かえって寿命を
低下させる。そこで、その含有量を上記の範囲内に選定
した。
れ性を向上し、さらに耐摩耗性を向上するために必要な
元素であるが、含有量が0.2重量%未満であると焼入
れ性及び耐摩耗性が十分でなく、1,0重量%を越えて
含有されるとCr炭化物が多く生成し、かえって寿命を
低下させる。そこで、その含有量を上記の範囲内に選定
した。
Mo;0.8重量%以下(請求項(1)、 (3)、
(5)記載の発明) 0.5重量%以下(請求項(2)、 (4)、 (6)
記載の発明) MoはCr同様、低Si、低Mnによる焼入れ性低下を
補って焼入れ性を向上するために必要な元素である。し
かし、0.8重量%を越えて含有されてもその効果に差
が無いため、請求項(1)、 (3)(5)記載の発明
では、含有量の上限を0.8重量%とした。
(5)記載の発明) 0.5重量%以下(請求項(2)、 (4)、 (6)
記載の発明) MoはCr同様、低Si、低Mnによる焼入れ性低下を
補って焼入れ性を向上するために必要な元素である。し
かし、0.8重量%を越えて含有されてもその効果に差
が無いため、請求項(1)、 (3)(5)記載の発明
では、含有量の上限を0.8重量%とした。
請求項(2L (4)、 (6)記載の発明ではさらに
Bを含有して低St、低Mnに基づく焼入れ性低下を補
償しているが、Bが含有されている場合、MOが0.5
重量%を越えて含有されても焼入れ性向上の効果に差が
無いため、含有量の上限を0.5重量%とした。
Bを含有して低St、低Mnに基づく焼入れ性低下を補
償しているが、Bが含有されている場合、MOが0.5
重量%を越えて含有されても焼入れ性向上の効果に差が
無いため、含有量の上限を0.5重量%とした。
B 、 0. O005〜0.003重量%Bは低St
、低Mnに起因する焼入れ性の低下を補うために必要な
元素であるので、含有量の下限値を0.0005重量′
イ1.′j−1−であるとした。
、低Mnに起因する焼入れ性の低下を補うために必要な
元素であるので、含有量の下限値を0.0005重量′
イ1.′j−1−であるとした。
一方、0. OO3重量%を越えて含有されると粒界に
析出し粒界脆化の原因となるので、請求項(2)(4)
、 (6)記載の発明ではBの含有量の上限を0.00
3重量%とじた。
析出し粒界脆化の原因となるので、請求項(2)(4)
、 (6)記載の発明ではBの含有量の上限を0.00
3重量%とじた。
Ti;0.05重量%以下
Tiは不純物であるNをTiNとして固定するために必
要な元素である。NはBと反応してBNとなり、Bの焼
入れ性向上効果を阻害する。従って、TiはNを固定し
て必要な焼入れ性を確保するために添加される。そこで
、Bを含有する請求項(2)、 (4L (6)記載の
発明にTiを添加したのである。また、TiNとなって
結晶粒を微細化し、転動部品の長寿命化の効果もある。
要な元素である。NはBと反応してBNとなり、Bの焼
入れ性向上効果を阻害する。従って、TiはNを固定し
て必要な焼入れ性を確保するために添加される。そこで
、Bを含有する請求項(2)、 (4L (6)記載の
発明にTiを添加したのである。また、TiNとなって
結晶粒を微細化し、転動部品の長寿命化の効果もある。
しかし、その含有量は0.05重量%で十分であり、そ
の添加量が多すぎると炭化物を生成して、靭性低下の原
因となるので、含有量の上限を上記の値に選定した。
の添加量が多すぎると炭化物を生成して、靭性低下の原
因となるので、含有量の上限を上記の値に選定した。
N ; 0.005重量%以下
Nば鋼中に含有される不純物であり、その量を極力低減
する必要がある。NはBと反応してBNを形成し、Bの
焼入れ性向上効果を阻害する。
する必要がある。NはBと反応してBNを形成し、Bの
焼入れ性向上効果を阻害する。
また、請求項(2L (4)、 (6)記載の発明では
Tiが含有されているが、Ti添加によって生じるTi
Nが寿命の低下をもたし、また塑性加工時に温度上昇に
よる時効硬化を生じ、変形抵抗の上昇を伴うため、請求
