JPH10330953A

JPH10330953A - 被膜付き軸受用鋼線材及びその製造方法

Info

Publication number: JPH10330953A
Application number: JP15782397A
Authority: JP
Inventors: Kunio Namiki; 邦夫並木; Kazuya Sakaguchi; 一哉坂口
Original assignee: Daido Steel Co Ltd
Current assignee: Daido Steel Co Ltd
Priority date: 1997-05-30
Filing date: 1997-05-30
Publication date: 1998-12-15

Abstract

(57)【要約】【課題】ベアリング転動体を製造する際に、圧造ヘッ
ドのカス詰まりが生じにくく、しかも線材に対する防錆
効果にも優れる被膜付き軸受用鋼線材を提供する。【解決手段】被膜付き軸受用鋼線材１は、該線材基体
１ａの表面が、カルシウムイオンを０．１〜０．５重量
％、亜鉛イオン１．０〜３．０重量％を含有し、かつ亜
鉛イオンに対するカルシウムイオンの重量比が０．１〜
０．５であるりん酸塩被膜２０で覆われ、さらにその上
が潤滑被膜２１で覆われる。潤滑被膜２１は、炭素数１
６以上の飽和脂肪酸６０〜９０重量％と、炭素数１８の
不飽和脂肪酸１０〜４０重量％とを石けんの構成脂肪酸
とし、かつ水分を除く固形分の組成が、消石灰７０〜９
０重量％、カルシウム石けん７〜２０重量％、アルカリ
石けん２〜１０重量％である石灰石けんを主体に構成さ
れ、これに防錆添加剤として、亜硝酸塩を０．０１〜
０．１重量％、金属の可溶性塩を０．０１〜０．１重量
％含有する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、被膜付き軸受用鋼
線材及びその製造方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、ベアリング転動体は、以下のよう
にして製造されている。まず、図１３に示すように、熱
間圧延により製造された軸受用鋼線材（以下単に線材と
記す）１０１をカッター１０２により所定の寸法に切断
し、その切断片１０３を圧造ヘッド１０４により球状等
の所定形状に成形する。そして、その成形体１０８に研
磨加工を施すことにより、所定の寸法精度を有する最終
的なベアリング転動体に仕上げられる。ここで、原料と
なる線材は、その断面寸法精度が高いほど、成型後の形
状を最終製品の形状に近付けることができ、結果として
研磨に要する時間及びコストを削減することができるの
で、例えば図１４に示すように、熱間圧延された線材１
０１に対し、引抜きダイス１０５により伸線加工するこ
とにより線材を所定の断面寸法範囲で冷間引抜加工によ
りサイジング伸線し、その後、図１５に示すように、圧
造ヘッド１０４を用いて、図１６に示す各種形状のベア
リング転動体３０へ加工することが行われている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】ところで、上記サイジ
ング伸線は、熱間圧延された線材を適切な条件により焼
鈍して脱スケールを行い、さらにりん酸塩皮膜処理及び
石灰石けんによる潤滑処理を施した後に行われる。この
うち、石灰石けんによる潤滑処理は、サイジング伸線時
の潤滑を促進し、かつ被膜によるカス詰まりを防止する
目的で実施されるのであるが、近年はベアリング転動体
の加工精度の向上も進んでおり、さらにカス詰まりの起
こしにくい潤滑皮膜の開発が望まれている。

【０００４】また、サイジング伸線とベアリング転動体
の製造は、通常は別工程で行われるため、潤滑皮膜処理
された線材は一時的に保管されることがある。したがっ
て、潤滑皮膜は防錆性を有していなければならない。そ
こで、一般には潤滑皮膜を形成させた後、さらに防錆油
を塗布して防錆性を付与している。しかしながらこの方
法では、防錆油の塗布工程が別途必要となるので工程が
長くなる問題がある。

【０００５】また、軸受用鋼線材は、線材サプライア側
でサイジング伸線が予め施された後出荷される場合と、
サイジング伸線が施されずに出荷される場合との２通り
がある。後者の場合は、ユーザ側であるベアリングメー
カ等でサイジング伸線が施されることとなる。この場
合、サイジング伸線を施した状態では、りん酸塩皮膜及
び潤滑被膜が線材表面に密着して防錆性が向上するの
で、比較的長期の保管も可能であるが、サイジング伸線
を施さない線材は、被膜の密着性が若干劣るために発錆
びが起こりやすい傾向にある。

【０００６】また、実操業においては、線材は、所定の
前処理酸洗を施した後に、りん酸塩化成処理、水洗処
理、及び石灰石けん液による潤滑処理が順次行われる。
この場合、りん酸塩処理後に十分に水洗を行ったとして
も、一部のりん酸塩化成処理液が石灰石けん液に持ち込
まれるため、石灰石けん液に塩素イオンが蓄積し、防錆
性がさらに低下してしまう問題がある。また、従来よ
り、本発明が対象とする軸受用鋼線材は化成処理が困難
な材質とみなされており、現状の化成処理液で得られる
りん酸塩皮膜は、例えばベアリング転動体への加工時に
脱落して型詰まりを起こしやすい問題もある。

【０００７】また、サイジング伸線工程及びその後に続
くベアリング製造工程を問題なく行うためには、防錆の
問題以外に、ベアリング転動体形状に圧造加工する際の
変形抵抗が大きくなり過ぎないように、サイジング伸線
後の線材の硬度を適切なものに調整することも重要であ
る。例えば、軸受用鋼として代表的なものに、高炭素ク
ロム軸受用鋼がある。これは、炭素含有量が０．９５〜
１．１０重量％と高く、その他、Ｓｉ：０．７０重量％
以下のＭｎ：１．１５重量％以下、Ｃｒ：０．９０〜
１．６０重量％、場合によりＭｏ：０．１０一０．２５
重量％という組成を有しており、熱処理後は外表面だけ
でなく内部も硬さがかなり大きいものとなる。

【０００８】そして、従来、このような高炭素クロム軸
受用鋼線材を製造するに際しては、高炭素クロム軸受用
鋼圧延材に、まず炭化物を球状化するための球状化焼鈍
を施し、次いで、酸洗・被膜処理したのち冷間引抜加工
によるサイジング伸線を行う。ここで、線材の寸法精度
確保という観点からサイジング伸線時の線材の減面率を
設定した場合、サイジング前の線材の硬度によっては、
サイジング後に線材の硬度が上昇し過ぎて圧造加工が困
難になってしまうことがある。このような問題が、例え
ば線材サプライア側で生じた場合は、線材に再焼鈍を行
って硬度を調整することも可能であるが、ユーザ側でサ
イジング伸線を行う場合は通常はやり直しが利かず、そ
のままベアリング転動体への圧造加工を行って加工装置
を痛めたり、あるいは圧造加工の断念を強いられるなど
問題はかなり大きくなる。

