JPH0585629B2 - - Google Patents
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- JPH0585629B2 JPH0585629B2 JP60203892A JP20389285A JPH0585629B2 JP H0585629 B2 JPH0585629 B2 JP H0585629B2 JP 60203892 A JP60203892 A JP 60203892A JP 20389285 A JP20389285 A JP 20389285A JP H0585629 B2 JPH0585629 B2 JP H0585629B2
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- less
- steel
- machinability
- inclusions
- durability
- Prior art date
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-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C21—METALLURGY OF IRON
- C21C—PROCESSING OF PIG-IRON, e.g. REFINING, MANUFACTURE OF WROUGHT-IRON OR STEEL; TREATMENT IN MOLTEN STATE OF FERROUS ALLOYS
- C21C7/00—Treating molten ferrous alloys, e.g. steel, not covered by groups C21C1/00 - C21C5/00
- C21C7/10—Handling in a vacuum
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C21—METALLURGY OF IRON
- C21C—PROCESSING OF PIG-IRON, e.g. REFINING, MANUFACTURE OF WROUGHT-IRON OR STEEL; TREATMENT IN MOLTEN STATE OF FERROUS ALLOYS
- C21C7/00—Treating molten ferrous alloys, e.g. steel, not covered by groups C21C1/00 - C21C5/00
- C21C7/0087—Treatment of slags covering the steel bath, e.g. for separating slag from the molten metal
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- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Metallurgy (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Analytical Chemistry (AREA)
- Treatment Of Steel In Its Molten State (AREA)
Description
（産業上の利用分野）
本発明は、自動車、各種産業機械において使用
される玉軸受、ローラ軸受等に適し、耐久寿命、
切削性および冷間鍛造性に優れた軸受鋼およびそ
の製造法に関するものである。 （従来技術） 自動車、産業機械において使用される軸受は、
これら機器の性能向上が図られるについて、軸受
により高負荷、高速度化のもとで使用され、耐久
寿命が重要視されるようになり、耐久寿命をさら
に向上させ得る鋼の開発がなされてきた。 従来、耐久寿命を向上させるためAl2O3等の酸
化物系介在物量を低減する方法が実施されてい
る。 （解決しようとする問題点） しかし、鋼中のAl2O3を低減させる方法におい
て高負荷、高速度化に対して満足し得る耐久寿命
を得るものではなかつた。 また、軸受を構成する内輪、外輪は熱間鍛造に
成形された後、熱処理を施し、切削加工によつて
仕上げられるが、近年、加工技術が急速に進歩
し、高速切削加工が増加するにつれて、耐久寿命
に加えて切削性についても要望されるようになつ
てきた。 しかし、従来使用されているSUJ ２は切削性