項(2)、 (4)、 (6)記載の発明ではN含有量
の上限を上記の値に選定した。
Tiが含有されているが、Ti添加によって生じるTi
Nが寿命の低下をもたし、また塑性加工時に温度上昇に
よる時効硬化を生じ、変形抵抗の上昇を伴うため、請求
項(2)、 (4)、 (6)記載の発明ではN含有量
の上限を上記の値に選定した。
P、0.01重量%以下
PはNと同様に鋼中に含まれる不純物であり、その含有
量を極力低減する必要がある。Pば塑性加工時に温度上
昇による時効硬化を生じ、変形抵抗の上昇を伴い、塑性
加工性を低下させるため、上限を上記の値に選定した。
量を極力低減する必要がある。Pば塑性加工時に温度上
昇による時効硬化を生じ、変形抵抗の上昇を伴い、塑性
加工性を低下させるため、上限を上記の値に選定した。
S 、 0.003重量%以下
SはMnSなどの硫化物系非金属介在物生成の原因とな
る不純物である。MnSは硬度が低く変形能を低下し、
冷間転造等の塑性加工時クランク発生の起点として作用
する。したがって、転動部品の塑性加工時に割れ発生を
防止し、より強加工を可能にするためS含有量を低下さ
せる必要があり、上限を0. OO3%未満とした。
る不純物である。MnSは硬度が低く変形能を低下し、
冷間転造等の塑性加工時クランク発生の起点として作用
する。したがって、転動部品の塑性加工時に割れ発生を
防止し、より強加工を可能にするためS含有量を低下さ
せる必要があり、上限を0. OO3%未満とした。
0 ; O;0.0015重量%以下
0は酸化物系非金属介在物発生元素として変形能を低下
し、転動部品のの寿命を低下させるため、その含有量を
極力低下させる必要があり、そこで含有量の上限を0.
0015重量%に選定した。
し、転動部品のの寿命を低下させるため、その含有量を
極力低下させる必要があり、そこで含有量の上限を0.
0015重量%に選定した。
請求項(1)記載の発明では、塑性加工の際の変形抵抗
を増大するSi、Mn、Pの含有量を低減し、及び塑性
加工の際の変形能を阻害するS、0含有量を低減してい
る。St、Mn含有量の低減に起因する焼入れ性の低下
はMo、Crを添加することによって補償している。
を増大するSi、Mn、Pの含有量を低減し、及び塑性
加工の際の変形能を阻害するS、0含有量を低減してい
る。St、Mn含有量の低減に起因する焼入れ性の低下
はMo、Crを添加することによって補償している。
この結果、塑性加工性及び焼入れ性が向上した転動部品
用鋼を提供することができる。
用鋼を提供することができる。
請求項(2)記載の発明では、St、Mn、P、Nの含
有量を低減して塑性加工の際の変形抵抗を低減している
。また、塑性加工の際の変形能を阻害するS、0の含有
量を低減している。
有量を低減して塑性加工の際の変形抵抗を低減している
。また、塑性加工の際の変形能を阻害するS、0の含有
量を低減している。
Si、Mn含有量の低減に起因する焼入れ性の低下はM
o、Cr、Bを添加することによって補償している。
o、Cr、Bを添加することによって補償している。
この結果、請求項(1)記載の転動部品用鋼と同様に、
冷間加工性及び焼入れ性が向上した転動部品用鋼を提供
することができる。
冷間加工性及び焼入れ性が向上した転動部品用鋼を提供
することができる。
請求項(3)記載の発明では、請求項(1)記載の転動
部品用鋼に塑性加工を施して転動部品を提供している。
部品用鋼に塑性加工を施して転動部品を提供している。
請求項(1)記載の転動部品用鋼の塑性加工性が優れて
いる結果、クラックが発生せず、且つより加工強度が高
い塑性加工が可能となり、その分従来と同等の長寿命な
転動部品を提供することができる。
いる結果、クラックが発生せず、且つより加工強度が高
い塑性加工が可能となり、その分従来と同等の長寿命な
転動部品を提供することができる。
さらに、請求項(1)記載の転動部品用鋼の塑性加工性
が優れていることから、塑性加工用の]1具寿命の向上
及び加工速度の向上に基づく成形時間の短縮を達成する
ことができ、そして、加工強度を高くすることができる
