JPH0364430A

JPH0364430A - 軸受鋼

Info

Publication number: JPH0364430A
Application number: JP19979089A
Authority: JP
Inventors: Yoshiharu Yamamoto; 義治山本
Original assignee: Kawasaki Steel Corp
Current assignee: JFE Steel Corp
Priority date: 1989-07-31
Filing date: 1989-07-31
Publication date: 1991-03-19

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。

Description

【発明の詳細な説明】産業上の利用分野本発明は軸受鋼に係り、詳しくは、転勤寿命に優れた軸
受鋼に係る。

従　　来　　の　　技　　術近年、自動車用エンジンは小型化、省燃費高出力のもの
となり、これらの性能に耐える軸受鋼が要求されるよう
になった。

軸受鋼の品質で最も重要なものは転勤寿命で（１）あり、Ａｌ２０．系（以下、ＡＳＴＭ分類に基づきＢ系
という。）介在物が寿命に最も悪影響を及ぼずといわれ
ている。そのため、従来はじ系介在物量を減少させるた
めに、鋼中の酸素含有量を減らすことを第１の目的に種
々の製造方法が提案実施されてきた。すなわち、真空脱
ガス処理（ＪＩＳで規定されている）や脱酸剤としての
Ａｌを若干ｍ（−殻内には０．０１０〜０．（１４０％
程度）、さらに精錬〜鋳造の各工程において種々の低酸
素化対策が施されており、鋼中の酸素含有量は一般的に
は９ｐｐｎｌ（０，０００９％）以下のレベルに達して
いる。

しかし、このように酸素含有量を低くしても、若干量の
Ｂ系介在物の生成は避（プることかできず、実際にはど
のように清浄度の低い鋼材においても、必ず非金属介在
物が存在し、かつ、その非金属介在物の量もじ系介在物
が大多数を占めている。このため、寿命の向上にも低酸
素化による方法では限界がある。

例えば、特開昭６２−６３６５０’号公報に示される（
２）如く、酸素（０１１が０．０００８％以下である軸受鋼
が提案されているが、この方法においてもなａ）上記の
問題が残されている。

以上説明したように、従来法による鋼の低酸素化対策に
より、軸受鋼の転勤寿命が大巾に向上したことは周知の
事実である。しかし、現状のように低い酸素レベルにお
いてさえ、あるいは低い酸素レベルであるがゆえに、そ
の主たる非金属介在物はＢ系となることは避けられず、
少量とはいえ軸受鋼の転勤寿命に悪影響を与えているこ
とは間違いない事実であり、更に、軸受鋼の転勤寿命の
向上が要求されている。

発明が解決しようとする課題本発明は上記問題の解決を目的とし、具体的には、従来
例の軸受鋼の如く転ｖＪ寿命に悪影響を与えるＢ系非金
属介在物を含有しない軸受鋼を提案することを目的とす
る。

課題を解決するための手段ならびにその作用１′なわち、本発明は、重畿比で酸素０．００２０〜０
．００５０％、Ａ　Ｉｌ　０．００５％１′Ｊ、下を含
み、Ｃ，Ｓｉ、Ｍ　ｎ、ＣＩＪ、　Ｎｉ、　ＣＩ’なら
びにＭＯから選ばれた１種以上の元素を含有し、残部が
「ｅならびに不可避的不純物から成ることを特徴とする
。

以下、更にこれらの手段たる構成ならびにその作用につ
いて説明すると、次の通りである。

本発明者等は軸受鋼にＢ系非金属介在物が含有すると、
転勤寿命の向上がむづがしいことがらＢ系非金属介在物
を少なくし、転＠寿命を向上させる方法について検討を
行なったところ、従来例では低酸素化により軸受鋼の転
勤寿命の向上をはがるにうにし、ていたが、この低酸素
化による清浄度向上とは逆にむしろ鋼中の酸素量を高く
して主たる非金属介在物を転勤寿命に悪影響を及ぼすこ
との少ないｉ、、　０３−３ｉｎ、。

ＣａＯ（ＭｌｉＯＪ系（以下Ｃ系という。）とすればよ
いという知見を得た。

そこで、更に進んで研究開発を行ない、この研究に基づ
いて本発明は成立したものである。

本発明は鋼中に含有する非金属介在物をＢ系ではなくＣ
系としたものである。このために、従来法の如（，１１
脱酸や真空脱ガス等の処理を行なわず、酸素量を低くし
すぎないようにすることが必要である。具体的には、Ｉ
ｆ　０．００５％以下、酸素２０〜５０ｐｐｍ（０，０
０２０〜０．００５０％）含有させ、鋼中の非金属介在
物をＣ系とすればよい。なお、Ｓｌはキルド鋼化ならび
に強度上の点から必要量添加すればよいが、この量は本
発明の観点から特に重要でない。また、これら成分の他
にＱ、Ｍｌｌ、Ｃｕ、、Ｎ１、ＯｒならびにＭＯから選
ばれた１種以上は強度、機能上必要量含有させればよい
。