【０００９】さらに、圧造加工に支障をきたさないよう
にするためには、表面に傷等の欠陥がなるべく存在しな
い線材を使用する必要がある。ここで、軸受用鋼線材は
従来、例えば下注ぎ鋳造により製造したインゴットを素
材としてこれに圧延を施すことにより製造されていた。
しかしながら、上述のインゴットは、鋳型に対し湯面を
上昇させながら溶湯を鋳込んで製造されるため鋳肌が荒
れやすく、これを圧延して得られる線材表面にも傷等の
欠陥が生じやすい。そこで、現状では、製造される線材
の全長に亙って渦流探傷を行い、傷保証を行った形で線
材の供出がなされているが、その探傷工程実施のために
設備及び工数増加の問題が生ずることはいうまでもな
い。

【００１０】本発明の第一の課題は、ベアリング転動体
を圧造等により製造する際に、圧造ヘッドのカス詰まり
が生じにくく、しかも線材に対する防錆効果にも優れる
被膜付き軸受用鋼線材とその製造方法を提供することに
ある。また、第二の課題は、上記第一の課題に加え、サ
イジング伸線による加工硬化が生じても、ベアリング転
動体への圧造加工等に不適切な程度にまで線材の硬度が
上昇してしまう問題が起こりにい被膜付き軸受用鋼線材
及びその製造方法を提供することにある。

【００１１】

【課題を解決するための手段及び作用・効果】上述の課
題を解決するために、本発明の被膜付き軸受用鋼線材
は、軸受用鋼で構成された線材基体と、該線材基体の表
面と接してこれを覆うように形成され、カルシウムイオ
ンを０．１〜０．５重量％、亜鉛イオン１．０〜３．０
重量％を含有し、かつ亜鉛イオンに対するカルシウムイ
オンの重量比が０．１〜０．５であるりん酸塩被膜と、
線材基体とは反対側から上記りん酸塩皮膜と接してこれ
を覆うように形成され、炭素数１６以上の飽和脂肪酸６
０〜９０重量％と、炭素数１８の不飽和脂肪酸１０〜４
０重量％とを石けんの構成脂肪酸とし、かつ水分を除く
固形分の組成が、消石灰７０〜９０重量％、カルシウム
石けん７〜２０重量％、アルカリ石けん２〜１０重量％
である石灰石けんを主体に構成され、これに防錆添加剤
として、亜硝酸塩を０．０１〜０．１重量％、金属の可
溶性塩を０．０１〜０．１重量％含有する潤滑被膜とを
含むことを特徴とする。

【００１２】また、該被膜付き軸受用鋼線材の製造方法
は、下記の工程を含むことを特徴とする。化成処理工程：カルシウムイオン０．３〜１．２重量
％、亜鉛イオン０．３〜１．２重量％、りん酸イオン
０．５〜３．０重量％、及び硝酸イオン２．０〜５．０
重量％を含有し、亜鉛イオンに対するカルシウムイオン
の重量比が０．５〜１．５であり、化成促進剤として塩
素酸イオンを０．０５〜０．４重量％含有するりん酸塩
化成処理液により、上記線材基体の表面を化成処理し
て、当該表面にりん酸塩被膜を形成する。潤滑剤処理工程：上記化成処理工程の後、炭素数１６
以上の飽和脂肪酸６０〜９０重量％と、炭素数１８の不
飽和脂肪酸１０〜４０重量％とを構成脂肪酸とし、かつ
水分を除く固形分の組成が、消石灰７０〜９０重量％、
カルシウム石けん７〜２０重量％、アルカリ石けん２〜
１０重量％である石灰石けんと、０．０１〜５．０重量
％の防錆添加剤としての亜硝酸塩と、０．０１〜５．０
重量％の金属の可溶性塩とを含有する石灰石けん液で軸
受用鋼線材の表面を潤滑剤処理することにより、該表面
において前記りん酸塩被膜の上に、上記石灰石けんを主
体とする潤滑被膜を形成する。

【００１３】上述の組成のりん酸塩被膜と潤滑被膜とを
有した本発明の被膜付き軸受用鋼線材（以下、単に被膜
付き線材という）は、ベアリング転動体への圧造加工時
において型詰り等が生じにくくなり、また保管中に線材
に錆を生ずる等の不具合も解消される。そして、本発明
者らは、上記範囲で塩素酸イオンを含むりん酸塩化成処
理液で化成処理を行うことにより、従来化成処理が困難
とみなされていた軸受用鋼線材に良好なりん酸塩皮膜を
形成することができ、さらに２種類の防錆添加剤、具体
的には０．０１〜５．０重量％の亜硝酸塩と、０．０１
〜５．０重量％の金属の可溶性塩とを含有する石灰石け
ん液で潤滑剤処理することにより、防錆性に優れる潤滑
皮膜を形成させることが可能となり、ひいては上記本発
明の被膜付き軸受用鋼線材を確実かつ能率よく製造でき
ることを見い出したのである。また、線材に対する潤滑
剤処理は、コイル状の線材をまとめて処理するバッチ方
式で行われることがあり、その線材結束部処理液がゆき
わたらずに防錆性等に問題が生ずることがある。しかし
ながら上述の組成の潤滑剤処理液は、線材結束部に対す
る浸透性に優れ、そのような問題点も解消される。

【００１４】なお、本発明の効果が特に顕著に発揮され
るのは、高炭素クロム軸受用鋼線材である。高炭素クロ
ム軸受用鋼としては、例えばＪＩＳ４８０５に規定され
ている下記のものを使用することができる（以下、括弧
内はＦｅに対する添加元素の含有量、単位：重量％）：
ＳＵＪｌ（Ｃ：０．９５〜１．１０、Ｓｉ：０．１５〜
０．３５、Ｍｎ：＜０．５０、Ｃｒ：０．９０〜１．２
０）；ＳＵＪ２（Ｃ：０．９５〜１．１０、Ｓｉ：０．
１５〜０．３５、Ｍｎ：＜０．５０、Ｃｒ：１．３０〜
１．６０）；ＳＵＪ３（Ｃ：０．９５〜１．１０、Ｓ
ｉ：０．１５〜０．３５、Ｍｎ：０．９０〜１．１５、
Ｃｒ：０．９０〜１．２０）；ＳＵＪ４（Ｃ：０．９５
〜１．１０、Ｓｉ：０．１５〜０．３５、Ｍｎ：＜０．
５０、Ｃｒ：１．３０〜１．６０、Ｍｏ：０．１０〜
０．２５）；ＳＵＪ５（Ｃ：０．９５〜１．１０、Ｓ
ｉ：０．１５〜０．３５、Ｍｎ：０．９０〜１．１５、
Ｃｒ：０．９０〜１．２０、Ｍｏ：０．１０〜０．２
５）。