ことに基づき、塑性加工後の旋削加工の工程を低減でき
、また最終形状まで塑性加工できるため、材料の歩留り
を向上できるなど、低コストの転動部品を提供すること
ができる。
が優れていることから、塑性加工用の]1具寿命の向上
及び加工速度の向上に基づく成形時間の短縮を達成する
ことができ、そして、加工強度を高くすることができる
ことに基づき、塑性加工後の旋削加工の工程を低減でき
、また最終形状まで塑性加工できるため、材料の歩留り
を向上できるなど、低コストの転動部品を提供すること
ができる。
請求項(4)記載の発明においても、塑性加工性に優れ
ている請求項(2)記載の転動部品用鋼に塑性加工を施
して転動部品を提供している結果、請求項(3)と同様
に従来と同等の長寿命で、且つ低コス1−な転動部品を
提供する事ができる。
ている請求項(2)記載の転動部品用鋼に塑性加工を施
して転動部品を提供している結果、請求項(3)と同様
に従来と同等の長寿命で、且つ低コス1−な転動部品を
提供する事ができる。
請求項(5)の発明では、塑性加工性ばかりでなく焼入
れ性にも優れている請求項(1)記載の転動部品用鋼に
塑性加工を施し、さらに加えて硬化熱処理を施している
結果、塑性加工だけで硬化熱処理がなされない転動部品
にに必要なより高い硬度を確保することができるため、
請求項(3)記載の転動部品と比較してより長寿命で、
且つ請求項(3)記載の転動部品と同様に低コストな転
動部品を提供することができる。
れ性にも優れている請求項(1)記載の転動部品用鋼に
塑性加工を施し、さらに加えて硬化熱処理を施している
結果、塑性加工だけで硬化熱処理がなされない転動部品
にに必要なより高い硬度を確保することができるため、
請求項(3)記載の転動部品と比較してより長寿命で、
且つ請求項(3)記載の転動部品と同様に低コストな転
動部品を提供することができる。
そして、請求項(6)の発明では、転動部品は、請求項
(2)に係わる塑性加工性及び焼入れ性にも優れた転動
部品用鋼に塑性加工を施し、さらに加えて硬化熱処理を
施しているため、塑性加工だけで硬化熱処理がなされな
い請求項(4)鋼記載の転動部品と比較してより長寿命
で、且つ請求項(4)記載の転動部品と同様に低コスト
な転動部品を提供することができる。
(2)に係わる塑性加工性及び焼入れ性にも優れた転動
部品用鋼に塑性加工を施し、さらに加えて硬化熱処理を
施しているため、塑性加工だけで硬化熱処理がなされな
い請求項(4)鋼記載の転動部品と比較してより長寿命
で、且つ請求項(4)記載の転動部品と同様に低コスト
な転動部品を提供することができる。
次に本発明の実施例について説明する。
次の第1表に示す組成の実施例鋼(Al〜A7)及び比
較側網(Bl〜B4)を100kgf真空溶解炉で溶製
し、1時間球状化焼鈍を行った。さらにφ50に鍛伸し
た後、第1表記載の鋼を所定のブランク形状に旋削加工
し、次いで、単列深溝玉軸受の内輪、該軸の外径を拘束
しない冷間転造にて成形加工を行った。
較側網(Bl〜B4)を100kgf真空溶解炉で溶製
し、1時間球状化焼鈍を行った。さらにφ50に鍛伸し
た後、第1表記載の鋼を所定のブランク形状に旋削加工
し、次いで、単列深溝玉軸受の内輪、該軸の外径を拘束
しない冷間転造にて成形加工を行った。
(以下、余白)
第1図は、内輪及び外輪の厚み方向における半断面を示
したものである。第1図(1)は、外輪の冷間転造前の
円筒形ブランクを示したものであり、(2)はこの円筒
形ブランクを冷間転造した外輪を示したものである。(
1)図において、d、は、冷間転造前の外輪側半径であ
り、(2)図において、d2は、冷間転造後の外輪側半
径である。また、(2)図において、1は冷間転造の結
果形成された外輪側の深溝である。
したものである。第1図(1)は、外輪の冷間転造前の
円筒形ブランクを示したものであり、(2)はこの円筒
形ブランクを冷間転造した外輪を示したものである。(
1)図において、d、は、冷間転造前の外輪側半径であ
り、(2)図において、d2は、冷間転造後の外輪側半
