JP2009192071A - Roller bearing - Google Patents

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泰資 田上
Akira Ishimaru
彰 石丸
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    • F16C19/06—Bearings with rolling contact, for exclusively rotary movement with bearing balls essentially of the same size in one or more circular rows for radial load mainly with a single row or balls

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a roller bearing having a long service life even when used in an environment of lubricating oil containing foreign matter. <P>SOLUTION: An inner ring 1, an outer ring 2, and a rolling element 3 of a deep groove ball bearing are made of steel. The inner ring 1, the outer ring 2, and the rolling element 3 are subjected to carbonitriding treatment, and a carbonitrided layer is formed on the surface. Residual austenite is present in the carbonitrided layer of the inner ring 1, the outer ring 2, and the rolling element 3, while the amount of the residual austenite of the carbonitrided layer of the rolling element 3 is less than the amount of the austenite of the carbonitrided layer of the inner ring 1 and the outer ring 2. The difference between the amounts of the residual austenite is not less than 5 vol%. <P>COPYRIGHT: (C)2009,JPO&INPIT

Description

本発明は転がり軸受に関する。   The present invention relates to a rolling bearing.

玉軸受の転動体及び内外輪の材料としては、ＳＵＪ２等の高炭素クロム軸受鋼がよく使用されている。高炭素クロム軸受鋼は、通常、焼入れ、焼戻し処理を施すことにより、硬さをＨＲＣ５８〜６２程度に硬化させて、必要な疲労寿命を確保している。このような軸受鋼からなる転がり軸受の定格疲れ寿命は、玉軸受であれば、Ｌ＝（Ｃ／Ｐ）3 、ころ軸受であれば、Ｌ＝（Ｃ／Ｐ）10/3で示される。ここで、Ｌは定格疲れ寿命、Ｃは基本動定格荷重、Ｐは軸受荷重である。 High-carbon chromium bearing steel such as SUJ2 is often used as a material for rolling elements and inner and outer rings of ball bearings. High carbon chrome bearing steel is usually hardened to about HRC 58 to 62 by quenching and tempering treatments, thereby ensuring the necessary fatigue life. The rated fatigue life of a rolling bearing made of such bearing steel is represented by L = (C / P) 3 for ball bearings and L = (C / P) 10/3 for roller bearings. Here, L is the rated fatigue life, C is the basic dynamic load rating, and P is the bearing load.

近年、製鋼技術の飛躍的進歩によって鋼の清浄度が格段に向上したため、清浄な油浴潤滑下においては、上記定格疲れ寿命（計算寿命）を満足することなく早期に転がり疲れによるフレーキングが生じて不具合が発生することは殆どなくなっている。しかし、転がり軸受は、実際には、潤滑油中に金属の切粉，削り屑，バリ，摩耗粉等の異物が混入した環境下や、劣悪な潤滑環境下で使用される場合も多く、このような場合には、上記定格疲れ寿命（計算寿命）を満足できずに、早期にフレーキングが発生する場合がある。なお、以降においては、清浄な油浴潤滑下において介在物等を起点として生じるフレーキングを内部起点型フレーキングと称し、前述のような異物が潤滑油中に混入した環境下や劣悪な潤滑環境下において表面を起点として生じるフレーキングを表面起点型フレーキングと称する。   In recent years, due to dramatic advances in steelmaking technology, the cleanliness of steel has improved dramatically. Under clean oil bath lubrication, flaking due to rolling fatigue occurs early without satisfying the above-mentioned rated fatigue life (calculated life). There is almost no problem. However, in reality, rolling bearings are often used in environments where foreign particles such as metal chips, shavings, burrs, and wear powder are mixed in the lubricating oil, or in poor lubrication environments. In such a case, flaking may occur at an early stage without satisfying the rated fatigue life (calculated life). In the following, flaking that starts from inclusions under clean oil bath lubrication will be referred to as internal origin flaking. The flaking generated starting from the surface below is referred to as surface-initiated flaking.