が十分でなく、高速切削に際し切削工具の摩耗が
早く、早期に切削工具を取り替える必要が有り、
生産性が低いなどの問題点があつた。 従来、切削性を向上させるため、Ｓを0.080％
Ｓ添加によつて切削性は向上するが、硫化物系介
在物が増加することによつて、耐久寿命や、冷間
鍛造性が大巾に低下するという欠点を有してい
た。 （問題点を解決するための手段） 本発明はかかる従来鋼の欠点に鑑みてなしたも
ので、本発明者等が種々の合金元素に対して、耐
久寿命、切削性および冷間鍛造性に及ぼす影響に
ついて研究した結果、酸化物系介在物なかでも時
にアルミナ系酸化物が大きな介在物を生成し、耐
久寿命、切削性および冷間鍛造性を大幅に低下さ
せること、かつTiは炭窒化物を生成し、耐久寿
命、冷間鍛造性を低下させ、さらにＰ等の不純物
元素についても耐久寿命に悪影響を与えることを
見出したものである。 本発明はこれらの知見をもとにＯ量を0.0008％
以下、Ti0.0025％以下と耐久寿命、切削性および
冷間鍛造性を阻害する介在物を生成する元素を極
力低下させ、さらにＳ量を0.008％以下と従来鋼
に比べて低減し、さらに不純物元素についても
P0.010％以下と低下することによつて、鋼中に存
在する非金属介在物量〔JIS（Ａ＋Ｂ＋Ｃ）〕を
0.030％以下とし、かつその大きさについても平
約27μｍ以下とすることにより、従来鋼に比べて
定格寿命（B10）、平均寿命（B50）ともに２倍以
上と大幅に優れた耐久寿命を得ることに成功した
ものである。 そして、本発明においては低酸素、低硫黄、低
Tiの高清浄度の鋼を溶製するに原材料を厳選し、
電気炉において酸化精錬を施した溶鋼を取鍋中へ
出鋼し、出鋼時もしくは出鋼後に脱Ｐ処理を施し
該溶鋼上の酸化スラグを真空スラグクリーナによ
よつて吸引し、ついで塩基度が３以上の高塩基度
性スラグ（FeO＋MnO≦0.5％の還元性で、かつ
CaO／SiO2／Al2O3＝0.3〜0.4の脱Ｓ能のすぐれ
たスラグ）を電極加熱で造滓し、かつ浴温度の調
整を行いつつ、ダブルポーラスレンガにより不活
性ガスを吹き込み、溶鋼を強撹拌しながら還元精
錬を行い、S0.008％以下、O0.0020％以下、かつ
低Ti化を図り、ついで還流式真空脱ガス装置に
よつて処理時間の2/3を高還流し、残り1/3を弱還
流により真空脱ガス精錬を施し、Ｏ、Ｈ量をより
低減し、さらに断気鋳造を行うことにより、高清
浄度の軸受鋼が得られることを見出したものであ
る。 以下に本発明鋼について詳述する。 第１発明鋼は、重量比にしてC0.70〜1.10％、
Si0.15〜1.60％、Mn0.15〜1.15％、P0.010％以下、
S0.008％以下、Cr0.50〜1.60％、O0.0008％以下、
Ti0.0025％以下を含有し、更に、Pb0.05〜0.15
％、Te0.01〜0.15％、Se0.01〜0.15％及びCa0.001
〜0.01％のうち１種ないし２種以上を含有させ、
焼入性及び切削性をより向上させたもので、第２
発明は上記鋼を製造するに際し、塩基度が３〜６
の高塩基性スラグの存在下で、かつ圧力が１〜２
気圧の不活性雰囲気下で、浴温度の調整を行いつ
つ強撹拌しながら還元精錬を行い、ついで還流式
真空脱ガス装置によつて高還流（処理時間の2/3）
と弱還流（処理時間の1/3）により真空脱ガス精
錬を行うことを特徴とする軸受鋼の製造法であ
る。 以下に本発明鋼の成分限定理由について説明す
る。 Ｃは転がり軸受用鋼として要求される硬さHR
C60以上を確保するに必要な元素であり、0.70％
以上の含有が必要である。しかし、1.10％を越え
て含有させる巨大炭化物が生成し易くなり、かつ
耐久寿命、冷間鍛造性、衝撃疲労が低下するので
上限を1.10％とした。 Siは脱酸作用、焼入性を向上させるとともに耐
久寿命、衝撃疲労を向上させる元素であり0.15％
以上の含有が必要である。しかし、1.60％を越え
て含有させる転動寿命特性、切削性を劣化させる
ので上限を1.60％とした。 Mnは脱酸作用、焼入性を向上させる元素であ
り0.15％以上の含有が必要である。しかし、多く
含有させても効果の向上が小さく、かつMnSを
生成し転がり寿命を低下させるので上限を1.15％
とした。 CrはMnと同様に焼入性を向上させる元素であ
り、かつ炭化物球状化を促進させる元素でもあ
り、少なくとも0.50％以上含有させる必要があ
る。しかし、多く含有させると炭化物が粗大化し
