JPH10102209A - 転がり軸受用の軸受鋼部品 - Google Patents
転がり軸受用の軸受鋼部品Info
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- JPH10102209A JPH10102209A JP8254563A JP25456396A JPH10102209A JP H10102209 A JPH10102209 A JP H10102209A JP 8254563 A JP8254563 A JP 8254563A JP 25456396 A JP25456396 A JP 25456396A JP H10102209 A JPH10102209 A JP H10102209A
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Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
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- C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
- C23C8/00—Solid state diffusion of only non-metal elements into metallic material surfaces; Chemical surface treatment of metallic material by reaction of the surface with a reactive gas, leaving reaction products of surface material in the coating, e.g. conversion coatings, passivation of metals
- C23C8/06—Solid state diffusion of only non-metal elements into metallic material surfaces; Chemical surface treatment of metallic material by reaction of the surface with a reactive gas, leaving reaction products of surface material in the coating, e.g. conversion coatings, passivation of metals using gases
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- C23C8/20—Carburising
- C23C8/22—Carburising of ferrous surfaces
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 浸炭の芯部硬度を高くすることで優れた転動
疲労寿命を有するとともに、高い破壊靱性値を有する転
がり軸受用の軸受鋼部品を提供する。 【解決手段】 芯部と、浸炭処理によりその芯部を覆う
ように形成された高硬度領域とを有する転がり軸受用の
軸受鋼部品であって、少なくとも芯部の組成が、Ｆｅ基
をベースにして、重量％でＣを０．１５％以上０．２０
％以下、Ｃｒを４％以上７％以下、Ｍｏを１％以上３％
以下、Ｖを０．４％以上０．９％以下含有することを特
徴としたものである。
疲労寿命を有するとともに、高い破壊靱性値を有する転
がり軸受用の軸受鋼部品を提供する。 【解決手段】 芯部と、浸炭処理によりその芯部を覆う
ように形成された高硬度領域とを有する転がり軸受用の
軸受鋼部品であって、少なくとも芯部の組成が、Ｆｅ基
をベースにして、重量％でＣを０．１５％以上０．２０