そこで、従来においては、浸炭等の熱処理により低中炭素低合金鋼の表面に球状炭化物を析出させることで、軌道輪や転動体の表面硬さを向上させ、表面起点型フレーキングに対する寿命を改善する技術が提案されている（例えば特許文献１及び特許文献２を参照）。しかしながら、軌道輪及び転動体の表面硬さを向上すると、異物による圧痕の付き方は軽微になるが、その反面、軌道輪及び転動体の靭性が乏しくなるという問題があった。そのため、潤滑油中に存在する異物により引き起こされる損傷箇所からクラックが発生し、それが起点となって早期にフレーキングが発生する場合があり、寿命の改善が不十分であった。   Therefore, in the past, spherical carbides were deposited on the surface of low-medium carbon low alloy steel by heat treatment such as carburizing, thereby improving the surface hardness of the races and rolling elements and improving the life against surface-origin flaking. Techniques have been proposed (see, for example, Patent Document 1 and Patent Document 2). However, when the surface hardness of the races and rolling elements is improved, the indentation caused by the foreign matter becomes minor, but there is a problem that the toughness of the races and rolling elements becomes poor. For this reason, cracks may be generated from damaged portions caused by foreign matters present in the lubricating oil, and flakes may occur at an early stage starting from the cracks, resulting in insufficient improvement in life.

そこで、表面層の残留オーステナイト量と硬さ、あるいは炭窒化物の含有量等を適正値とすることで、異物の噛み込みにより生じる圧痕縁における応力の集中を緩和し、表面起点型フレーキングに対して寿命向上を図ったものが提案されている（例えば特許文献３〜５を参照）。また、潤滑油中の異物による表面損傷とフレーキング発生メカニズム、及び残留オーステナイトによる圧痕縁の応力集中低減効果と寿命延長効果等については、例えば非特許文献１に詳細に報告されており、現在の表面起点型はくり寿命に対する長寿命化技術の基礎となっている。
特公昭６２−２４４９９号公報 特開平２−３４７６６号公報 特開昭６４−５５４２３号公報 特開平４−２６７５２号公報 特開平５−７８８１４号公報 ＡＳＴＭ−ＳＴＰ１１９５（１９９３），ｐ１９９〜２１０，Ｔｈｅ Ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ ｏｆ Ｂｅａｒｉｎｇ Ｓｔｅｅｌｓ ｆｏｒ ＬｏｎｇＬｉｆｅ Ｒｏｌｌｉｎｇ Ｂｅａｒｉｎｇｓ Ｕｎｄｅｒ Ｃｌｅａｎ Ｌｕｂｒｉｃａｔｉｏｎ Therefore, by adjusting the amount of retained austenite and hardness of the surface layer, or the content of carbonitride, etc. to an appropriate value, the stress concentration at the indentation edge caused by the biting of foreign matter is alleviated and surface-initiated flaking is achieved. On the other hand, the thing which aimed at the lifetime improvement is proposed (for example, refer patent documents 3-5). Further, the surface damage and flaking generation mechanism due to foreign matter in the lubricating oil, the stress concentration reducing effect and life extending effect of the indentation edge due to retained austenite, etc. have been reported in detail in Non-Patent Document 1, for example. The surface-origin type is the basis of the longevity technology for the punch life.
Japanese Examined Patent Publication No. 62-24499 JP-A-2-34766 Japanese Patent Laid-Open No. 64-55423 JP-A-4-26752 Japanese Patent Laid-Open No. 5-78814 ASTM-STP1195 (1993), p199-210, The Development of Bearing Steels for LongLife Rolling Bearings Under Clean Lubrication

ところで、省エネルギーを目的として輪送機器や構造物の軽量化や鉄鋼材料の更なる高強度化が求められていることに加え、装置の高性能化や低トルク化等を背景とした潤滑環境の過酷化等もあって、これらの装置等に組み込まれる転がり軸受の更なる長寿命化のニーズが高まっている。また、近年の価格競争を背景として、一層のコストダウンが求められている。   By the way, in order to save energy, there is a need for weight reduction of transport equipment and structures and higher strength of steel materials, as well as a lubrication environment against the backdrop of higher performance of equipment and lower torque. Due to severe conditions, there is a growing need for further extending the life of rolling bearings incorporated in these devices. In addition, further cost reduction is required against the background of price competition in recent years.