て、切削性を劣化させるので上限を1.60％とし
た。 Ｐは転がり寿命、靭性を低下させる元素であり
その含有量をできるだけ低下させる必要があり、
上限を0.010％とした。 ＳはMnと結合して硫化物系介在物を生成し、
切削性を改善する元素であるが、反面、耐久寿
命、冷間鍛造性を著しく低下させる元素である。
本発明においては耐久寿命、切削性を考慮し、上
限を0.008％とした。 Ｏは鋼中においてAl2O3、SiO2などの酸化物系
介在物を生成し、転動寿命特性、切削性および冷
間鍛造性を著しく劣化させる元素である。 本発明においては、非金属介在物量を大幅に低
減させるとともに介在物の大きさを規制すること
により、耐久寿命、切削性、冷間鍛造性を大幅に
改善させるものであり、その含有量を抑制する必
要があり、上限を0.0008％とした。 TiはＮと結合してTiN介在物として鋼中に在
残し、その含有量が多くなると大きな介在物を生
成し、耐久寿命、切削性、冷間鍛造性を大幅に劣
化させる元素であり、その含有量を低下させる必
要があり上限を0.0025％とした。 Pb、Te、Se、Caは切削性を改善する元素であ
り、Pbは0.05％、Teは0.01％、Seは0.01％、Ca
は0.001％以上含有させる必要がある。しかし、
Pb、Te、Se、Caは耐久寿命、冷間鍛造性を劣化
させる元素でもあり上限をPb、Te、Seは0.15％、
Caは0.01％とした。 本発明方法において、先ず、塩基度が３〜６の
高塩基性スラグの存在下で、かつ圧力が１〜２気
圧の不活性の雰囲気下で行う還元精錬は、スラグ
中の成分の解離によつて、溶鋼中のＯが上昇する
のを防ぐとともに、脱硫能を増大させることによ
り、シリカ、アルミナ系介在物や硫化物をスラグ
に吸着せしめてトータル酸素量およびＳを極力低
減させるとともに、合金鋼成分の粗調整を行うた
めの工程であつて、例えば平均で温度が1500℃の
溶鋼を電極加熱により浴温をほぼ一定に保持する
ように温度調整して、大気中のＯが溶鋼中に入ら
ないようにアルゴン等の不活性ガスを下部より溶
鋼中に吹き込んで強撹拌を行う。この工程により
溶鋼中の全Ｏ量が低下するとともにＳ量が低下す
る。この工程での溶鋼温度上昇は95℃程度であ
る。 スラグの塩基度を３〜６としたのは、３未満で
は還元反応及び脱硫反応が十分に進行せず、本発
明で規定しているＯ、Ｓの範囲を満足させること
が難しくなるためであり、６を越えるとスラグの
流動性が悪くなり、スラグ−溶鋼間の反応が却つ
て悪くなるので、上限を６とした。 不活性雰囲気の圧力を１〜２気圧としたのは、
溶鋼を大気と接触させないためには還元精錬装置
内を大気圧以上に保ち、空気が炉内に侵入しなく
する必要があるからであり、２気圧以下としたの
はあまり気圧を上げすぎると高価な不活性ガスが
多量に必要となるためである。 次に還流式真空脱ガス装置によつて行う真空脱
ガス精錬は、真空ポンプにより装置内の圧力を低
下せしめることにより、溶鋼の脱酸をさらに行つ
て高級アルミナ系介在物を減少するとともに、脱
ガスを行う工程であつて、例えば平均で温度が
1600℃の溶鋼を、溶鋼の温度がほぼ40℃程度低下
するまで、リフトガス流量の制御により、処理時
間の2/3を強還流させ、1/3を弱還流させる工程で
ある。この強還流により溶鋼は強く撹拌され、こ
れにより、溶鋼中に溶けこんでいるＮ、Ｈは溶湯
の小塊を破裂させながら放出されるとともにアル
ミナ系介在物は早期に凝集浮上してスラグに吸収
除去される。また弱還流により強撹拌では除去し
きれない比較的小さなアルミナ系介在物が容易に
浮上してスラグに吸収除去される。尚、ここでい
う弱撹拌とは、強撹拌の1/2程度の強さの撹拌で
ある。 さらに常圧の還元性雰囲気下での還元精錬は、
アルミナ系介在物を最大限に浮上させて除去する
ことを目的とする工程であつて、例えば平均で温
度が1550℃の溶鋼を、溶鋼の温度がほぼ15℃程度
低下するまで、アルゴン等の不活性ガスにより弱
撹拌して、溶鋼を安定させながら還元精錬を行
い、全Ｏ量のさらなる低減と、Ｓ量およびTiの
低減を図るものである。この工程でＯは0.0008％
以下に低下し、Ｓ量は0.008％以下に低下し、Ｐ
量は0.010％以下に低下する。 （実施例） つぎに、本発明鋼の特徴を従来鋼、比較鋼と比
べて実施例でもつて明らかにする。 第１、２表はこれらの供試鋼の化学成分を示す
ものである。
される玉軸受、ローラ軸受等に適し、耐久寿命、
切削性および冷間鍛造性に優れた軸受鋼およびそ