径である。また、(2)図において、1は冷間転造の結
果形成された外輪側の深溝である。
さらに、第1図(3)は内輪の冷間転造前の円筒形ブラ
ンクを示したものであり、(4)はこの円筒形ブランク
を冷間転造した内輪を示したものである。
ンクを示したものであり、(4)はこの円筒形ブランク
を冷間転造した内輪を示したものである。
(3)図において、dlは、冷間転造前の内輪側半径で
あり、(4)図において、d2は、冷間転造後の内輪側
半径である。また、(4)図において、2は冷間転造の
結果形成された内輪側の溝である。
あり、(4)図において、d2は、冷間転造後の内輪側
半径である。また、(4)図において、2は冷間転造の
結果形成された内輪側の溝である。
前記第1図において、冷間転造前のブランクの半径(d
l)と冷間転造後の成形品の半径(d2)の比(dz
/dt )は、転造比であり、この比が大きい程、冷間
転造における加工強度が大きいことを示す。
l)と冷間転造後の成形品の半径(d2)の比(dz
/dt )は、転造比であり、この比が大きい程、冷間
転造における加工強度が大きいことを示す。
本実施例では、この転造比を1.6に選定して冷間加工
を行った。
を行った。
前記第1表記載の実施例鋼、比較例鋼のそれぞれを冷間
加工して、単列玉軸受の内輪、外輪を製造する際の成形
圧力、成形時間及びマンドレル寿命を測定した。この結
果を次の第2表に示す。
加工して、単列玉軸受の内輪、外輪を製造する際の成形
圧力、成形時間及びマンドレル寿命を測定した。この結
果を次の第2表に示す。
(以下、余白)
第2表
第2表において、成形荷重とは、成形体に押圧接触され
るマンドレルの加圧力を意味し、成形時間とは、成形体
の一つを製造するのに要する時間を意味し、マンドレル
寿命は、マンドレルの摩耗が一定量に達するまで転造加
工可能な成形体の個数で表現される。
るマンドレルの加圧力を意味し、成形時間とは、成形体
の一つを製造するのに要する時間を意味し、マンドレル
寿命は、マンドレルの摩耗が一定量に達するまで転造加
工可能な成形体の個数で表現される。
第1,2表から分かるように、比較例鋼82B4では、
Si、Mnの含有量が共に本発明の範囲外となるため、
変形抵抗が大きくなる。その結果、大きな成形荷重と長
い成形時間が必要となり、工具(マンドレル)寿命が大
きく低下し、内、外輪の製造効率も低下する。
Si、Mnの含有量が共に本発明の範囲外となるため、
変形抵抗が大きくなる。その結果、大きな成形荷重と長
い成形時間が必要となり、工具(マンドレル)寿命が大
きく低下し、内、外輪の製造効率も低下する。
また、比較例鋼BL、B3では、それぞれSiまたはM
nの含有量のみが本発明の範囲外であるが、上記と同様
な課題を生ずる。
nの含有量のみが本発明の範囲外であるが、上記と同様
な課題を生ずる。
これに対し、実施例鋼では、変形抵抗を大きくするSt
、Mnの含有量が少ないため、塑性加工性が良好となる
結果、小さな荷重で、且つ短時間での成形加工が可能と
なり、工具寿命が大幅に向上すると共に内、外輪の製造
効率も向上する。この結果、本発明鋼を用いて転造部品
を製造すれば、製造効率良く、且つ低コストの転造部品
を提供することが可能となる。
、Mnの含有量が少ないため、塑性加工性が良好となる
結果、小さな荷重で、且つ短時間での成形加工が可能と
なり、工具寿命が大幅に向上すると共に内、外輪の製造
効率も向上する。この結果、本発明鋼を用いて転造部品
を製造すれば、製造効率良く、且つ低コストの転造部品
を提供することが可能となる。
さらに、成形荷重が低下するため、より小さな内径のリ
ングまで冷間転造が可能となる。
ングまで冷間転造が可能となる。
一方、実施例鋼の各々について、冷間転造の際、内輪ま
たは外輪の内径(第1図の3)でのクランク発生の有無
を肉眼で検査したところ、何れにもクラックの発生が認
められなかった。このことは、変形能を低下させるO1
9の含有量が、少ないことによるものである。従って、
強度の塑性加工を施すこと(本実施例では転造比が1.