％以下、Ｃｒを４％以上７％以下、Ｍｏを１％以上３％
以下、Ｖを０．４％以上０．９％以下含有することを特
徴としたものである。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、転がり軸受用の軸
受鋼部品に関し、より具体的には、ガスタービン機関、
工作機械などで高速で使用される転がり軸受用の軸受鋼
部品に関するものである。
受鋼部品に関し、より具体的には、ガスタービン機関、
工作機械などで高速で使用される転がり軸受用の軸受鋼
部品に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来、ガスタービン機関などの軸受部品
として、耐熱性に優れたＣｒ−Ｍｏ−Ｖ系の高速度工具
鋼であるＡＩＳＩ Ｍ５０や、これを改良したＭ５０
ＮｉＬが使用されてきたが、最近では高速化の要求か
ら、さらに破壊靱性値に優れた材料の開発が望まれてい
る。
として、耐熱性に優れたＣｒ−Ｍｏ−Ｖ系の高速度工具
鋼であるＡＩＳＩ Ｍ５０や、これを改良したＭ５０
ＮｉＬが使用されてきたが、最近では高速化の要求か
ら、さらに破壊靱性値に優れた材料の開発が望まれてい
る。
【０００３】つまり、高速化を図る場合には、軸受部材
に対する負荷を示す指標であるｄｎ値（軸受部品の内径
ｄと回転速度ｎとの積）のさらに高い使用条件が求めら
れることになり、軸受部品に対しては高負荷化に耐える
ことが一段と要求される。このｄｎ値が大きくなると軸
受部品に引張り応力が発生し、仮にクラックが発生すれ
ばクラック進展速度が増加することが考えられ軸受の破
損につながる可能性もある。したがって、このクラック
の進展を抑えるために破壊靱性値に優れた材料の開発が
望まれることになる。
に対する負荷を示す指標であるｄｎ値（軸受部品の内径
ｄと回転速度ｎとの積）のさらに高い使用条件が求めら
れることになり、軸受部品に対しては高負荷化に耐える
ことが一段と要求される。このｄｎ値が大きくなると軸
受部品に引張り応力が発生し、仮にクラックが発生すれ
ばクラック進展速度が増加することが考えられ軸受の破
損につながる可能性もある。したがって、このクラック
の進展を抑えるために破壊靱性値に優れた材料の開発が
望まれることになる。
【０００４】これに対して、特開平７−２５２５９８号
公報には、重量％でＣ（炭素）を０．４％以下、Ｃｒ
（クロム）を２〜７％、Ｗ（タングステン）またはＭｏ
（モリブデン）の１種または２種をＷ当量（Ｗ＋２Ｍ
ｏ）として３〜２０％、Ｖ（バナジウム）を０．５〜
１．１％含有するＦｅ基のマルテンサイト系鋼が開示さ
れている。そしてこのマルテンサイト系鋼は、上記組成
を有することにより硬度を低下させることなく破壊靱性
値の向上を図ろうとするものである。
公報には、重量％でＣ（炭素）を０．４％以下、Ｃｒ
（クロム）を２〜７％、Ｗ（タングステン）またはＭｏ
（モリブデン）の１種または２種をＷ当量（Ｗ＋２Ｍ
ｏ）として３〜２０％、Ｖ（バナジウム）を０．５〜
１．１％含有するＦｅ基のマルテンサイト系鋼が開示さ
れている。そしてこのマルテンサイト系鋼は、上記組成
を有することにより硬度を低下させることなく破壊靱性
値の向上を図ろうとするものである。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、４００
万以上のｄｎ値で使用される軸受に対しては、軸受回転
時に４００ＭＰａ以上のフープ応力が作用する。このフ
ープ応力に対してクラックが進展しないようにするため
には、８０ＭＰａｍ1/2 以上の破壊靱性値が必要である
が、上記のごとき現存する材料ではこの破壊靱性値を満
足することができない。
万以上のｄｎ値で使用される軸受に対しては、軸受回転
時に４００ＭＰａ以上のフープ応力が作用する。このフ
ープ応力に対してクラックが進展しないようにするため
には、８０ＭＰａｍ1/2 以上の破壊靱性値が必要である