の製造法に関するものである。 （従来技術） 自動車、産業機械において使用される軸受は、
これら機器の性能向上が図られるについて、軸受
により高負荷、高速度化のもとで使用され、耐久
寿命が重要視されるようになり、耐久寿命をさら
に向上させ得る鋼の開発がなされてきた。 従来、耐久寿命を向上させるためAl2O3等の酸
化物系介在物量を低減する方法が実施されてい
る。 （解決しようとする問題点） しかし、鋼中のAl2O3を低減させる方法におい
て高負荷、高速度化に対して満足し得る耐久寿命
を得るものではなかつた。 また、軸受を構成する内輪、外輪は熱間鍛造に
成形された後、熱処理を施し、切削加工によつて
仕上げられるが、近年、加工技術が急速に進歩
し、高速切削加工が増加するにつれて、耐久寿命
に加えて切削性についても要望されるようになつ
てきた。 しかし、従来使用されているSUJ ２は切削性
が十分でなく、高速切削に際し切削工具の摩耗が
早く、早期に切削工具を取り替える必要が有り、
生産性が低いなどの問題点があつた。 従来、切削性を向上させるため、Ｓを0.080％
Ｓ添加によつて切削性は向上するが、硫化物系介
在物が増加することによつて、耐久寿命や、冷間
鍛造性が大巾に低下するという欠点を有してい
た。 （問題点を解決するための手段） 本発明はかかる従来鋼の欠点に鑑みてなしたも
ので、本発明者等が種々の合金元素に対して、耐
久寿命、切削性および冷間鍛造性に及ぼす影響に
ついて研究した結果、酸化物系介在物なかでも時
にアルミナ系酸化物が大きな介在物を生成し、耐
久寿命、切削性および冷間鍛造性を大幅に低下さ
せること、かつTiは炭窒化物を生成し、耐久寿
命、冷間鍛造性を低下させ、さらにＰ等の不純物
元素についても耐久寿命に悪影響を与えることを
見出したものである。 本発明はこれらの知見をもとにＯ量を0.0008％
以下、Ti0.0025％以下と耐久寿命、切削性および
冷間鍛造性を阻害する介在物を生成する元素を極
力低下させ、さらにＳ量を0.008％以下と従来鋼
に比べて低減し、さらに不純物元素についても
P0.010％以下と低下することによつて、鋼中に存
在する非金属介在物量〔JIS（Ａ＋Ｂ＋Ｃ）〕を
0.030％以下とし、かつその大きさについても平
約27μｍ以下とすることにより、従来鋼に比べて
定格寿命（B10）、平均寿命（B50）ともに２倍以
上と大幅に優れた耐久寿命を得ることに成功した
ものである。 そして、本発明においては低酸素、低硫黄、低
Tiの高清浄度の鋼を溶製するに原材料を厳選し、
電気炉において酸化精錬を施した溶鋼を取鍋中へ
出鋼し、出鋼時もしくは出鋼後に脱Ｐ処理を施し
該溶鋼上の酸化スラグを真空スラグクリーナによ
よつて吸引し、ついで塩基度が３以上の高塩基度
性スラグ（FeO＋MnO≦0.5％の還元性で、かつ
CaO／SiO2／Al2O3＝0.3〜0.4の脱Ｓ能のすぐれ
たスラグ）を電極加熱で造滓し、かつ浴温度の調
整を行いつつ、ダブルポーラスレンガにより不活
性ガスを吹き込み、溶鋼を強撹拌しながら還元精
錬を行い、S0.008％以下、O0.0020％以下、かつ
低Ti化を図り、ついで還流式真空脱ガス装置に
よつて処理時間の2/3を高還流し、残り1/3を弱還
流により真空脱ガス精錬を施し、Ｏ、Ｈ量をより
低減し、さらに断気鋳造を行うことにより、高清
浄度の軸受鋼が得られることを見出したものであ
る。 以下に本発明鋼について詳述する。 第１発明鋼は、重量比にしてC0.70〜1.10％、
Si0.15〜1.60％、Mn0.15〜1.15％、P0.010％以下、
S0.008％以下、Cr0.50〜1.60％、O0.0008％以下、
Ti0.0025％以下を含有し、更に、Pb0.05〜0.15
％、Te0.01〜0.15％、Se0.01〜0.15％及びCa0.001
〜0.01％のうち１種ないし２種以上を含有させ、
焼入性及び切削性をより向上させたもので、第２
発明は上記鋼を製造するに際し、塩基度が３〜６
の高塩基性スラグの存在下で、かつ圧力が１〜２
気圧の不活性雰囲気下で、浴温度の調整を行いつ
つ強撹拌しながら還元精錬を行い、ついで還流式
真空脱ガス装置によつて高還流（処理時間の2/3）
と弱還流（処理時間の1/3）により真空脱ガス精
錬を行うことを特徴とする軸受鋼の製造法であ
る。 以下に本発明鋼の成分限定理由について説明す
る。 Ｃは転がり軸受用鋼として要求される硬さHR
C60以上を確保するに必要な元素であり、0.70％