しかしながら、上記のような従来技術では、内外輪や転動体を構成する材料がＳＵＪ２の場合は、それらの表面に形成された浸炭窒化層の残留オーステナイト量が少ないことに加えて、内外輪の残留オーステナイト量と転動体の残留オーステナイト量との差がほとんど無いため、潤滑油中に異物が混入した環境下では短寿命であった。また、ＨＴＦの場合は、浸炭窒化層の残留オーステナイト量は大きいが、内外輪の残留オーステナイト量と転動体の残留オーステナイト量との差がほとんど無いため、潤滑油中に異物が混入した環境下では寿命の延長効果が不十分であった。
そこで、本発明は上記のような従来技術が有する問題点を解決し、潤滑油中に異物が混入した環境下で使用されても長寿命な転がり軸受を提供することを課題とする。 However, in the conventional technology as described above, when the material constituting the inner and outer rings and rolling elements is SUJ2, in addition to the amount of retained austenite of the carbonitrided layer formed on the surface thereof, the residual of the inner and outer rings Since there was almost no difference between the amount of austenite and the amount of retained austenite of the rolling elements, the life was short in an environment where foreign matter was mixed in the lubricating oil. In the case of HTF, the amount of retained austenite in the carbonitrided layer is large, but there is almost no difference between the amount of retained austenite in the inner and outer rings and the amount of retained austenite in the rolling elements. The effect of extending the life was insufficient.
SUMMARY OF THE INVENTION Accordingly, it is an object of the present invention to solve the above-described problems of the prior art and to provide a rolling bearing having a long life even when used in an environment where foreign matter is mixed in the lubricating oil.

前記課題を解決するため、本発明は次のような構成からなる。すなわち、本発明に係る請求項１の転がり軸受は、内輪と、外輪と、前記内輪及び前記外輪の間に転動自在に配された複数の転動体と、を備える転がり軸受において、前記内輪，前記外輪，及び前記転動体は鋼で構成されているとともに、その表面に浸炭窒化処理により形成された浸炭窒化層を有しており、前記転動体の浸炭窒化層の残留オーステナイト量は前記内輪及び前記外輪の浸炭窒化層の残留オーステナイト量よりも少なく、その差は５体積％以上であることを特徴とする。   In order to solve the above problems, the present invention has the following configuration. That is, the rolling bearing according to claim 1 according to the present invention is a rolling bearing comprising an inner ring, an outer ring, and a plurality of rolling elements that are freely rollable between the inner ring and the outer ring. The outer ring and the rolling element are made of steel and have a carbonitriding layer formed by carbonitriding on the surface, and the amount of retained austenite of the carbonitriding layer of the rolling element is the inner ring and It is smaller than the amount of retained austenite of the carbonitriding layer of the outer ring, and the difference is 5% by volume or more.

また、本発明に係る請求項２の転がり軸受は、内輪と、外輪と、前記内輪及び前記外輪の間に転動自在に配された複数の転動体と、を備える転がり軸受において、前記内輪，前記外輪，及び前記転動体は鋼で構成されているとともに、その表面に浸炭窒化処理により形成された浸炭窒化層を有しており、前記転動体の浸炭窒化層の残留オーステナイト量は前記内輪及び前記外輪の浸炭窒化層の残留オーステナイト量よりも少なく、その差は１０体積％以上であることを特徴とする。   According to a second aspect of the present invention, there is provided a rolling bearing comprising: an inner ring; an outer ring; and a plurality of rolling elements that are arranged to freely roll between the inner ring and the outer ring. The outer ring and the rolling element are made of steel and have a carbonitriding layer formed on the surface thereof by carbonitriding, and the amount of retained austenite of the carbonitriding layer of the rolling element is the inner ring and It is smaller than the amount of retained austenite of the carbonitriding layer of the outer ring, and the difference is 10% by volume or more.

本発明の転がり軸受は、潤滑油中に異物が混入した環境下で使用されても長寿命である。   The rolling bearing of the present invention has a long life even when used in an environment in which foreign matter is mixed in the lubricating oil.