【００１５】以下、本発明の詳細について記載する。ま
ず、りん酸塩被膜においてカルシウムイオンはりん酸亜
鉛カルシウム皮膜の主成分となるものである。該被膜中
のカルシウムイオンの含有量が０．１重量％未満である
と、強加工に適したりん酸亜鉛カルシウムが生成し難く
なり、りん酸亜鉛及びりん酸亜鉛鉄を主成分とする皮膜
が生成するので、りん酸塩皮膜量が多くなり、圧造時の
型詰まりが生じ易い。また、カルシウムイオンの含有量
が０．５重量％を越える場合は皮膜量が少なくなりすぎ
るため、サイジング伸線や圧造加工において潤滑不良を
生じる恐れがある。それ故、りん酸塩被膜中のカルシウ
ムイオンの含有量は上記範囲で調整され、より望ましく
は０．２〜０．４重量％の範囲で調整される。また、そ
の形成に使用されるりん酸塩化成処理液において、その
カルシウムイオンの供給源は特に限定はしないが、水酸
化物や硝酸塩の形で処理液に添加する。好ましい濃度は
０．３〜１．２重量％である。該濃度を外れると、得ら
れるりん酸塩被膜中のカルシウム濃度を上述の範囲内で
調整することができなくなる。

【００１６】次に、亜鉛イオンもりん酸塩皮膜の主成分
となる。該被膜中の亜鉛イオンの含有量が１．０重量％
以下であると、りん酸亜鉛、りん酸亜鉛鉄、りん酸亜鉛
カルシウムの何れの皮膜も生成し難くなり、サイジング
伸線や圧造加工において潤滑不良が生じ、さらに防錆性
も悪くなる。また、亜鉛イオンの含有量が３．０重量％
を越えると、りん酸亜鉛型カルシウム皮膜が生成し難く
なり、圧造時の型詰まりが生じやすくなる。それ故、り
ん酸塩被膜中の亜鉛イオンの含有量は上記範囲で調整さ
れ、より望ましくは１．５〜２．５重量％の範囲で調整
される。また、その形成に使用されるりん酸塩化成処理
液において、その亜鉛イオンの供給源は特に限定はしな
いが、一般には酸化亜鉛、硝酸亜鉛のような形で処理液
に添加する。

【００１７】上記りん酸塩化成処理液において、りん酸
イオンはりん酸亜鉛、りん酸亜鉛鉄、りん酸亜鉛カルシ
ウム皮膜生成の必須の成分であり、その供給源は限定さ
れないが、一般にオルソりん酸として処理液に添加す
る。好ましい濃度は０．５〜３．０重量％である。りん
酸イオンの濃度が０．５以下であるとりん酸塩皮膜が生
成し難くなる。また、３．０重量％を越える場合は化成
処理液の酸性度が高くなりすぎるため、りん酸塩皮膜が
生成し難くなる。

【００１８】また、硝酸イオンは化成促進剤として添加
される。これもその供給源は限定されないが、一般的に
硝酸の形でりん酸塩化成処理液に添加する。好ましい濃
度は２．０〜５．０重量％である。硝酸イオンの濃度が
２．０重量％未満であると酸化力が弱くなるので皮膜が
生成し難くなり、５．０重量％を越えると酸化力が強す
ぎてりん酸塩皮膜が生成し難くなる。

【００１９】一方、塩素酸イオンも化成促進剤として化
成処理液に添加され、軸受用鋼の化成性を向上させるの
に有効である。供給源は限定しないが、一般に塩素酸ソ
ーダの形でりん酸塩化成処理液に添加する。好ましい濃
度は０．０５重量％〜０．４重量％である。塩素酸イオ
ンの濃度が０．０５重量％未満であるとりん酸塩皮膜量
が多くなり、圧造加工において型詰まりが生じ易くな
る。逆に０．４重量％を越えると酸化力が強すぎてりん
酸塩皮膜が生成し難くなる。

【００２０】また、上記りん酸塩被膜中での亜鉛イオン
に対するカルシウムイオンの重量比は０．１〜０．５で
あることが必要である。重量比が０．１未満である場合
は強加工に適したりん酸亜鉛カルシウム皮膜が生成し難
くなる。逆に０．５を越えると、皮膜重量が少なくなり
すぎてサイジング伸線や圧造加工での潤滑不良を生じや
すい。なお、上記重量比を０．１〜０．５とするため
に、りん酸塩化成処理液中の亜鉛イオンに対するカルシ
ウムイオンの重量比は０．５〜１．５とする。

【００２１】次に、潤滑皮膜においては、亜硝酸塩を
０．０１〜０．１重量％、金属の可溶性塩を０．０１〜
０．１重量％含有していることが重要である。これによ
り被膜の防錆性が飛躍的に向上し、例えば塩素混入によ
る発錆が極めて起こりにくくなる。また、従来行ってい
た防錆油の塗布等も不要となる。亜硝酸塩の含有量が
０．０１重量％未満では防錆性がほとんどなく、０．１
重量％を越えて添加すると石灰石けんの潤滑性能が損な
われ、サイジング伸線や圧造加工における潤滑不良を生
じる。また、金属の可溶性塩の含有量についても、０．
０１重量％未満では防錆性がほとんどなく、０．１重量
％を越えて添加すると石灰石けんの潤滑性能が損なわれ
る。この場合、亜硝酸塩及び金属の可溶性塩を上述の範
囲のものとするために、その形成に使用される石灰石け
ん液中の亜硝酸塩の添加量は０．０１〜５．０重量％
の、同じく金属の可溶性塩の添加量は０．０１〜５．０
重量％とする必要がある。なお、必要十分な防錆性を確
保するために、潤滑被膜中の防錆添加剤の絶対量は、線
材基体の表面の単位面積当りに換算して０．００１ｇ／
ｍ²以上、望ましくは０．００３ｇ／ｍ²以上とするのが
よい。

【００２２】上記潤滑被膜に含有される亜硝酸塩は、例
えば亜硝酸ナトリウムや亜硝酸バリウム等を使用するこ
とができる。また、上記金属の可溶性塩としては、コバ
ルト、ニッケル、亜鉛、マンガン、モリブデン、チタ
ン、バナジウム、及びタングステンの中から選ばれる、
少なくとも１種の金属の塩を用いることができる。これ
らはアルカリ金属塩やアンモニウム塩として石灰石けん
液に添加することが好ましい。

【００２３】また、上記潤滑被膜の形成に使用される石
灰石けんは、構成脂肪酸全量に対する炭素数１８の不飽
和脂肪酸の量が１０重量％未満の場合、液の線材結束部
への浸透性が不足して該場所での防錆性、あるいは仕上
がり線材表面の均一性及び光沢性が不充分となる。一
方、炭素数１８の不飽和脂肪酸の量が４０重量％を超え
ると、潤滑性が損なわれて焼付きが生じやすくなる。ま
た、炭素数１６以上の飽和脂肪酸の量を６０〜９０重量
％とすることで潤滑性を損なうことなく、線材結束部の
防錆性及び仕上がり線材表面の光沢を向上させることが
できる。

【００２４】次に、水分を除く固形分については、消石
灰が７０重量％未満ではキャリア効果が低下し、逆に９
０重量％を越えると滑り性が低下するので好ましくな
い。また、カルシウム石けんが７重量％未満ではキャリ
ア効果が不十分で、２０重量％を超えると相対的に消石
灰分が減少し、キャリア効果が低下する。さらに、アル
カリ石けんが２重量％未満では線材結束部で錆が発生し
やすく、１０重量％を超えるとキャリア効果が低下して
焼付きを起こしやすくなる。