以上の含有が必要である。しかし、1.10％を越え
て含有させる巨大炭化物が生成し易くなり、かつ
耐久寿命、冷間鍛造性、衝撃疲労が低下するので
上限を1.10％とした。 Siは脱酸作用、焼入性を向上させるとともに耐
久寿命、衝撃疲労を向上させる元素であり0.15％
以上の含有が必要である。しかし、1.60％を越え
て含有させる転動寿命特性、切削性を劣化させる
ので上限を1.60％とした。 Mnは脱酸作用、焼入性を向上させる元素であ
り0.15％以上の含有が必要である。しかし、多く
含有させても効果の向上が小さく、かつMnSを
生成し転がり寿命を低下させるので上限を1.15％
とした。 CrはMnと同様に焼入性を向上させる元素であ
り、かつ炭化物球状化を促進させる元素でもあ
り、少なくとも0.50％以上含有させる必要があ
る。しかし、多く含有させると炭化物が粗大化し
て、切削性を劣化させるので上限を1.60％とし
た。 Ｐは転がり寿命、靭性を低下させる元素であり
その含有量をできるだけ低下させる必要があり、
上限を0.010％とした。 ＳはMnと結合して硫化物系介在物を生成し、
切削性を改善する元素であるが、反面、耐久寿
命、冷間鍛造性を著しく低下させる元素である。
本発明においては耐久寿命、切削性を考慮し、上
限を0.008％とした。 Ｏは鋼中においてAl2O3、SiO2などの酸化物系
介在物を生成し、転動寿命特性、切削性および冷
間鍛造性を著しく劣化させる元素である。 本発明においては、非金属介在物量を大幅に低
減させるとともに介在物の大きさを規制すること
により、耐久寿命、切削性、冷間鍛造性を大幅に
改善させるものであり、その含有量を抑制する必
要があり、上限を0.0008％とした。 TiはＮと結合してTiN介在物として鋼中に在
残し、その含有量が多くなると大きな介在物を生
成し、耐久寿命、切削性、冷間鍛造性を大幅に劣
化させる元素であり、その含有量を低下させる必
要があり上限を0.0025％とした。 Pb、Te、Se、Caは切削性を改善する元素であ
り、Pbは0.05％、Teは0.01％、Seは0.01％、Ca
は0.001％以上含有させる必要がある。しかし、
Pb、Te、Se、Caは耐久寿命、冷間鍛造性を劣化
させる元素でもあり上限をPb、Te、Seは0.15％、
Caは0.01％とした。 本発明方法において、先ず、塩基度が３〜６の
高塩基性スラグの存在下で、かつ圧力が１〜２気
圧の不活性の雰囲気下で行う還元精錬は、スラグ
中の成分の解離によつて、溶鋼中のＯが上昇する
のを防ぐとともに、脱硫能を増大させることによ
り、シリカ、アルミナ系介在物や硫化物をスラグ
に吸着せしめてトータル酸素量およびＳを極力低
減させるとともに、合金鋼成分の粗調整を行うた
めの工程であつて、例えば平均で温度が1500℃の
溶鋼を電極加熱により浴温をほぼ一定に保持する
ように温度調整して、大気中のＯが溶鋼中に入ら
ないようにアルゴン等の不活性ガスを下部より溶
鋼中に吹き込んで強撹拌を行う。この工程により
溶鋼中の全Ｏ量が低下するとともにＳ量が低下す
る。この工程での溶鋼温度上昇は95℃程度であ
る。 スラグの塩基度を３〜６としたのは、３未満で
は還元反応及び脱硫反応が十分に進行せず、本発
明で規定しているＯ、Ｓの範囲を満足させること
が難しくなるためであり、６を越えるとスラグの
流動性が悪くなり、スラグ−溶鋼間の反応が却つ
て悪くなるので、上限を６とした。 不活性雰囲気の圧力を１〜２気圧としたのは、
溶鋼を大気と接触させないためには還元精錬装置
内を大気圧以上に保ち、空気が炉内に侵入しなく
する必要があるからであり、２気圧以下としたの
はあまり気圧を上げすぎると高価な不活性ガスが
多量に必要となるためである。 次に還流式真空脱ガス装置によつて行う真空脱
ガス精錬は、真空ポンプにより装置内の圧力を低
下せしめることにより、溶鋼の脱酸をさらに行つ
て高級アルミナ系介在物を減少するとともに、脱
ガスを行う工程であつて、例えば平均で温度が
1600℃の溶鋼を、溶鋼の温度がほぼ40℃程度低下
するまで、リフトガス流量の制御により、処理時
間の2/3を強還流させ、1/3を弱還流させる工程で
ある。この強還流により溶鋼は強く撹拌され、こ
れにより、溶鋼中に溶けこんでいるＮ、Ｈは溶湯
の小塊を破裂させながら放出されるとともにアル
ミナ系介在物は早期に凝集浮上してスラグに吸収
除去される。また弱還流により強撹拌では除去し
きれない比較的小さなアルミナ系介在物が容易に
浮上してスラグに吸収除去される。尚、ここでい