が、上記のごとき現存する材料ではこの破壊靱性値を満
足することができない。
【０００６】工作機械においても高速化の要求は著し
く、アンダーレース潤滑、ジェット潤滑を組合せた潤滑
法により、アンギュラー玉軸受で、３５０万のｄｎ値が
達成できており、４００万のｄｎ値で使用可能な軸受の
開発が望まれている。これに対応するには、上記の破壊
靱性値を持つ材料の開発が必須である。
く、アンダーレース潤滑、ジェット潤滑を組合せた潤滑
法により、アンギュラー玉軸受で、３５０万のｄｎ値が
達成できており、４００万のｄｎ値で使用可能な軸受の
開発が望まれている。これに対応するには、上記の破壊
靱性値を持つ材料の開発が必須である。
【０００７】また、特にガスタービン機関用には、軸受
としての耐久性に優れること、すなわち転動疲労強度が
大きいことも必要である。この転動疲労強度を高める手
段として、浸炭鋼に関しては特開昭６２−１３２０３１
号公報に軸受鋼の芯部硬度をＨＲＣ４８以上に高めるこ
とが開示されている。一方、従来から浸炭鋼の破壊靱性
値を高める方法として、芯部硬度を下げることが知られ
ている。つまり、軸受部品の転動疲労強度を高めるべ
く、軸受部品の芯部硬度を高くすると、破壊靱性値が低
くなってしまう。このように破壊靱性値と硬さとは相反
する特性であるが、ｄｎ値の高い条件で十分に優れた転
動疲労寿命特性を得るには、一方の特性を犠牲にするこ
となく、靱性および硬さを高めることが要求される。
としての耐久性に優れること、すなわち転動疲労強度が
大きいことも必要である。この転動疲労強度を高める手
段として、浸炭鋼に関しては特開昭６２−１３２０３１
号公報に軸受鋼の芯部硬度をＨＲＣ４８以上に高めるこ
とが開示されている。一方、従来から浸炭鋼の破壊靱性
値を高める方法として、芯部硬度を下げることが知られ
ている。つまり、軸受部品の転動疲労強度を高めるべ
く、軸受部品の芯部硬度を高くすると、破壊靱性値が低
くなってしまう。このように破壊靱性値と硬さとは相反
する特性であるが、ｄｎ値の高い条件で十分に優れた転
動疲労寿命特性を得るには、一方の特性を犠牲にするこ
となく、靱性および硬さを高めることが要求される。
【０００８】それゆえ本発明の目的は、浸炭の芯部硬度
を高くすることで優れた転動疲労寿命を有するととも
に、高い破壊靱性値を有する転がり軸受用の軸受鋼部品
を提供することである。
を高くすることで優れた転動疲労寿命を有するととも
に、高い破壊靱性値を有する転がり軸受用の軸受鋼部品
を提供することである。
【０００９】
【課題を解決するための手段】本願発明者は、浸炭して
用いられる転がり軸受用の軸受鋼部品に着目し、鋭意検
討した結果、軸受鋼部品を特定の成分および組成とする
ことで、浸炭の芯部硬度を高くすることで優れた転動疲
労寿命を有するとともに、高い破壊靱性値を有する転が
り軸受用の軸受鋼部品の得られることを見出した。
用いられる転がり軸受用の軸受鋼部品に着目し、鋭意検
討した結果、軸受鋼部品を特定の成分および組成とする
ことで、浸炭の芯部硬度を高くすることで優れた転動疲
労寿命を有するとともに、高い破壊靱性値を有する転が
り軸受用の軸受鋼部品の得られることを見出した。
【００１０】それゆえ本発明の転がり軸受用の軸受鋼部
品は、芯部と、浸炭処理により芯部を覆うように形成さ
れた高硬度領域とを有する転がり軸受用の軸受鋼部品で
あって、少なくとも芯部の組成が、Ｆｅ（鉄）基をベー
スにして、重量％でＣを０．１５％以上０．２０％以
下、Ｃｒを４％以上７％以下、Ｍｏを１％以上３％以
下、Ｖを０．４％以上０．９％以下含有することを特徴
とする。
品は、芯部と、浸炭処理により芯部を覆うように形成さ
れた高硬度領域とを有する転がり軸受用の軸受鋼部品で
あって、少なくとも芯部の組成が、Ｆｅ（鉄）基をベー
スにして、重量％でＣを０．１５％以上０．２０％以
下、Ｃｒを４％以上７％以下、Ｍｏを１％以上３％以