【００２５】りん酸塩皮膜の形成量は、３〜９ｇ／ｍ²
の範囲で調整するのがよい。りん酸塩皮膜の形成量が３
ｇ／ｍ²未満になると、サイジング伸線あるいは圧造加
工において潤滑不良が生じやすく、９ｇ／ｍ²を越える
と圧造加工において型詰まりが生じ易くなる。りん酸塩
皮膜の形成量は、望ましくは５〜７ｇ／ｍ²の範囲で調
整するのがよい。また、潤滑皮膜の形成量は０．５〜３
ｇ／ｍ²の範囲で調整するのがよい。潤滑皮膜の形成量
が０．５ｇ／ｍ²未満ではサイジング伸線において潤滑
不良となり易く、３ｇ／ｍ²を超える場合は圧造加工に
おいて型詰まりが生じ易い。なお、潤滑皮膜の形成量
は、望ましくは１〜２ｇ／ｍ²の範囲で調整するのがよ
い。

【００２６】次に、上記被膜付き線材の線材基体は、そ
のロックウェルＢスケール硬さ（本明細書で以下、単に
「硬さ」という場合にはこのロックウェルＢスケール硬
さを意味するものとする）がＨRB９２以下である軸受用
鋼で構成するのがよい。そして、このような硬さを有す
る本発明の被膜付き線材に、減面率が３〜３０％の仕上
サイジング伸線（以下、単にサイジング伸線という）を
冷間引抜加工により行えば、そのロックウェルＢスケー
ル硬さがＨRB９０〜９８である被膜付き軸受用鋼冷間引
抜加工線材（以下、単に引抜加工線材という）を得るこ
とができる。

【００２７】引抜加工線材の硬さがＨRB９８を超える
と、ベアリング転動体を製造する際の圧造加工時の変形
抵抗が大きくなり過ぎ、例えば欠肉や割れ等が発生しや
すくなって正常な加工が困難となる問題が生ずる。一
方、硬さがＨRB９０未満になると線材切断時に端面形状
が乱れる不良を生じやすくなる。なお、引抜加工線材の
硬さは、望ましくはＨRB９２〜９５の範囲で調整するの
がよい。ここで、仕上サイジング伸線時の減面率が３０
％を超えると変形時の応力が大きくなり過ぎ、また不均
一変形も生じやすくなって断線等のトラブルにつながる
場合がある。一方、減面率が３％未満になると、サイジ
ング伸線後の線材の断面寸法精度を確保できなくなる場
合がある（特に、断面が楕円状の線材をサイジングする
場合など）。な、上記減面率は、より望ましくは５〜１
０％の範囲で調整するのがよい。

【００２８】サイジング伸線前の線材基体の硬さがＨRB
９２を超えると、上記減面率でサイジング伸線を行った
ときに、得られる引抜加工線材の硬さがＨRB９８を超え
てしまう恐れが生ずる。一方、高クロム軸受用鋼を線材
基体として使用する場合、サイジング伸線前の線材基体
の硬さをＨRB８５以下にすることは実質的に不可能であ
る。サイジング伸線前の線材基体の硬さは、望ましくは
ＨRB８８〜９０の範囲で調整するのがよい。

【００２９】なお、ロックウェルＢスケール硬さがＨRB
９２以下とされた上記被膜付き軸受用鋼線材を製造し、
これに減面率が３〜３０％の仕上サイジング伸線を冷間
引抜加工により被膜付き軸受用鋼線材に対して行った
後、再度焼鈍を行うことによりそのロックウェルＢスケ
ール硬さをＨRB９２以下とし、これを再び線材基体とし
て、さらに化成処理工程と、潤滑剤処理工程とを順次施
すことにより、りん酸塩被膜と潤滑被膜とを該線材に形
成するようにしてもよい。

【００３０】球状化焼鈍は、例えば次のような原理に基
づいて実施することができる。まず、球状化処理を行う
前の材料は、室温においては、フェライト相を主体とす
るマトリックス相中に網状あるいは層状の炭化物が析出
した、硬さの大きい組織を示す（例えば高炭素クロム軸
受用鋼の場合）。これを、オーステナイト化温度（高炭
素クロム軸受用鋼の場合、例えば７２３〜７２７℃程
度）よりも５０〜９０℃程度高い第一の処理温度に材料
を所定時間保持することにより、網状あるいは層状の炭
化物を、後に成長の核とすべき部分（以下、単に「核」
という）を残して固溶させ、次いで上記第一の処理温度
よりも２５〜６５℃程度低い第二の処理温度に所定時間
保持することにより、上記核を球状の炭化物粒子に成長
させる方法を例示できる。

【００３１】この場合、球状化焼鈍処理後の焼鈍後の、
組織中の炭化物の平均粒径は０．１〜１．０μmとなっ
ているのがよい。炭化物の平均粒径が０．１μm未満に
なると、材料が硬化して、その硬さをＨRB９２以下にで
きなくなる場合がある。一方、平均粒径が１．０μmを
超えると、これをベアリング転動体の製造に使用した場
合に、その研磨工程において、粗大な炭化物の部分とマ
トリックス相の部分とで研磨量に差を生じ、表面粗度が
増大してベアリング転動体に必要な加工精度が得られな
くなる場合がある。また、炭化物の平均粒径が上述の範
囲に入っている場合、その粒径の平均値をｎ、標準偏差
をσとして、ｎ−３σが０．２μm以上となっているこ
とが望ましい。ｎ−３σが０．２μm未満になると、微
細な炭化物の量が多くなり過ぎて材料の硬さが増し、こ
れをＨRB９２以下に維持できなくなる場合が生ずる。

【００３２】ここで、微細な炭化物析出を防止ないし抑
制するためには、上記第二の熱処理温度を、オーステナ
イト化温度よりも高温に設定することが有効である。従
来、高炭素クロム軸受用鋼の球状化処理は、本発明にお
ける第二の熱処理に対応する二段目の熱処理温度が、炭
化物の成長を促進するためにオーステナイト化温度の直
下付近に設定されていたが、この場合は上記分解温度か
らの過冷却により新たな炭化物が核生成し、微細な炭化
物粒子の比率が増大して、材料の硬さを前述のＨRB９２
以下に維持することが一般には困難となる。しかしなが
ら、上述のように第二の熱処理温度を設定すれば、新規
な核生成に伴う微細な炭化物粒子の析出が極めて起こり
にくくなり、熱処理進行に伴う炭化物の生成は、主に既
存の炭化物相を成長させる形で進行して、微細な炭化物
の析出による硬さ増大を効果的に抑制することができ、
ひいてはＨRB９２以下を容易に達成することができる。