う弱撹拌とは、強撹拌の1/2程度の強さの撹拌で
ある。 さらに常圧の還元性雰囲気下での還元精錬は、
アルミナ系介在物を最大限に浮上させて除去する
ことを目的とする工程であつて、例えば平均で温
度が1550℃の溶鋼を、溶鋼の温度がほぼ15℃程度
低下するまで、アルゴン等の不活性ガスにより弱
撹拌して、溶鋼を安定させながら還元精錬を行
い、全Ｏ量のさらなる低減と、Ｓ量およびTiの
低減を図るものである。この工程でＯは0.0008％
以下に低下し、Ｓ量は0.008％以下に低下し、Ｐ
量は0.010％以下に低下する。 （実施例） つぎに、本発明鋼の特徴を従来鋼、比較鋼と比
べて実施例でもつて明らかにする。 第１、２表はこれらの供試鋼の化学成分を示す
ものである。
【表】
【表】
第１、２表においてＡ、Ｂ鋼は従来鋼でＡ鋼は
SUJ2、Ｂ鋼はSUJ3、Ｃ〜Ｆ鋼は比較鋼で、Ｒ〜
Ｖ鋼は本発明鋼で、前述の溶解法により溶製した
ものである。 第３表は第１、２表の供試鋼について、850℃
×30分油冷、170℃×90分空冷の焼入、焼もどし
処理を施し、非金属介在物量およびその平均の長
さ、耐久寿命、切削製、冷間鍛造性を調査し、そ
の結果を示したものである。 非金属介在物量およびその平均長さについて
は、上記処理を施した65φ圧延材より切り出し調
査したもので、従来鋼であるＡ鋼を１とした指数
で示したものである。耐久寿命については森式ス
ラスト型耐久寿命試験機を用い、外径65φ×内径
18φ×厚さ10mmの試片を製作し、前Ａ鋼を１とし
た指数で示したものである。切削性については40
mmφ×10mmの素材を、５個用意し、切削工具とし
て5φSKH9ストレート・ドリルを用いて、回転数
1140rpm、推力30Kg（重錘自由落下法）によつて
ドリル穿孔時間を測定して評価した。 冷間鍛造性については20mmφ×30mmの据込率75
％における割れの発生率を調べたものである。
SUJ2、Ｂ鋼はSUJ3、Ｃ〜Ｆ鋼は比較鋼で、Ｒ〜
Ｖ鋼は本発明鋼で、前述の溶解法により溶製した
ものである。 第３表は第１、２表の供試鋼について、850℃
×30分油冷、170℃×90分空冷の焼入、焼もどし
処理を施し、非金属介在物量およびその平均の長
さ、耐久寿命、切削製、冷間鍛造性を調査し、そ
の結果を示したものである。 非金属介在物量およびその平均長さについて
は、上記処理を施した65φ圧延材より切り出し調
査したもので、従来鋼であるＡ鋼を１とした指数
で示したものである。耐久寿命については森式ス
ラスト型耐久寿命試験機を用い、外径65φ×内径
18φ×厚さ10mmの試片を製作し、前Ａ鋼を１とし
た指数で示したものである。切削性については40
mmφ×10mmの素材を、５個用意し、切削工具とし
て5φSKH9ストレート・ドリルを用いて、回転数
1140rpm、推力30Kg（重錘自由落下法）によつて
ドリル穿孔時間を測定して評価した。 冷間鍛造性については20mmφ×30mmの据込率75
％における割れの発生率を調べたものである。
【表】
第３表より知られるように、比較鋼であるＣ鋼
は冷間鍛造性についてはすぐれているが、非金属
介在物量については0.69平均長さについては１、
耐久寿命については定格寿命（B10）で1.51、平
均寿命（B50）で1.53と非金属介在物、耐久寿命
ともに満足し得るものではなかつた。 また、Ｄ、Ｅ鋼についてはＯ、Ｓ含有量がＡ、
Ｂ鋼に比べて低いことによつて耐久寿命について
は定格寿（B10）で1.92、1.51と相当向上してい
るがまだ満足し得るものではなく、冷間鍛造性に
ついても割れ発生率が20％以上と低いものであ
る。さらに、Ｆ鋼については冷間鍛造性について
は優れているが、耐久寿命が満足し得るものでは
なかつた。 これらに対して、本発明鋼であるＲ〜Ｖ鋼は、
Ｏ量を0.0008％以下、Ｓ量を0.008％以下とする
とともにTi量を低下させることによつて、非金
属介在物量については従来鋼であるＡ鋼の1/3〜
１／２、その平均長さについては0.9〜0.75倍と非金
属介在物についてはＡ鋼に比べて大幅に優れたも
のであり、かつ耐久寿命については定格寿命平均
寿命ともにＡ、Ｂ鋼の２倍以上であり、また切削
性については本発明鋼はＳ量が0.008％以下と低
いものであるが、酸化物系介在物を大幅に低減さ
せたことにより、従来鋼に比べて1.3倍程度の切
削性を有するものであり、さらに冷間鍛造性につ
いても据込率75％における割れ発生率は０であ