6の如く強度の加工がなされている)が可能となり、転
造部品の寿命を向上することができる。また、加工強度
を大きくすることができる結果、加工後の旋削加工を必
要とすることなく最終形状まで塑性加工することが可能
であり、低コスト化を実現することができる。
たは外輪の内径(第1図の3)でのクランク発生の有無
を肉眼で検査したところ、何れにもクラックの発生が認
められなかった。このことは、変形能を低下させるO1
9の含有量が、少ないことによるものである。従って、
強度の塑性加工を施すこと(本実施例では転造比が1.
6の如く強度の加工がなされている)が可能となり、転
造部品の寿命を向上することができる。また、加工強度
を大きくすることができる結果、加工後の旋削加工を必
要とすることなく最終形状まで塑性加工することが可能
であり、低コスト化を実現することができる。
次に、冷間転造を行った成形リング(内輪、外輪)を用
いて単列深溝玉軸受を完成させ、第3表に示す条件に従
って、軸受使用時の耐摩耗性及び耐転動疲労性を付与す
るための硬化焼入れ熱処理を行った。C含有量が少ない
場合(0,45重量%以下)の場合は、浸炭(浸炭窒化
でも可)後焼入れを行い、C含有量が0.45重量%を
越える場合は、通常の焼入れを行った。
いて単列深溝玉軸受を完成させ、第3表に示す条件に従
って、軸受使用時の耐摩耗性及び耐転動疲労性を付与す
るための硬化焼入れ熱処理を行った。C含有量が少ない
場合(0,45重量%以下)の場合は、浸炭(浸炭窒化
でも可)後焼入れを行い、C含有量が0.45重量%を
越える場合は、通常の焼入れを行った。
第3表に示す熱処理のうち浸炭熱処理については、R,
ガス士エンリッチガスの雰囲気で約3時間、930″C
±5°Cで熱処理を行い、その後油焼入れ、更に160
°Cで2時間の焼戻しを行った。
ガス士エンリッチガスの雰囲気で約3時間、930″C
±5°Cで熱処理を行い、その後油焼入れ、更に160
°Cで2時間の焼戻しを行った。
そして、この熱処理を行った転がり軸受について、表面
硬さを測定するとともにr特殊鋼便覧(第1版)電気製
鋼研究新編、理工学社、1965年5月25日、第10
頁〜21頁j記載の試験機を用いて転動寿命(L+oで
表示)試験を行った。
硬さを測定するとともにr特殊鋼便覧(第1版)電気製
鋼研究新編、理工学社、1965年5月25日、第10
頁〜21頁j記載の試験機を用いて転動寿命(L+oで
表示)試験を行った。
試験条件は次の通りである。
ラジアル荷重(F r) =1400kg−fN =4
00Or 、p、m 潤滑油 #68 タービン油浴 以上の結果を次の第3表に示す。
00Or 、p、m 潤滑油 #68 タービン油浴 以上の結果を次の第3表に示す。
前記第3表から分かるように、実施例鋼は、比較例鋼と
対比しても、比較例鋼と同等以上の寿命を有している。
対比しても、比較例鋼と同等以上の寿命を有している。
このことは、Mn、Siの含有量の低減に起因する焼入
れ性の低下をMo、CrBを添加することによって十分
補償できていることを意味している。従って、Mn、S
iの含有量を低減しても、良好な焼入れ性を確保できる
結果、長寿命の転がり軸受を提供可能であることが確認
できる。
れ性の低下をMo、CrBを添加することによって十分
補償できていることを意味している。従って、Mn、S
iの含有量を低減しても、良好な焼入れ性を確保できる
結果、長寿命の転がり軸受を提供可能であることが確認
できる。
以上説明した実施例では、転動部品として、冷間転造に
よって製造された転がり軸受について説明したが、これ
に限定されることなく、他の塑性加工方法を用いて製造
された。他の転動部品に本発明を適用することができる
。
よって製造された転がり軸受について説明したが、これ
に限定されることなく、他の塑性加工方法を用いて製造
された。他の転動部品に本発明を適用することができる
。
このような転動部品として、例えば、冷間鍛造で製造さ
れた円錐ころ軸受、また、ころ、玉等の転動部品がある
。
れた円錐ころ軸受、また、ころ、玉等の転動部品がある
。
また、以上の実施例では、硬化熱処理として、浸炭焼入
れ、油焼入れについて説明したが、これに限定されるこ
となく他の焼入れ熱処理である。
れ、油焼入れについて説明したが、これに限定されるこ
となく他の焼入れ熱処理である。
高周波焼入れ、炎焼入れ等を用いて転動部品の硬化を行
うことも可能である。
うことも可能である。
以上説明したように、請求項(1)、 (2)記載の発
明によれば、塑性加工性を低下するSt、Mnの含有量
を低減し、焼入れ性を向上する元素を添加して、Si、