下、Ｖを０．４％以上０．９％以下含有することを特徴
とする。
【００１１】また、この芯部の硬度ＨＲＣが４７以上５
０以下であり、高硬度領域の硬度ＨＲＣが５８以上であ
ることが望ましい。
０以下であり、高硬度領域の硬度ＨＲＣが５８以上であ
ることが望ましい。
【００１２】また、本発明の転がり軸受用の軸受鋼部品
が内外の軌道輪と、その軌道輪の間に介在する転動体と
を有し、転動体の表面からの高硬度領域の深さが、軌道
輪の表面からの高硬度領域の深さの１４０％以上の深さ
であることが望ましい。
が内外の軌道輪と、その軌道輪の間に介在する転動体と
を有し、転動体の表面からの高硬度領域の深さが、軌道
輪の表面からの高硬度領域の深さの１４０％以上の深さ
であることが望ましい。
【００１３】これにより、転動体が内輪側と外輪側の両
側から負荷を受けても、軌道輪（内輪、外輪）よりも優
先的に転動体に剥離が生じることは防止され、軸受の寿
命がより一層長くなる。
側から負荷を受けても、軌道輪（内輪、外輪）よりも優
先的に転動体に剥離が生じることは防止され、軸受の寿
命がより一層長くなる。
【００１４】
【実施例】以下、本発明の実施例について説明する。
【００１５】まずＦｅ基をベースにした以下の表１に示
す成分にて溶解した素材から、破壊靱性試験用試片（１
０ｍｍ×１５ｍｍ×６０ｍｍの角状試片）と転動寿命試
験用試片（φ１２ｍｍ×２２ｍｍの円筒試片）とを作製
した。破壊靱性試験については、軸受部材の芯部の評価
を行なうため、試片を浸炭せずに１１００℃の温度から
焼入れした後、５５０℃の温度での焼戻しを２回行なっ
た。また転動寿命試験については、試片に９５０℃の温
度で２４時間の浸炭を行なった後、１１００℃の温度か
ら焼入れし、５５０℃の温度での焼戻しを２回行なっ
た。
す成分にて溶解した素材から、破壊靱性試験用試片（１
０ｍｍ×１５ｍｍ×６０ｍｍの角状試片）と転動寿命試
験用試片（φ１２ｍｍ×２２ｍｍの円筒試片）とを作製
した。破壊靱性試験については、軸受部材の芯部の評価
を行なうため、試片を浸炭せずに１１００℃の温度から
焼入れした後、５５０℃の温度での焼戻しを２回行なっ
た。また転動寿命試験については、試片に９５０℃の温
度で２４時間の浸炭を行なった後、１１００℃の温度か
ら焼入れし、５５０℃の温度での焼戻しを２回行なっ
た。
【００１６】
【表１】
【００１７】この破壊靱性試験および転動寿命試験の結
果を硬度測定結果とともに以下の表２に示し、かつそれ
ぞれの関係を図１〜図４に示す。なお図１は、芯部硬度
と破壊靱性値ＫI Ｃとの関係を示し、図２はＣ量と芯部
硬度との関係を示し、図３はＣｒ量と破壊靱性値ＫI Ｃ
との関係を示し、図４（ａ）、（ｂ）および（ｃ）はＣ
ｒ量、Ｍｏ量およびＶ量と転動寿命との関係を示してい
る。
果を硬度測定結果とともに以下の表２に示し、かつそれ
ぞれの関係を図１〜図４に示す。なお図１は、芯部硬度
と破壊靱性値ＫI Ｃとの関係を示し、図２はＣ量と芯部
硬度との関係を示し、図３はＣｒ量と破壊靱性値ＫI Ｃ
との関係を示し、図４（ａ）、（ｂ）および（ｃ）はＣ
ｒ量、Ｍｏ量およびＶ量と転動寿命との関係を示してい
る。
【００１８】
【表２】
【００１９】この表２および図１、２の結果より、破壊
靱性値ＫI Ｃが目標とする８０ＭＰａｍ1/2 以上となる
ものは、芯部硬度がＨＲＣ４７以上ＨＲＣ５０以下であ
ることがわかる。また炭素量が０．２０ｗｔ％を超える
と芯部硬度がＨＲＣ５０を超えるので、炭素量の上限は
０．２０ｗｔ％とする。炭素量が０．１５ｗｔ％未満で
あれば、芯部硬度はＨＲＣ４７未満となるので、炭素量
の下限は０．１５ｗｔ％とする。したがって、炭素量の
範囲は０．１５ｗｔ％以上０．２０ｗｔ％以下である。
靱性値ＫI Ｃが目標とする８０ＭＰａｍ1/2 以上となる
ものは、芯部硬度がＨＲＣ４７以上ＨＲＣ５０以下であ
ることがわかる。また炭素量が０．２０ｗｔ％を超える
と芯部硬度がＨＲＣ５０を超えるので、炭素量の上限は