り、従来鋼に比べて優れているものである。 このように本発明鋼であるＲ〜Ｖ鋼は非金属介
在物、耐久寿命、切削性および、冷間加工性につ
いてはＡ、Ｂ鋼は比べて大幅優れたものである。 このように、本発明鋼は、Ｃ、Si、Mn、CrE
を適宜含有させるとともにＰ、Ｓ、Ｏ、Ti量を
低下させて、酸化物系、硫化物系介在物量を低下
させることによつて本発明鋼は従来鋼に比べて定
格寿命、平均寿命ともに２倍以上と優れた耐久寿
命を得ることに成功したものであり、かつ切削
性、冷間鍛造性についても優れたもので、産業機
械、産業車両等の高度化にともなう高負荷、高速
化に対応し得る玉軸受、ローラ軸受等に適した高
品質軸受鋼およびその製造法で産業上寄与すると
ころ極めて大である。
は冷間鍛造性についてはすぐれているが、非金属
介在物量については0.69平均長さについては１、
耐久寿命については定格寿命（B10）で1.51、平
均寿命（B50）で1.53と非金属介在物、耐久寿命
ともに満足し得るものではなかつた。 また、Ｄ、Ｅ鋼についてはＯ、Ｓ含有量がＡ、
Ｂ鋼に比べて低いことによつて耐久寿命について
は定格寿（B10）で1.92、1.51と相当向上してい
るがまだ満足し得るものではなく、冷間鍛造性に
ついても割れ発生率が20％以上と低いものであ
る。さらに、Ｆ鋼については冷間鍛造性について
は優れているが、耐久寿命が満足し得るものでは
なかつた。 これらに対して、本発明鋼であるＲ〜Ｖ鋼は、
Ｏ量を0.0008％以下、Ｓ量を0.008％以下とする
とともにTi量を低下させることによつて、非金
属介在物量については従来鋼であるＡ鋼の1/3〜
１／２、その平均長さについては0.9〜0.75倍と非金
属介在物についてはＡ鋼に比べて大幅に優れたも
のであり、かつ耐久寿命については定格寿命平均
寿命ともにＡ、Ｂ鋼の２倍以上であり、また切削
性については本発明鋼はＳ量が0.008％以下と低
いものであるが、酸化物系介在物を大幅に低減さ
せたことにより、従来鋼に比べて1.3倍程度の切
削性を有するものであり、さらに冷間鍛造性につ
いても据込率75％における割れ発生率は０であ
り、従来鋼に比べて優れているものである。 このように本発明鋼であるＲ〜Ｖ鋼は非金属介
在物、耐久寿命、切削性および、冷間加工性につ
いてはＡ、Ｂ鋼は比べて大幅優れたものである。 このように、本発明鋼は、Ｃ、Si、Mn、CrE
を適宜含有させるとともにＰ、Ｓ、Ｏ、Ti量を
低下させて、酸化物系、硫化物系介在物量を低下
させることによつて本発明鋼は従来鋼に比べて定
格寿命、平均寿命ともに２倍以上と優れた耐久寿
命を得ることに成功したものであり、かつ切削
性、冷間鍛造性についても優れたもので、産業機
械、産業車両等の高度化にともなう高負荷、高速
化に対応し得る玉軸受、ローラ軸受等に適した高
品質軸受鋼およびその製造法で産業上寄与すると
ころ極めて大である。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 重量比にしてC0.70〜1.10％、Si0.15〜1.60
％、Mn0.15〜1.15％、P0.010％以下、S0.008％以
下、Cr0.50〜1.60％、O0.0008％以下、Ti0.0025
％以下を含有し、さらにPb0.05〜0.15％、Te0.01
〜0.15％、Se0.01〜0.15％及びCa0.001〜0.01％の
うち１種ないし２種以上を含有し、残部Feなら
びに不純物元素からなり、JIS Ｇ 0555に規定す
る「鋼の非金属介在物の顕微鏡試験方法」による
Ａ系介在物、Ｂ系介在物及びＣ系介在物の介在物
量が0.030％以下であることを特徴とする軸受鋼。 ２ 重量比にしてC0.70〜1.10％、Si0.15〜1.60
％、Mn0.15〜1.15％、P0.010％以下、S0.008％以
下、Cr0.50〜1.60％、O0.0008％以下、Ti0.0025
％以下を含有し、さらにPb0.05〜0.15％、Te0.01
〜0.15％、Se0.01〜0.15％及びCa0.001〜0.01％の
うち１種ないし２種以上を含有し、残部Feなら
びに不純物元素からなる鋼を製造するに際し、塩
基度が３〜６の高塩基性スラグの存在下で、かつ
圧力が１〜２気圧の不活性雰囲気下で、電極加熱
で浴温度の調整を行いつつ、強撹拌しながら還元
精錬を行い、ついで還流式真空脱ガス装置によつ
て、処理時間の2/3を高還流し、1/3を弱還流によ
り真空脱ガス精錬を行うことを特徴とする軸受鋼