以下、本発明鋼に含有する成分等について説明で−る。

〇二０，００２０〜０．００５０％酸素が０．００２０％未満では非金属介在物はｌ系が主
体となり、また、０．００５０％をこえる含有量では、
介在物はＣ系が主体ではあるものの、その数が多ずぎて
寿命に悪影響を及ぼす程度となる。また、鋼材表面に気
泡に起因する欠陥が多（５）発するため、０．００２０〜０．００５０％の範囲とし
た。

なお、真空脱ガスやこれに類似する精錬方法をとる場合
は、酸素量が２０　ｐ　ｐ　ｎｌ　（０、００２０％）
未満にならないように留意して実施すべきである。

Ａｌ：　　０．００５％以下０゜００５％をこえる含有量では、鋼中の非金属介在物
はＢ系が主体となる。

その他の強度ならびに機能上必要な元素、例えば、Ｃ，
Ｓｉ、Ｍｌｌ、Ｃｕ、Ｎｉ、ＣｒならびにＭｏについて
はその要求を満足する量、例えば、ＪＩＳ等で決められ
ている範囲の量を含有すればよい。

なお、本発明鋼ではＡＩｌ含有含有０．００５％以下と
しているため、結晶粒度微細化の効果が少ない。用途に
よってこれで不都合が生じる場合は、上記成分の他にＮ
ｂを適正量添加して結晶粒の微細化をはかることができ
る。この場合、Ｎｂの含有量は０．００５〜０．０３０
％の範囲とするが、０．００５％未満ては結晶粒微細化
効果か少なく、また、０、０３０％をこえても効果が変
らずかつ強度が犬きく上昇し、切削加工および冷間塑性
加工に悪（６）影響を及ぼすためである。

実施例第１表に示す化学成分ならびに非金属介在物を右する各
種軸受１４２種（ＳＵＪ２）を溶製し、連続１７ｉ：造
ににり製造した鋼片にソーキング処理を施し、１５０■
…ＸＴ５０１１１１１１角のヒ゛レットに熱間圧延した
。

このビレットを再カロ熱し、６５ｍｍψの丸棒に熱間圧
延した。その丸棒の１／４Ｄ部を中心として試験片を削
り出して、球状化焼鈍、焼入れ焼戻し後表面佃磨により
、直径１２　、　Ｏｎ１ｍφ、長ざ２２　ｍ１ｌｌの円
筒型試験片を作成し、転ｉｌｌ寿命試験を行なった。

試験条件は第２表に示した。なお、試験片の表面硬さは
Ｈ，ｏ６２±０゜５になるよう調整した。

また、各試料各々１１＝　２０ケのテストを行ない、ワ
ーイプル確率紙に累積破損確率をプロットして、１０％
累積破ノ員確率となる寿命（Ｌｌｏｌを求めた。

その結果を第３表にホす。

なお、試料Ｎ０．１．２．６はいずれも本発明鋼を示し
、試料Ｎａ、　３．４．５は比較鋼を示すが、試料Ｎｏ
、　３．４、はいずれもｉ含有量が多く、酸素含（７）有量の少ない例であり、試料Ｎ０．５は酸素含有崩を多
くした例であり、第３表から明らかなように本発明鋼の
寿命成績は比較鋼のものよりすぐれてＪ３す、介在物改
質の効果かあることがゎが第２表円筒型転勤疲労寿命試験条件比で酸素０．００２０−０．００５０％、Ａ　ＩＩ　０
．００５％以下を含み、Ｃ，Ｓｉ、Ｍｒ、、　Ｃｕ、　
Ｎｉ、０ｒならびにＭｏｈ’ら選ばれた１種以上の元素
を含有し、残部が［ｅならびに不可避的不純物から成る
ことを特徴とする。

従って、酸素、へｌを含み、Ｃ，Ｓｉ、Ｍｎ、Ｃｕ。

Ｎｉ、ＯｒならひにＭＯから選ばれた１種以上の元素を
含有するようにし、鋼中の非金属介在物をＣ系のものと
したため、従来例の軸受鋼に比べて転ｖＪ寿命が著しく
向上した優れた軸受鋼である。

第３表ＬｉＯ寿命

Claims

【特許請求の範囲】１）重量比で酸素０．００２０〜０．００５０％、Ａｌ
０．００５％以下を含み、Ｃ、Ｓｉ、Ｍｎ、Ｃｕ、Ｎｉ
、ＣｒならびにＭｏから選ばれた１種以上の元素を含有
し、残部がＦｅならびに不可避的不純物から成ることを
特徴とする軸受鋼。２）第１項記載の成分の他にＮｂ０．００５〜０．０３
０％含有して成ることを特徴とする軸受鋼。