０．２０ｗｔ％とする。炭素量が０．１５ｗｔ％未満で
あれば、芯部硬度はＨＲＣ４７未満となるので、炭素量
の下限は０．１５ｗｔ％とする。したがって、炭素量の
範囲は０．１５ｗｔ％以上０．２０ｗｔ％以下である。
【００２０】また表２および図３の結果より、Ｃｒ量を
変化させた場合、Ｃｒ量が７ｗｔ％までは破壊靱性値Ｋ
I Ｃが上昇するが、７ｗｔ％を超えると急激に破壊靱性
値Ｋ I Ｃが低下する。またＣｒ量が４ｗｔ％未満では８
０ＭＰａｍ1/2 の破壊靱性値ＫI Ｃが得られない。した
がって、Ｃｒ量の範囲は、４ｗｔ％以上７ｗｔ％以下と
する。なおこの４ｗｔ％以上７ｗｔ％以下のＣｒ量の範
囲は、図４（ａ）に示すように転動寿命においても長寿
命が得られる領域である。
変化させた場合、Ｃｒ量が７ｗｔ％までは破壊靱性値Ｋ
I Ｃが上昇するが、７ｗｔ％を超えると急激に破壊靱性
値Ｋ I Ｃが低下する。またＣｒ量が４ｗｔ％未満では８
０ＭＰａｍ1/2 の破壊靱性値ＫI Ｃが得られない。した
がって、Ｃｒ量の範囲は、４ｗｔ％以上７ｗｔ％以下と
する。なおこの４ｗｔ％以上７ｗｔ％以下のＣｒ量の範
囲は、図４（ａ）に示すように転動寿命においても長寿
命が得られる領域である。
【００２１】ＭｏおよびＶは耐熱性の向上に寄与し、高
温硬度を高めることによってガスタービン機関用軸受の
高温使用を可能にするものであるが、一方Ｍｏ、Ｖは硬
い炭化物を形成するものであり、過度の添加は転動疲労
強度を低下させる。表２および図４（ｂ）、（ｃ）の結
果より、転動疲労寿命に悪影響を与えない添加量は、そ
れぞれＭｏでは３ｗｔ％、Ｖでは０．９ｗｔ％までであ
り、これらを各々上限値とする。またＭｏ量とＶ量との
下限値は高温硬度の観点からそれぞれＭｏで１ｗｔ％、
Ｖで０．４ｗｔ％とする。したがって、Ｍｏ量の範囲は
１ｗｔ％以上３ｗｔ％以下であり、Ｖ量の範囲は０．４
ｗｔ％以上０．９ｗｔ％以下である。
温硬度を高めることによってガスタービン機関用軸受の
高温使用を可能にするものであるが、一方Ｍｏ、Ｖは硬
い炭化物を形成するものであり、過度の添加は転動疲労
強度を低下させる。表２および図４（ｂ）、（ｃ）の結
果より、転動疲労寿命に悪影響を与えない添加量は、そ
れぞれＭｏでは３ｗｔ％、Ｖでは０．９ｗｔ％までであ
り、これらを各々上限値とする。またＭｏ量とＶ量との
下限値は高温硬度の観点からそれぞれＭｏで１ｗｔ％、
Ｖで０．４ｗｔ％とする。したがって、Ｍｏ量の範囲は
１ｗｔ％以上３ｗｔ％以下であり、Ｖ量の範囲は０．４
ｗｔ％以上０．９ｗｔ％以下である。
【００２２】また表２より、本発明鋼は、比較鋼である
現用鋼Ｍ５０ ＮｉＬと同等の転動疲労寿命を有し、か
つＭ５０ ＮｉＬの約２倍の破壊靱性値ＫI Ｃを有して
いることがわかる。また従来からガスタービン機関用軸
受に使用されているＭ５０に比べれば、本発明鋼は転動
疲労寿命および破壊靱性値ＫI Ｃの双方において著しく
優れていることがわかる。
現用鋼Ｍ５０ ＮｉＬと同等の転動疲労寿命を有し、か
つＭ５０ ＮｉＬの約２倍の破壊靱性値ＫI Ｃを有して
いることがわかる。また従来からガスタービン機関用軸
受に使用されているＭ５０に比べれば、本発明鋼は転動
疲労寿命および破壊靱性値ＫI Ｃの双方において著しく
優れていることがわかる。
【００２３】以上の実験の結果より、芯部と、浸炭処理
によりその芯部を覆うように形成された高硬度領域とを
有する転がり軸受用の軸受鋼部品であって、少なくとも
芯部の組成が、Ｆｅ基をベースにして、重量％でＣを
０．１５％以上０．２０％以下、Ｃｒを４％以上７％以
下、Ｍｏを１％以上３％以下、Ｖを０．４％以上０．９
％以下含有することにより、浸炭の芯部硬度を高くする
ことで優れた転動疲労寿命を有するとともに、高い破壊
靱性値ＫI Ｃの得られることがわかった。
によりその芯部を覆うように形成された高硬度領域とを
有する転がり軸受用の軸受鋼部品であって、少なくとも