本発明に係る転がり軸受の実施の形態を、図面を参照しながら詳細に説明する。
図１は、本発明に係る転がり軸受の一実施形態である深溝玉軸受の構造を示す部分縦断面図である。この深溝玉軸受は、軌道面１ａを外周面に有する内輪１と、内輪１の軌道面１ａに対向する軌道面２ａを内周面に有する外輪２と、両軌道面１ａ，２ａ間に転動自在に配された複数の転動体３と、内輪１及び外輪２の間に転動体３を保持する保持器４と、内輪１及び外輪２の間の隙間の開口を覆うシール５，５と、を備えていて、両軌道面１ａ，２ａと転動体３の転動面３ａとの間の潤滑が潤滑剤６により行われている。なお、保持器４やシール５は備えていなくてもよい。 Embodiments of a rolling bearing according to the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
FIG. 1 is a partial longitudinal sectional view showing a structure of a deep groove ball bearing which is an embodiment of a rolling bearing according to the present invention. This deep groove ball bearing has an inner ring 1 having a raceway surface 1a on its outer peripheral surface, an outer ring 2 having a raceway surface 2a opposite to the raceway surface 1a of the inner ring 1 on its inner peripheral surface, and rolling between both raceway surfaces 1a and 2a. A plurality of rolling elements 3 arranged freely, a retainer 4 for holding the rolling elements 3 between the inner ring 1 and the outer ring 2, seals 5 and 5 covering the openings of the gaps between the inner ring 1 and the outer ring 2, And the lubrication between the raceway surfaces 1 a and 2 a and the rolling surface 3 a of the rolling element 3 is performed by the lubricant 6. The cage 4 and the seal 5 may not be provided.

この深溝玉軸受においては、内輪１，外輪２，及び転動体３は鋼で構成されている。そして、内輪１，外輪２，及び転動体３には浸炭窒化処理が施されていて、その表面（少なくとも軌道面１ａ，２ａと転動面３ａ）には図示しない浸炭窒化層が形成されている。内輪１，外輪２，及び転動体３の浸炭窒化層には残留オーステナイトが存在しているが、転動体３の浸炭窒化層の残留オーステナイト量は内輪１及び外輪２の浸炭窒化層の残留オーステナイト量よりも少なくなっている。両者の残留オーステナイト量の差は５体積％以上である必要があり、１０体積％以上であることがより好ましい。なお、転動体３の浸炭窒化層の残留オーステナイト量は５体積％以上２０体積％以下であることが好ましく、内輪１，外輪２の浸炭窒化層の残留オーステナイト量はそれぞれ２０体積％以上４０体積％以下であることが好ましい。   In this deep groove ball bearing, the inner ring 1, the outer ring 2, and the rolling element 3 are made of steel. The inner ring 1, the outer ring 2, and the rolling element 3 are subjected to carbonitriding, and a carbonitriding layer (not shown) is formed on the surface (at least the raceway surfaces 1a and 2a and the rolling surface 3a). . Residual austenite exists in the carbonitriding layer of the inner ring 1, outer ring 2, and rolling element 3, but the amount of retained austenite in the carbonitriding layer of the rolling element 3 is the amount of retained austenite in the carbonitriding layer of the inner ring 1 and outer ring 2. Less than. The difference in the amount of retained austenite between the two needs to be 5% by volume or more, and more preferably 10% by volume or more. The amount of retained austenite of the carbonitrided layer of the rolling element 3 is preferably 5% by volume or more and 20% by volume or less, and the amount of retained austenite of the carbonitrided layers of the inner ring 1 and outer ring 2 is 20% by volume or more and 40% by volume, respectively. The following is preferable.

このような構成であれば、潤滑油中に異物が混入した環境下で使用されても長寿命である。よって、この深溝玉軸受は、自動車，農業機械，建設機械，鉄鋼機械等の変速機，エンジン，減速機等に好適に使用可能である。
内輪１，外輪２，及び転動体３を構成する鋼の種類は特に限定されるものではないが、炭素（Ｃ），ケイ素（Ｓｉ），マンガン（Ｍｎ），クロム（Ｃｒ），モリブデン（Ｍｏ），バナジウム（Ｖ）等の合金成分を含有する鋼が好ましい。これらの合金成分の作用と好ましい含有量とについて、以下に説明する。 With such a configuration, even when used in an environment in which foreign matter is mixed in the lubricating oil, it has a long life. Therefore, this deep groove ball bearing can be suitably used for transmissions, engines, reduction gears and the like of automobiles, agricultural machines, construction machines, steel machines and the like.
The type of steel constituting the inner ring 1, outer ring 2, and rolling element 3 is not particularly limited, but carbon (C), silicon (Si), manganese (Mn), chromium (Cr), molybdenum (Mo) Steel containing an alloy component such as vanadium (V) is preferable. The effects and preferred contents of these alloy components will be described below.