【００３３】線材基体を構成する軸受用鋼が高炭素クロ
ム軸受用鋼である場合、その焼鈍後の硬さをＨRB９２以
下とするための上記球状化焼鈍の条件は、そのＣｒ含有
量によっても異なるが、例えば前述のＳＵＪ１、ＳＵＪ
２あるいはＳＵＪ４の場合は、第一の熱処理を７８０〜
８２０℃（望ましくは７９０〜８１０℃）で行うのがよ
く、その保持時間は４．６〜８．６時間（望ましくは６
〜８時間）とするのがよい。第一の熱処理温度が上記温
度範囲よりも高温側に外れると、球状炭化物の核の数が
不足し、第二の熱処理時に少数の核がそれぞれ粗大に成
長し、炭化物の平均粒度が上述の望ましい範囲から大き
い側に外れてしまう問題を生じることがある。一方、低
温側に外れた場合には、ネットワーク状あるいはラメラ
状等の、好ましくない形態の炭化物が残留しやすくな
り、硬さをＨRB９２以下に維持できなくなる問題につな
がる。

【００３４】また、第二の熱処理は、７３０〜７７０℃
（望ましくは７４０〜７６０℃）で行うのがよく、その
保持時間は３．４〜４．４時間（望ましくは３．８〜
４．２時間）とするのがよい。一方、第二の熱処理温度
が高温側にずれると炭化物の成長が極めて遅くなって熱
処理の能率低下を招いたり、あるいは逆に分解が進行し
たりして、所期の炭化物組織が得られなくなる場合が生
ずる。また、低温側にずれた場合には、前述の通り新た
な炭化物の核生成により、微細な炭化物の比率が増大す
る問題につながる。なお、第二の熱処理終了後は、マル
テンサイト変態やベイナイト変態など、材料硬化の原因
となる相変態がなるべく生じないように所定の温度まで
徐冷するのがよく、例えば６００℃程度の温度までを１
０℃／時間以下の冷却速度で徐冷することが望ましい。

【００３５】次に、線材基体は、連続鋳造で製造された
軸受用鋼素材を圧延することにより製造されたものを使
用することができる。連続鋳造においてはタンディシュ
内の溶湯からストランドを引き抜く形で圧延用の素材を
形成でき、従来のように、湯面の移動に伴う鋳肌荒れが
生じにくい。従って、これを素材として線材基体を製造
すれば、傷等の欠陥を極めて少なくすることができる。

【００３６】この場合、線材基体は、略円形断面に形成
された軸受用鋼素材に圧延を施すことにより製造された
ものを使用できる。角状断面の軸受用鋼素材は、角部の
冷却速度が他の部分よりも大きいために組織が不均一に
なりやすく、圧延中に割れ等の欠陥を生じやすい難点が
ある。しかしながら、略円形断面のものを使用すること
でそのような不均一部分が少なくなり、欠陥等の少ない
線材基体を得ることができる。

【００３７】なお、一般に連続鋳造では、引き抜かれた
ストランドを側方に湾曲させ、その後これを水平に送り
出すようにした形式のものが多いが、この湾曲時にスト
ランドに割れやクラックが生ずる場合がある。そこで、
水冷モールドで形成されたストランドを垂直に引き抜く
連続鋳造により製造された軸受用鋼素材を用いれば、そ
のような問題が防止でき、ひいてはさらに欠陥の少ない
線材基体を得ることができる。具体的には、そのような
連続鋳造法として、特開平３−１５５４４１号公報に記
載された方法を採用することができる。該連続鋳造の工
程においは、ストランドの凝固点を見出してその直前に
軽圧下手段を位置させ、凝固収縮を補うに足る強さの軽
圧下をストランドに対して加えるようにする。これによ
り、鋼材の垂直連続鋳造における凝固終了点直前の軽圧
下を、ストランド断面サイズや鋳造要件の変化に対応し
て、常に最適の位置で実施することが可能となる。その
結果、ストランド（軸受用鋼素材）に中心引け巣や中心
偏析が生じにくくなり、ひいてはこれを原料素材として
得られる線材基体に、さらに欠陥が生じにくくなる。

【００３８】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
を用いて説明する。図１は、本発明の被膜付き軸受用鋼
線材（以下、被膜付き線材という）の一例を模式的に示
している。すなわち、該被膜付き線材１は、軸受用鋼で
構成された線材基体１ａと、該線材基体１ａの表面と接
してこれを覆うように形成されたりん酸塩被膜２０と、
線材基体１ａとは反対側から上記りん酸塩皮膜２０と接
してこれを覆うように形成された潤滑被膜２１とを有す
る。りん酸塩被膜２０は、カルシウムイオンを０．１〜
０．５重量％、亜鉛イオン１．０〜３．０重量％を含有
し、かつ亜鉛イオンに対するカルシウムイオンの重量比
が０．１〜０．５とされている。また、潤滑被膜２１
は、炭素数１６以上の飽和脂肪酸６０〜９０重量％と、
炭素数１８の不飽和脂肪酸１０〜４０重量％とを石けん
の構成脂肪酸とし、かつ水分を除く固形分の組成が、消
石灰７０〜９０重量％、カルシウム石けん７〜２０重量
％、アルカリ石けん２〜１０重量％である石灰石けんを
主体に構成され、これに防錆添加剤として、亜硝酸ナト
リウムあるいは亜硝酸バリウム等の亜硝酸塩を０．０１
〜０．１重量％、金属の可溶性塩を０．０１〜０．１重
量％含有する。

【００３９】次に、線材基体１ａは、軸受用鋼、例えば
ＪＩＳ４８０５にＳＵＪ２として規定されている高炭素
クロム軸受用鋼で構成されている。線材基体１ａは、そ
のロックウェルＢスケール硬さがＨRB８５〜９２、望ま
しくはＨRB８８〜９０の範囲で調整されている。図２に
模式的に示すように、上記被膜付き線材１に対し、引抜
きダイス１０５を用いた冷間引抜加工により、減面率が
３〜３０％の仕上サイジング伸線を行うことにより、硬
さがＨRB９０〜９８（望ましくはＨRB９２〜９５）であ
る被膜付き軸受鋼冷間引抜加工線材（以下、単に引抜加
工線材という）２００となる。

【００４０】以下、被膜付き線材１の製造方法について
説明する。まず線材基体１ａは、以下のように連続鋳造
で被圧延素材としての円柱状のブルームを作り、次いで
これを圧延することにより製造される。その連続鋳造方
法においては、図３に示すように、ストランド１５５Ａ
の凝固完了点、すなわちシェル２０１内部の未凝固部分
２０２が消滅する点の直前に軽圧下手段１５４（代表的
にはピンチロール）を位置させ、凝固収縮を補うに足り
る強さの軽圧下をストランドに対して加える。このよう
な鋳造方法を実施するための装置は、例えば図４に示す
ように、断面形状が円形状とされて略円形断面のストラ
ンドを形成するための水冷モールド１５１とその付帯設
備、すなわち、水冷モールド１５１の下方に設けた引き
抜き駆動ロール１５２及びストランドカッター１５３と
から本質的に成り、水冷モールド１５１に金属溶湯を供
給する手段（図示せず）を備えている。水冷モールド１
５１の下方には、軽圧下手段１５４が位置可変に設けら
れており、ストランド１５５Ａの凝固完了点の直前で凝
固収縮を補うに足りる強さの軽圧下をストランドに加え
るようになっている。符号１５５Ｂはストランドを切断
して得た鋳片、すなわちブルームであって、これは別の
装置により次々と連び去られる。