芯部の組成が、Ｆｅ基をベースにして、重量％でＣを
０．１５％以上０．２０％以下、Ｃｒを４％以上７％以
下、Ｍｏを１％以上３％以下、Ｖを０．４％以上０．９
％以下含有することにより、浸炭の芯部硬度を高くする
ことで優れた転動疲労寿命を有するとともに、高い破壊
靱性値ＫI Ｃの得られることがわかった。
【００２４】通常、転動体は内外の軌道輪の間に介在し
た状態で使用される。このため、使用条件が厳しくなる
と、転動体はその肉厚が小さいうえに、内輪側と外輪側
の両側から負荷を受ける。さらに、転動体は、その熱伝
達が小さいため、温度上昇が大きくなり塑性変形しやす
くなる。よって、通常の軸受は、厳しい条件で使用され
ると、転動体が軌道輪よりも優先的に剥離し、軸受とし
ての寿命に至ってしまうことが予想される。
た状態で使用される。このため、使用条件が厳しくなる
と、転動体はその肉厚が小さいうえに、内輪側と外輪側
の両側から負荷を受ける。さらに、転動体は、その熱伝
達が小さいため、温度上昇が大きくなり塑性変形しやす
くなる。よって、通常の軸受は、厳しい条件で使用され
ると、転動体が軌道輪よりも優先的に剥離し、軸受とし
ての寿命に至ってしまうことが予想される。
【００２５】そこで、本願発明者は、本発明鋼について
転動体と軌道輪との表面からの硬度ＨＲＣ５８の硬化深
さを変化させた場合の軸受寿命試験を行ない、その硬化
深さと寿命との相関関係について調べた。
転動体と軌道輪との表面からの硬度ＨＲＣ５８の硬化深
さを変化させた場合の軸受寿命試験を行ない、その硬化
深さと寿命との相関関係について調べた。
【００２６】この軸受寿命試験については、上記表１の
本発明鋼Ｅで円錐ころ軸受（型番：３０２０６）を作製
し、これを１８００ｋｇｆの荷重の下で、２０００ｒｐ
ｍの回転数として油浴潤滑で試験を行なった。その結果
を図５に示す。
本発明鋼Ｅで円錐ころ軸受（型番：３０２０６）を作製
し、これを１８００ｋｇｆの荷重の下で、２０００ｒｐ
ｍの回転数として油浴潤滑で試験を行なった。その結果
を図５に示す。
【００２７】図５を参照して、○印は、内外輪よりなる
軌道輪および転動体の双方の硬度ＨＲＣ５８の硬化深さ
を同一とした場合の結果を示している。また、△印およ
び●印は、転動体の硬度ＨＲＣ５８の硬化深さを軌道輪
の硬度ＨＲＣ５８の硬化深さの各々１２０％、１４０％
とした場合の結果を示している。
軌道輪および転動体の双方の硬度ＨＲＣ５８の硬化深さ
を同一とした場合の結果を示している。また、△印およ
び●印は、転動体の硬度ＨＲＣ５８の硬化深さを軌道輪
の硬度ＨＲＣ５８の硬化深さの各々１２０％、１４０％
とした場合の結果を示している。
【００２８】この結果より、転動体と軌道輪との硬度Ｈ
ＲＣ５８の硬化深さが同一の場合には、硬化深さが大き
いほど長寿命となるが、硬化深さが０．６ｍｍを超えた
場合には転動体が優先的に剥離し、軸受寿命は向上しな
い。これに対して、転動体の硬化深さを軌道輪の硬化深
さの１４０％とした場合（つまり転動体の硬化深さを軌
道輪の硬化深さよりも４０％大きくした場合）には、転
動体が優先的に剥離する現象はなくなり、軸受寿命と硬
化深さとが１次関数的な相関関係となることが判明し
た。
ＲＣ５８の硬化深さが同一の場合には、硬化深さが大き
いほど長寿命となるが、硬化深さが０．６ｍｍを超えた
場合には転動体が優先的に剥離し、軸受寿命は向上しな
い。これに対して、転動体の硬化深さを軌道輪の硬化深
さの１４０％とした場合（つまり転動体の硬化深さを軌
道輪の硬化深さよりも４０％大きくした場合）には、転
動体が優先的に剥離する現象はなくなり、軸受寿命と硬
化深さとが１次関数的な相関関係となることが判明し
た。
【００２９】以上より、転動体の硬度ＨＲＣ５８の表面
からの硬化深さを軌道輪の硬度ＨＲＣ５８の表面からの
硬化深さの１４０％以上とすることにより、厳しい使用
条件においても転動体が軌道輪よりも優先的に剥離する