〔炭素について〕
炭素は、鋼に必要な強度と寿命を得るために必要な元素である。これが少なすぎると、十分な強度が得られないばかりでなく、後述する浸炭窒化処理の際に必要な硬化層深さを得るための熱処理時間が長くなり、熱処理コストの増大につながる。そのため、炭素含有量は０．３質量％以上であることが好ましく、０．８質量％以上であることがより好ましい。 [About carbon]
Carbon is an element necessary for obtaining the strength and life required for steel. If the amount is too small, not only the sufficient strength cannot be obtained, but also the heat treatment time for obtaining the hardened layer depth required in the carbonitriding process described later becomes long, leading to an increase in the heat treatment cost. Therefore, the carbon content is preferably 0.3% by mass or more, and more preferably 0.8% by mass or more.

ただし、炭素含有量が多すぎると、製鋼時に巨大炭化物が生成され、その後の焼入れ特性や転動疲労寿命に悪影響を与えたり、ヘッダー性が低下してコストの上昇を招くおそれがあるため、上限を１．２質量％とすることが好ましい。なお、軌道輪の場合は、心部に高い靱性が求められるため、０．３質量％以上０．６質量％以下であることが好ましく、転動体の場合は、０．６質量％以上１．２質量％以下であることが好ましい。   However, if the carbon content is too high, giant carbides are produced during steelmaking, which may adversely affect the subsequent quenching characteristics and rolling fatigue life, or may reduce the header properties and increase costs. Is preferably 1.2% by mass. In the case of a race, since high toughness is required in the core, it is preferably 0.3% by mass or more and 0.6% by mass or less, and in the case of a rolling element, 0.6% by mass or more and 1. It is preferable that it is 2 mass% or less.

〔ケイ素について〕
ケイ素は、製鋼時に脱酸剤として必要であるだけでなく、基地マルテンサイトを強化するとともに、焼戻し軟化抵抗性を高め、疲労寿命を延長するのに極めて有効な元素である。また、浸炭窒化層の諸特性を満足するための、表面窒素濃度や残留オーステナイト量等をバランス良く確保するためには、なくてはならない必須元素である。その効果を十分に発揮させるためには、軌道輪については、０．１５質量％以上であることが好ましく、０．２質量％以上であることがより好ましい。特に、転動体においては、浸炭窒化層に微細な窒化物を多量に析出させるためにはなくてはならない元素であり、転動体の場合には、０．４質量％以上であることが好ましい。 [About silicon]
Silicon is not only required as a deoxidizer during steelmaking, but is an extremely effective element for strengthening matrix martensite, increasing temper softening resistance, and extending fatigue life. Moreover, it is an indispensable element in order to ensure the surface nitrogen concentration, the amount of retained austenite, etc. in a balanced manner in order to satisfy the various characteristics of the carbonitrided layer. In order to sufficiently exhibit the effect, the raceway is preferably 0.15% by mass or more, and more preferably 0.2% by mass or more. In particular, in a rolling element, it is an element that is essential for precipitating a large amount of fine nitrides in the carbonitrided layer. In the case of a rolling element, it is preferably 0.4% by mass or more.

一方、ケイ素の含有量が多すぎると、ヘッダー性，被削性等を低下させるだけでなく、浸炭窒化処理特性が低下して十分な硬化層深さや窒素拡散深さを確保できなくなる場合がある。そのため、転動体においては後述する所定の表面品質が得られない場合があるので、上限を２質量％以下とすることが好ましく、１．５質量％以下とすることがより好ましい。   On the other hand, if the silicon content is too large, not only the header properties and machinability will be lowered, but also the carbonitriding properties will be lowered, and it may not be possible to secure a sufficient hardened layer depth or nitrogen diffusion depth. . Therefore, in the rolling element, the predetermined surface quality described later may not be obtained, so the upper limit is preferably 2% by mass or less, and more preferably 1.5% by mass or less.