の製造法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP20389285A JPS6263651A (ja) | 1985-09-13 | 1985-09-13 | 軸受鋼およびその製造法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP20389285A JPS6263651A (ja) | 1985-09-13 | 1985-09-13 | 軸受鋼およびその製造法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6263651A JPS6263651A (ja) | 1987-03-20 |
| JPH0585629B2 true JPH0585629B2 (ja) | 1993-12-08 |
Family
ID=16481444
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP20389285A Granted JPS6263651A (ja) | 1985-09-13 | 1985-09-13 | 軸受鋼およびその製造法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6263651A (ja) |
Families Citing this family (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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| JP2657420B2 (ja) * | 1989-07-21 | 1997-09-24 | 日本精工株式会社 | 転がり軸受 |
| JP4839658B2 (ja) * | 2005-03-31 | 2011-12-21 | Ｊｆｅスチール株式会社 | 軸受鋼の精錬方法 |
| JP4641022B2 (ja) * | 2006-11-28 | 2011-03-02 | 株式会社神戸製鋼所 | 高清浄度鋼の製造方法 |
| EP1978124B1 (en) | 2007-04-05 | 2014-10-22 | Kabushiki Kaisha Kobe Seiko Sho | Forging steel, forging and crankshaft |
| CN104087844B (zh) * | 2014-08-01 | 2016-05-18 | 宁国市南方耐磨材料有限公司 | 一种球磨机用高铬钢球 |
| CN108453154A (zh) * | 2018-02-06 | 2018-08-28 | 南通东海机床制造集团有限公司 | 一种卷板机 |
Family Cites Families (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5541910A (en) * | 1978-09-14 | 1980-03-25 | Kawasaki Steel Corp | High carbon chromium bearing steel of long life |
| JPS55145158A (en) * | 1979-04-28 | 1980-11-12 | Daido Steel Co Ltd | Free cutting bearing steel and its manufacture |
| JPS5929646B2 (ja) * | 1979-07-19 | 1984-07-21 | 山陽特殊製鋼株式会社 | ころがり軸受用鋼の製造方法 |
| JPS601933B2 (ja) * | 1980-08-29 | 1985-01-18 | 山陽特殊製鋼株式会社 | 軸受鋼鋼管の製造方法 |
| JPS60208452A (ja) * | 1984-03-30 | 1985-10-21 | Sanyo Tokushu Seikou Kk | 長寿命軸受用鋼 |
-
1985
- 1985-09-13 JP JP20389285A patent/JPS6263651A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6263651A (ja) | 1987-03-20 |
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