【００４１】軽圧下手段１５４と、それを位置可変に設
ける手法は任意であるが、代表的な例には図５〜図７に
示した装置１５０がある。この装置は、３対のピンチロ
ール１９１ａ，１９１ｂ，１９１ｃをフレーム１９２に
取り付け、このフレーム１９２を４本の垂直なガイド柱
１９３に沿って上下運動できるように構成したものであ
る。各ピンチロール１９１ａ，１９１ｂ，１９１ｃはフ
レーム１９２にスライド可能に取り付けてあり、フレー
ム１９２に回定した油圧シリンダ１９４ａ，１９４ｂ，
１９４ｃにより進退可能とされ、ストランド１５５Ａを
前後両側からピンチして駆勒モータ１９５ａ，１９５
ｂ，１９５ｃでそれぞれ駆動されて、所望の軽圧下を鋳
片に加えるようになっている。

【００４２】ここで、フレーム１９２下部の４本の垂直
バ一１９６はモータ１５６の回転に伴って回転するとと
もに、該回転に伴い、各垂直バー１９６に設けられた雄
ねじとかみ合う雌ねじ部材１５７が上下に動き、これと
一体化されたピンチロール１９１ａ〜１９１ｃの上下方
向の位置を変更できるようになっている。

【００４３】このように、軽圧下手段１５４の位置を可
変にし、材料の凝固終了点（鋼種、ストランドの断面サ
イズおよび引き抜き速度などの条件に応じて変動する）
に合わせ、最適の位置で軽圧下を実施するようにする。
凝固終了点の決定は、たとえば次のようにして行うこと
ができる。すなわち、水冷モールドを出たストランドの
シェル２０１の厚さＤは、時間ｔとともに、Ｄ＝ｋ・ｔ^1/2 ‥‥‥‥(1) の関係で増すことが知られている。そして、ｋの値を例
えばストランドにスパイクを打ち込んでおいて後に鋳片
を切断し、その位置で未凝固部分があったか否かを確認
するようにすれば、上式によりストランド中の凝固完了
点を推測することができる。

【００４４】また、超音波の伝播速度が固体中と融体中
とで異なる現象を利用して、凝固完了点を検出する技術
も確立されている。これを利用し、超音波により溶融界
面を検出する装置を軽圧下手段１５４に付加し、操業の
開始に当ってはストランド中の凝固完了点を見出して軽
圧下手段１５４をそこへ位置させて的確な軽圧下を行な
うとともに、鋼柾の変更や鋳造条件の変化に応じて凝固
完了点が変動したときは軽圧下手段１５４をそれに追従
させ、位置の変更を行なうようにすることが好ましい。

【００４５】次に、上述のようにして製造されたブルー
ム１５５Ｂを出発素材として公知の熱間線材圧延方法に
より、これを所定の線径の線材基体１ａとする。すなわ
ち、圧延終了後、線材基体１ａには球状化焼鈍処理とし
て、第一の熱処理が７８０〜８２０℃（望ましくは７９
０〜８１０℃）で４．６〜８．６時間（望ましくは６〜
８時間）行われ、次いで第二の熱処理が７３０〜７７０
℃（望ましくは７４０〜７６０℃）で３．４〜４．４時
間（望ましくは３．８〜４．２時間）行われる。

【００４６】以下、線材基体に対する被膜形成処理につ
いて説明する。図８（ａ）に示すように、コイル状に巻
かれた線材基体１ａに、所定の脱スケール処理及び洗浄
処理を行う。その後、線材基体１ａをクレーン２等で吊
り下げながら、タンク４に建浴されたりん酸塩化成処理
液３に浸漬する。りん酸塩化成処理液３はヒーター５に
より所定の濃度、例えば７０〜８０℃に設定する。な
お、本発明において処理温度は上記範囲に限定されるも
のではなく、化成処理性やエネルギーコストなどを考慮
して任意に設定されるべきものである。

【００４７】線材基体１ａがりん酸塩化成処理液３に浸
漬されている間に、その表面近傍では、図８（ｂ）に示
すように、線材に含有される鉄がイオンとなって溶出
し、りん酸亜鉛、りん酸亜鉛鉄、りん酸亜鉛カルシウム
が線材基体１ａの表面に析出し、同図（ｃ）に示すよう
なりん酸塩皮膜２０が生成する（該状態、あるいは該状
態になりつつある線材基体を以下、線材基体１ａ’と記
す）。りん酸塩皮膜の形成量は、３〜９ｇ／ｍ²、望ま
しくは５〜７ｇ／ｍ²の範囲で調整するのがよい。

【００４８】なお、りん酸塩化成処理液３中の各成分の
濃度を、本発明の範囲を逸脱しない範囲で調整すること
により、りん酸塩皮膜７０の形成量を少なくすることが
できる。また、処理温度を高くしても同様の効果が得ら
れる。さらに、振動発生装置２ａにより振動を加えた
り、あるいはタンク４内に設けられた超音波発生装置６
により超音波を印加することにより、りん酸塩化成処理
液３と線材基体１ａとの接触を防止あるいは抑制し、均
一なりん酸塩皮膜を得ることができる。

【００４９】また、図１０に示すように、コイル状の線
材基体１ａ’を周方向に回転させながらりん酸塩化成処
理液３に浸漬するようにしても良い。具体的には、線材
基体１ａ’をクレーン２により回転可能な状態で支持
し、化成処理液タンク４内に設けられたロール１０をコ
イル状の線材基体１ａ’の底部に接触させ、これをモー
タ１１等により回転駆動することにより、線材基体１
ａ’をりん酸塩化成処理液３中で回転させることができ
る。

【００５０】線材基体１ａ’をりん酸塩化成処理液３に
浸漬して所定の時間が経過したら、液３から線材基体１
ａ’を引き上げ、水洗タンク、あるいはスプレー槽で水
洗を行う。なお、線材水洗後に弱アルカリ液で洗浄すれ
ば、りん酸塩化成処理液３により酸性化した線材基体１
ａ’の表面が中和され、以下に説明する潤滑皮膜の防錆
性がさらに向上する効果を得ることができる。

【００５１】次に、図９（ａ）に示すように、タンク８
中の石灰石けん液７に線材基体１ａ’を浸漬し、石灰石
けん皮膜を形成させる。このとき、石灰石けん液７はヒ
ーター９により所定の温度、例えば５０〜６０℃に設定
する。処理温度は任意に設定して良く、浸漬時間は１〜
３分程度とするのが好ましい。所定時間が経過したら線
材基体１ａ’を引き上げ、加熱あるいは温風吹き付け等
により、線材に付着した水分を蒸発させる。これによ
り、図９（ｂ）に示すように、りん酸塩皮膜２０上に石
灰石けんを主体とする潤滑皮膜２１が形成され、図１に
示す被膜付き線材１が得られる。なお、潤滑皮膜２１の
形成量は０．５〜３ｇ／ｍ²、望ましくは１〜２ｇ／ｍ²
の範囲で調整するのがよい。