現象が防止でき、長寿命化を図れることが判明した。
からの硬化深さを軌道輪の硬度ＨＲＣ５８の表面からの
硬化深さの１４０％以上とすることにより、厳しい使用
条件においても転動体が軌道輪よりも優先的に剥離する
現象が防止でき、長寿命化を図れることが判明した。
【００３０】なお、今回開示された実施例はすべての点
で例示であって制限的なものではないと考えられるべき
である。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請
求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味
および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図さ
れる。
で例示であって制限的なものではないと考えられるべき
である。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請
求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味
および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図さ
れる。
【００３１】
【発明の効果】以上説明したように、本発明の転がり軸
受用の軸受鋼部品は、極めて大きな破壊靱性値と、十分
な高温硬度および転動疲労強度とを併せ持つため、大き
なはめ合い応力下で高速回転で使用しても、剥離に至ら
ず、万が一、剥離に至ったとしても亀裂が軸受内部まで
進展して破断が生じることはなく、極めて信頼性の高い
軸受鋼部品となる。したがって、本発明の転がり軸受用
の軸受鋼部品は、今後のｄｎ値４００万以上の高速運転
の要求に応え得る極めて有効な軸受鋼部品である。
受用の軸受鋼部品は、極めて大きな破壊靱性値と、十分
な高温硬度および転動疲労強度とを併せ持つため、大き
なはめ合い応力下で高速回転で使用しても、剥離に至ら
ず、万が一、剥離に至ったとしても亀裂が軸受内部まで
進展して破断が生じることはなく、極めて信頼性の高い
軸受鋼部品となる。したがって、本発明の転がり軸受用
の軸受鋼部品は、今後のｄｎ値４００万以上の高速運転
の要求に応え得る極めて有効な軸受鋼部品である。
【００３２】また転動体の表面からの高硬度領域（硬度
ＨＲＣが５８以上）の深さが、軌道輪の表面からの高硬
度領域の深さの１４０％以上の深さであるため、転動体
が内輪側と外輪側との両側から負荷を受けても軌道輪
（内輪、外輪）よりも優先的に剥離が生じることは防止
され、軸受の寿命がより一層長くなる。
ＨＲＣが５８以上）の深さが、軌道輪の表面からの高硬
度領域の深さの１４０％以上の深さであるため、転動体
が内輪側と外輪側との両側から負荷を受けても軌道輪
（内輪、外輪）よりも優先的に剥離が生じることは防止
され、軸受の寿命がより一層長くなる。
【図１】芯部硬度と破壊靱性値ＫI Ｃとの関係を示すグ
ラフである。
ラフである。
【図２】Ｃ量と芯部硬度との関係を示すグラフである。
【図３】Ｃｒ量と破壊靱性値ＫI Ｃとの関係を示すグラ
フである。
フである。
【図４】Ｃｒ量、Ｍｏ量、Ｖ量と転動寿命との関係を示
すグラフである。
すグラフである。
【図５】軌道輪の表面からの硬度ＨＲＣ５８の硬化深さ
と寿命との関係を示すグラフである。
と寿命との関係を示すグラフである。
Claims (3)
- 【請求項１】 芯部と、浸炭処理により前記芯部を覆う
ように形成された高硬度領域とを有する転がり軸受用の
軸受鋼部品であって、 少なくとも前記芯部の組成が、Ｆｅ基をベースにして、
重量％でＣを０．１５％以上０．２０％以下、Ｃｒを４
％以上７％以下、Ｍｏを１％以上３％以下、Ｖを０．４
％以上０．９％以下含有することを特徴とする、転がり
軸受用の軸受鋼部品。 - 【請求項２】 前記芯部の硬度ＨＲＣが４７以上５０以
下であり、前記高硬度領域の硬度ＨＲＣが５８以上であ