Mnの低減に基づく焼入れ性の低下を補償しているため
、焼入れ性及び塑性加工性に共に優れた転動部品用鋼を
提供することができる。
明によれば、塑性加工性を低下するSt、Mnの含有量
を低減し、焼入れ性を向上する元素を添加して、Si、
Mnの低減に基づく焼入れ性の低下を補償しているため
、焼入れ性及び塑性加工性に共に優れた転動部品用鋼を
提供することができる。
また、請求項(3)、 (4)記載の発明によれば、塑
性加工性に優れた請求項(11(2)の転動部品用鋼を
それぞれ塑性加工することにより転動部品を得ているた
め、従来と同等の長寿命で、且つ低コストな転動部品を
提供することができる。
性加工性に優れた請求項(11(2)の転動部品用鋼を
それぞれ塑性加工することにより転動部品を得ているた
め、従来と同等の長寿命で、且つ低コストな転動部品を
提供することができる。
さらに、請求項(5)、 (6)記載の発明によれば、
塑性加工性そして焼入れ性にも優れた請求項(1)、
(2)の転動部品用鋼をそれぞれ塑性加工後、さらに加
えて硬化熱処理をすることによって転動部品を得ている
ため転動部品に必要なより高い硬度を確保することがで
き、請求項(3)、 (4)の転動部品より更に長寿命
で、且つ請求項(3)、 (4)の転動部品と同様に低
コストな転動部品を提供することができる。
塑性加工性そして焼入れ性にも優れた請求項(1)、
(2)の転動部品用鋼をそれぞれ塑性加工後、さらに加
えて硬化熱処理をすることによって転動部品を得ている
ため転動部品に必要なより高い硬度を確保することがで
き、請求項(3)、 (4)の転動部品より更に長寿命
で、且つ請求項(3)、 (4)の転動部品と同様に低
コストな転動部品を提供することができる。
第1図は、冷間転造前後における内輪及び外輪の厚み方
向の半断面図である。
向の半断面図である。
Claims (6)
- (1)C;0.1〜0.7重量%、Si;0.04重量
%以下、Mn;0.25重量%以下、Cr;0.2〜1
.0重量%、Mo;0.8重量%以下、P;0.01重
量%以下、S;0.003重量%以下、O;0.001
5重量%以下、残部Fe及び不可避の不純物からなるこ
とを特徴とする、転動部品用鋼。 - (2)C;0.1〜0.7重量%、Si;0.04重量
%以下、Mn;0.25重量%以下、Cr;0.2〜1
.0重量%、Ti;0.05重量%以下、Mo;0.5
重量%以下、B;0.0005〜0.003重量%、N
;0.005重量%以下、P;0.01重量%以下、S
;0.003重量%以下、O;0.0015重量%以下
、残部Fe及び不可避の不純物からなることを特徴とす
る、転動部品用鋼。 - (3)C;0.1〜0.7重量%、Si;0.04重量
%以下、Mn:0.25重量%以下、Cr;0.2〜1
.0重量%、Mo;0.8重量%以下、P;0.01重
量%以下、S;0.003重量%以下、O;0.001
5重量%以下、残部Fe及び不可避の不純物からなる転
動部品用鋼が所定形状に塑性加工されてなることを特徴
とする転動部品。 - (4)C;0.1〜0.7重量%、Si;0.04重量
%以下、Mn;0.25重量%以下、Cr;0.2〜1
.0重量%、Ti;0.05重量%以下、Mo;0.5
重量%以下、B;0.0005〜0.003重量%、N
;0.005重量%以下、P;0.01重量%以下、S
;0.003重量%以下、O;0.0015重量%以下
、残部Fe及び不可避の不純物からなる転動部品用鋼が
所定形状に塑性加工されてなることを特徴とする転動部
品。 - (5)C;0.1〜0.7重量%、Si;0.04重量
%以下、Mn;0.25重量%以下、Cr;0.2〜1
.0重量%、Mo;0.8重量%以下、P;0.01重
量%以下、S;0.003重量%以下、O;0.001
5重量%以下、残部Fe及び不可避の不純物からなる転
動部品用鋼が所定形状に塑性加工され、次いで硬化熱処
理がなされてなることを特徴とする転動部品。 - (6)C;0.1〜0.7重量%、Si;0.04重量
%以下、Mn;0.25重量%以下、Cr;0.2〜1
.0重量%、Ti;0.05重量%以下、Mo;0.5
重量%以下、B;0.0005〜0.003重量%、N
;0.005重量%以下、P:0.01重量%以下、S
;0.003重量%以下、O;0.0015重量%以下
、残部Fe及び不可避の不純物からなる転動部品用鋼が
所定形状に塑性加工され、次いで硬化熱処理がなされて
なることを特徴とする転動部品。
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3074989A JPH02209452A (ja) | 1989-02-09 | 1989-02-09 | 転動部品用鋼及びこれを用いた転動部品 |