【００５２】なお、上述の潤滑皮膜２１の形成工程は、
線材基体１ａ’を連続的に搬送しながら実施することも
できる。この場合の処理工程の概略を図１１に示す。す
なわち、搬送される線材１を、タンク４及び８内に建浴
されたりん酸塩化成処理液３、及び石灰石けん液７に順
次通すことで、りん酸塩皮膜２０及び潤滑皮膜２１を形
成する。なお、１０は乾燥装置である。この場合、各タ
ンク４、及び８は、例えば図１２に示すように、液３
（７）を常時充満させておくための処理槽５１と、処理
槽５１からオーバーフローした液３（７）を受ける予備
槽５２とを備え、予備槽５２内の液３（７）は配管５２
ａを介してポンプ５０ａにより処理槽５１内に戻され、
循環するようになっている。線材基体１ａ’は導入口５
２ｅから処理槽５１内に導入され、液３（７）に接触し
てりん酸塩皮膜２０あるいは潤滑皮膜２１が形成された
後、同じく出口５１ｆから排出される。

【００５３】また、ロックウェルＢスケール硬さがＨRB
９２以下とされた上記被膜付き軸受用鋼線材１を製造
し、これに減面率が３〜３０％の仕上サイジング伸線を
冷間引抜加工により被膜付き軸受用鋼線材に対して行っ
た後、再度焼鈍を行うことによりそのロックウェルＢス
ケール硬さをＨRB９２以下とし、これを再び線材基体１
ａとして、さらに化成処理工程と、潤滑剤処理工程とを
順次施すことにより、りん酸塩被膜２０と潤滑被膜２１
とを該線材基体１ａに形成するようにしてもよい。

【００５４】

【実施例】以下、本発明の実施例について説明する。直
径５．５ｍｍφの高炭素クロム軸受用鋼線材を脱スケー
ル処理した後、表１及び表２に示した組成のりん酸塩化
成処理液に８０℃で１０分間浸漬してリン酸塩皮膜を形
成した後、常温で１分間水洗してから、以下に述べる石
灰石けん液に６０℃で２分間浸漬して石灰石けん皮膜
（潤滑皮膜）を形成させた。石灰石けん液は、以下の２
種類の石灰石けんを用いて調製した。構成脂肪酸として、炭素数１６の飽和脂肪酸（パルミ
チン酸）が２３重量％、炭素数１８の飽和脂肪酸（ステ
アリン酸）が４８重量％、炭素数１８の不飽和脂肪酸
（オレイン酸）が２５重量％、その他の脂肪酸が４重量
％で構成され、かつ、水分を除く固形分中の組成が消石
灰８５．６重量％、カルシウム石けん９．４重量％、ア
ルカリ石けん４．３重量％、その他の成分が０．７重量
％からなる石灰石けんを用いたもの（基本組成Ａ）。炭素数１６の飽和脂肪酸が１３重量％、炭素数１８の
飽和脂肪酸（ステアリン酸）が６５重量％、炭素数１８
の不飽和脂肪酸（オレイン酸）が２０重量％、その他の
脂肪酸が２重量％で構成され、かつ、水分を除く石灰石
けん固形分中の組成が消石灰７７．１重量％、カルシウ
ム石けん１７．１重量％、アルカリ石けん５．１重量
％、その他の成分が０．７重量％からなる石灰石けんを
用いたもの（基本組成Ｂ）。

【００５５】

【表１】

【００５６】

【表２】

【００５７】上記２種類の石灰石けんの固形分を５重量
％とした液に、塩化ナトリウムにて塩素イオンを３００
ｐｐｍ添加し、さらに表１及び表２に示す添加物を加え
た。ただし、比較例８はりん酸塩化成処理液に塩素酸イ
オンを含有しないため、石灰石けん処理液に塩素イオン
を添加しなかった。各添加剤は亜硝酸ナトリウム、タン
グステン酸ナトリウム、モリブデン酸ナトリウム、バナ
ジウム酸ナトリウム、チタン酸ナトリウムを用いた。

【００５８】潤滑被膜の形成量は以下のようにして測定
した。すなわち、潤滑皮膜が形成された線材の重量を化
学天秤により精秤し、その後、沸騰水中に線材を３０分
間浸漬した後、蒸留管内で７０℃に加温した混合溶剤
（イソプロピルアルコール：ノルマルヘプタン：エチル
セルソルブ＝各６：３：１）に３０分間浸漬して石灰石
けん皮膜を剥離した。混合溶剤から線材を取り出した
後、線材の重量を精秤して剥離前後の重量差から石灰石
けん皮膜の形成量を算出した。測定の結果、実施例、及
び比較例の石灰石けん皮膜形成量は０．５〜１．１ｇ／
ｍ²であり、適切な皮膜形成量の範囲内であった。

【００５９】また、りん酸塩被膜の形成量は以下のよう
にして測定した。まず、実施例、ならびに比較例の、り
ん酸塩化成処理液にて処理された線材を１００ｍｍに切
断し、切断された線材の重量を化学天秤にて精秤した。
その後、線材を５重量％濃度、８０℃に加熱した無水ク
ロム酸水溶液に３０分浸漬し、線材表面に生成させたり
ん酸塩皮膜を剥離した。剥離後、水道水にて十分に水洗
し、１０５℃のオーブンに１０分間入れて乾燥させた。
乾燥後の線材重量を化学天秤にて精秤し、剥離前後の重
量差から皮膜生成量を算出した。

【００６０】そして、線材表面に形成された各層の組成
はＥＰＭＡ（電子プローブマイクロアナリシス）により
分析した。その結果を表３及び表４に示す。

【００６１】

【表３】

【００６２】

【表４】

【００６３】このようにして表面処理した線材を伸線
し、これを温度５０℃、湿度９８重量％の恒温恒湿槽に
保管して、７２時間後の発錆状況を目視観察することに
より、その防錆性を以下の基準により評価した。 ○：発錆 △：点錆あり ×：２０％以上の面積が発錆

【００６４】また、サイジング伸線後、防錆試験後の線
材の加工性の評価を以下の方法により行った。すなわ
ち、線径５．５ｍｍφの線材１ｔｏｎを、線径５．２ｍ
ｍφとなるように超硬ダイスによりスピード６０ｍ／分
で引抜き加工し、加工後の線材表面を２０倍のルーペで
目視観察した。加工性の評価基準は以下の通りである。 ○：良好 △：微傷発生 ×：傷発生また、ダイスによる引抜き時のカスの発生の有無も確認
した。

【００６５】以上の結果を表３と表４とにまとめて示
す。すなわち、表３に示したように、本発明に属する被
膜組成を有する実施例１〜１１の線材は防錆性に優れる
とともに、圧造時の型詰まりが生じていない。これに対
して本発明に属さない被膜組成を有する線材（表４の比
較例１〜１１）は、カス詰まりの問題や防錆性に劣って
いた。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の被膜付き軸受用鋼線材の模式図。