る、請求項１に記載の転がり軸受用の軸受鋼部品。 - 【請求項３】 内外の軌道輪と、その軌道輪の間に介在
する転動体とを有し、 前記転動体の表面からの前記高硬度領域の深さは、前記
軌道輪の表面からの前記高硬度領域の深さの１４０％以
上の深さであることを特徴とする、請求項２に記載の転
がり軸受用の軸受鋼部品。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8254563A JPH10102209A (ja) | 1996-09-26 | 1996-09-26 | 転がり軸受用の軸受鋼部品 |
| US08/936,021 US5954894A (en) | 1996-09-26 | 1997-09-23 | Bearing steel part for rolling bearing |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8254563A JPH10102209A (ja) | 1996-09-26 | 1996-09-26 | 転がり軸受用の軸受鋼部品 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10102209A true JPH10102209A (ja) | 1998-04-21 |
Family
ID=17266793
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8254563A Pending JPH10102209A (ja) | 1996-09-26 | 1996-09-26 | 転がり軸受用の軸受鋼部品 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5954894A (ja) |
| JP (1) | JPH10102209A (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP4301507B2 (ja) * | 2003-07-22 | 2009-07-22 | 日産自動車株式会社 | サイレントチェーン用焼結スプロケットおよびその製造方法 |
| US7340834B1 (en) * | 2003-07-30 | 2008-03-11 | E.I. Du Pont De Nemours And Company | Method of lubricating bearings |
Family Cites Families (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS56158845A (en) * | 1980-05-12 | 1981-12-07 | Mitsubishi Steel Mfg Co Ltd | Bit material |
| JPS62132031A (ja) * | 1985-12-03 | 1987-06-15 | Ntn Toyo Bearing Co Ltd | 転がり軸受 |
| JP3241491B2 (ja) * | 1993-06-29 | 2001-12-25 | 大同特殊鋼株式会社 | 高温高速回転用転がり軸受 |
-
1996
- 1996-09-26 JP JP8254563A patent/JPH10102209A/ja active Pending
-
1997
- 1997-09-23 US US08/936,021 patent/US5954894A/en not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| US5954894A (en) | 1999-09-21 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20040817 |