| GB8924525A GB2225022B (en) | 1988-11-04 | 1989-10-31 | Rolling-part steel and rolling part employing same |
| US07/430,876 US5077003A (en) | 1988-11-04 | 1989-11-02 | Rolling-part steel and rolling part employing same |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3074989A JPH02209452A (ja) | 1989-02-09 | 1989-02-09 | 転動部品用鋼及びこれを用いた転動部品 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02209452A true JPH02209452A (ja) | 1990-08-20 |
Family
ID=12312334
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3074989A Pending JPH02209452A (ja) | 1988-11-04 | 1989-02-09 | 転動部品用鋼及びこれを用いた転動部品 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH02209452A (ja) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5259886A (en) * | 1990-03-22 | 1993-11-09 | Nippon Seiko Kabushiki Kaisha | Rolling member |
| US5447579A (en) * | 1991-03-08 | 1995-09-05 | Nsk Ltd. | Rolling part steel |
| JP2010188834A (ja) * | 2009-02-17 | 2010-09-02 | Jtekt Corp | 車輪用軸受装置 |
| JP2010189713A (ja) * | 2009-02-18 | 2010-09-02 | Sumitomo Metal Ind Ltd | 熱処理用鋼材 |
| JP2010285643A (ja) * | 2009-06-10 | 2010-12-24 | Sumitomo Metal Ind Ltd | 熱処理用鋼材 |
| US8511903B2 (en) | 2009-02-17 | 2013-08-20 | Jtekt Corporation | Wheel bearing device and manufacturing method therefor |
-
1989
- 1989-02-09 JP JP3074989A patent/JPH02209452A/ja active Pending
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5259886A (en) * | 1990-03-22 | 1993-11-09 | Nippon Seiko Kabushiki Kaisha | Rolling member |
| US5447579A (en) * | 1991-03-08 | 1995-09-05 | Nsk Ltd. | Rolling part steel |
| JP2010188834A (ja) * | 2009-02-17 | 2010-09-02 | Jtekt Corp | 車輪用軸受装置 |
| US8511903B2 (en) | 2009-02-17 | 2013-08-20 | Jtekt Corporation | Wheel bearing device and manufacturing method therefor |
| JP2010189713A (ja) * | 2009-02-18 | 2010-09-02 | Sumitomo Metal Ind Ltd | 熱処理用鋼材 |
| JP2010285643A (ja) * | 2009-06-10 | 2010-12-24 | Sumitomo Metal Ind Ltd | 熱処理用鋼材 |
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