【図２】本発明の被膜付き軸受用鋼線材の製法を示す模
式図。

【図３】本発明の被膜付き軸受用鋼線材の原料素材を製
造するための連続鋳造方法の概念図。

【図４】その連続鋳造方法を実施するために使用される
装置の概念図。

【図５】図４の装置の要部を示す正面断面図。

【図６】図５のＡ−Ａ断面図。

【図７】図５のＢ−Ｂ断面図。

【図８】本発明の被膜付き軸受用鋼線材の製造方法にお
ける化成処理工程の説明図。

【図９】同じく潤滑剤処理工程の説明と、それにより得
られる皮膜付き線材の構造例を示す断面図。

【図１０】化成処理の変形例を示す模式図。

【図１１】線材を連続に搬送しながら表面処理する場合
の実施例を示す模式図。

【図１２】そのタンクの構造を示す断面模式図。

【図１３】ベアリング転動体製造工程の説明図。

【図１４】サイジング伸線のための工程説明図。

【図１５】従来の表面処理方法により潤滑皮膜が形成さ
れた線材の問題点を説明する図。

【図１６】ベアリング転動体の形状例を示す斜視図。

【符号の説明】

１被膜付き軸受用鋼線材１ａ線材基体３りん酸塩化成処理液７石灰石けん液２０りん酸塩皮膜２１潤滑皮膜

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】軸受用鋼で構成された線材基体と、該線材基体の表面と接してこれを覆うように形成され、
カルシウムイオンを０．１〜０．５重量％、亜鉛イオン
１．０〜３．０重量％を含有し、かつ亜鉛イオンに対す
るカルシウムイオンの重量比が０．１〜０．５であるり
ん酸塩被膜と、前記線材基体とは反対側から前記りん酸塩皮膜と接して
これを覆うように形成され、炭素数１６以上の飽和脂肪
酸６０〜９０重量％と、炭素数１８の不飽和脂肪酸１０
〜４０重量％とを石けんの構成脂肪酸とし、かつ水分を
除く固形分の組成が、消石灰７０〜９０重量％、カルシ
ウム石けん７〜２０重量％、アルカリ石けん２〜１０重
量％である石灰石けんを主体に構成され、これに防錆添
加剤として、亜硝酸塩を０．０１〜０．１重量％、金属
の可溶性塩を０．０１〜０．１重量％含有する潤滑被膜
と、を含むことを特徴とする被膜付き軸受用鋼線材。
【請求項２】前記潤滑被膜中の前記防錆添加剤の絶対
量が、前記線材基体の表面の単位面積当りに換算して
０．００１ｇ／ｍ²以上とされた請求項１記載の被膜付
き軸受用鋼線材。
【請求項３】前記可溶性塩が、コバルト、ニッケル、
亜鉛、マンガン、モリブデン、チタン、バナジウム、及
びタングステンの中から選ばれる、少なくとも１種の金
属の塩である請求項１又は２に記載の被膜付き軸受用鋼
線材。
【請求項４】前記りん酸塩被膜の形成量が３〜９ｇ／
ｍ²であり、前記潤滑被膜の形成量が０．５〜３ｇ／ｍ²
である請求項１ないし３のいずれかに記載の被膜付き軸
受用鋼線材。
【請求項５】前記線材基体は、そのロックウェルＢス
ケール硬さがＨRB９２以下である軸受用鋼で構成されて
いる請求項１ないし４のいずれかに記載の被膜付き軸受
用鋼線材。
【請求項６】前記線材基体は、連続鋳造で製造された
軸受用鋼素材を圧延することにより製造されたものであ
る請求項１ないし５のいずれかに記載の被膜付き軸受用
鋼線材。
【請求項７】前記線材基体は、水冷モールドで形成さ
れたストランドを垂直に引き抜く連続鋳造により、略円
形断面に形成された前記軸受用鋼素材に圧延を施すこと
により製造されたものである請求項６記載の被膜付き軸
受用鋼線材。
【請求項８】前記軸受用鋼素材として、前記連続鋳造
の工程において、前記ストランドの凝固点を見出してそ
の直前に軽圧下手段を位置させ、凝固収縮を補うに足る
強さの軽圧下を前記ストランドに対して加えることによ
り製造されたものが使用される請求項７記載の被膜付き
軸受用鋼線材。
【請求項９】請求項１ないし８のいずれかに記載の被
膜付き軸受用鋼線材の製造方法であって、カルシウムイオン０．３〜１．２重量％、亜鉛イオン
０．３〜１．２重量％、りん酸イオン０．５〜３．０重
量％、及び硝酸イオン２．０〜５．０重量％を含有し、
亜鉛イオンに対するカルシウムイオンの重量比が０．５
〜１．５であり、化成促進剤として塩素酸イオンを０．
０５〜０．４重量％含有するりん酸塩化成処理液によ
り、前記線材基体の表面を化成処理して、当該表面に前
記りん酸塩被膜を形成する化成処理工程と、その化成処理工程の後、炭素数１６以上の飽和脂肪酸６
０〜９０重量％と、炭素数１８の不飽和脂肪酸１０〜４
０重量％とを構成脂肪酸とし、かつ水分を除く固形分の
組成が、消石灰７０〜９０重量％、カルシウム石けん７
〜２０重量％、アルカリ石けん２〜１０重量％である石
灰石けんと、防錆添加剤として、０．０１〜５．０重量
％の亜硝酸塩と、０．０１〜５．０重量％の金属の可溶
性塩とを含有する石灰石けん液で、前記りん酸塩被膜が
形成された前記線材基体の表面を潤滑剤処理することに
より、該表面において前記りん酸塩被膜の上に、前記石
灰石けんを主体とする前記潤滑被膜を形成する潤滑剤処
理工程と、を含むことを特徴とする被膜付き軸受用鋼線材の製造方
法。
【請求項１０】焼鈍後の硬さがＨRB９２以下となるよ
うに、前記線材基体に対し炭化物の球状化焼鈍を行う球
状化焼鈍処理工程を含む請求項９記載の被膜付き軸受用
鋼線材の製造方法。
【請求項１１】請求項９又は１０に記載の方法によ
り、ロックウェルＢスケール硬さがＨRB９２以下とされ
た請求項２ないし１１のいずれかに記載の被膜付き軸受
用鋼線材を製造し、これに減面率が３〜３０％の仕上サ
イジング伸線を冷間引抜加工により前記被膜付き軸受用
鋼線材に対して行った後、再度焼鈍を行うことによりそ
のロックウェルＢスケール硬さをＨRB９２以下とし、こ
れを再び前記線材基体として、さらに前記化成処理工程
と、前記潤滑剤処理工程とを順次施すことにより、前記
りん酸塩被膜と前記潤滑被膜とを該線材基体に形成する
請求項９又は１０に記載の被膜付き軸受用鋼線材の製造
方法。