〔マンガンについて〕
マンガンは、ケイ素と同様に脱酸剤としての働きがある他、焼入れ性を向上させたり、転がり寿命に有効な残留オーステナイトの生成を促進させる作用があり、含有量は０．２質量％以上であることが好ましい。一方、マンガンは含有量が多すぎると、被削性，ヘッダー性を低下させるだけでなく、熱処理後においては、多量の残留オーステナイトが生成して、かえって耐疲労性が低下して良好な寿命が得られなくなる場合もある。よって、２質量％以下とすることが好ましく、０．７質量％以下とすることがより好ましい。なお、転動体においては、後述するように多量の残留オーステナイトが残存する場合には寿命改善効果が低下するため、１．２質量％以下とすることが好ましい。 [About manganese]
Manganese has a function as a deoxidizer as well as silicon, and has an effect of improving hardenability and promoting the generation of retained austenite effective in rolling life, and the content is 0.2% by mass or more. Preferably there is. On the other hand, if the manganese content is too high, not only will the machinability and header properties be reduced, but after heat treatment, a large amount of retained austenite will be generated, which in turn will reduce fatigue resistance and provide a good life. It may not be obtained. Therefore, it is preferable to set it as 2 mass% or less, and it is more preferable to set it as 0.7 mass% or less. In addition, in a rolling element, when a large amount of retained austenite remains as will be described later, the life improvement effect is lowered, so that it is preferably 1.2% by mass or less.

〔クロムについて〕
クロムは、基地に固溶して焼入れ性、焼戻し軟化抵抗性などを高めるとともに、高硬度の微細な炭化物又は炭窒化物を形成して、軸受材料の硬さや熱処理時の結晶粒粗大化を防止して軸受寿命を高める作用がある。その効果を得るためには、含有量は０．５質量％以上であることが好ましく、１．３質量％以上であることがより好ましい。ただし、２質量％を超えると、製鋼過程で巨大炭化物が生成して、その後の焼入れ特性や転動疲労寿命に悪影響を与えたり、ヘッダー性や被削性が低下するため、その上限は２質量％であることが好ましく、１．６質量％であることがより好ましい。 [About chromium]
Chromium dissolves in the base to improve hardenability and temper softening resistance, and forms high-hardness fine carbides or carbonitrides to prevent bearing material hardness and crystal grain coarsening during heat treatment. This has the effect of increasing the bearing life. In order to obtain the effect, the content is preferably 0.5% by mass or more, and more preferably 1.3% by mass or more. However, if it exceeds 2% by mass, giant carbides are produced in the steelmaking process, which adversely affects the subsequent quenching characteristics and rolling fatigue life, and the header property and machinability deteriorate. %, And more preferably 1.6% by mass.

〔モリブデンについて〕
モリブデンは、基地に固溶して焼入れ性，焼戻し軟化抵抗性などを高めるとともに、高硬度の微細な炭化物又は炭窒化物を形成して、軸受材料の硬さや熱処理時の結晶粒粗大化を防止して軸受寿命を高める作用がある。その効果を十分に得るためには、含有量は０．５質量％以上とすることが好ましい。ただし、モリブデンは高価であるため添加しなくてもよく、添加する場合には２質量％以下とすることが好ましい。 [About molybdenum]
Molybdenum dissolves in the base to enhance hardenability and resistance to temper softening, and forms fine carbides or carbonitrides with high hardness to prevent bearing material hardness and crystal grain coarsening during heat treatment. This has the effect of increasing the bearing life. In order to sufficiently obtain the effect, the content is preferably 0.5% by mass or more. However, since molybdenum is expensive, it is not necessary to add it, and when it is added, it is preferably 2% by mass or less.

〔バナジウムについて〕
バナジウムは、高硬度の微細な炭化物又は炭窒化物を形成して、軸受材料の硬さや熱処理時の結晶粒粗大化を防止して軸受寿命を高める作用がある。その効果を十分に得るためには、含有量は０．５質量％以上とすることが好ましい。ただし、バナジウムは高価であるため添加しなくてもよく、添加する場合には２質量％以下とすることが好ましい。 [About vanadium]
Vanadium forms fine carbides or carbonitrides with high hardness and has the effect of increasing the bearing life by preventing the hardness of the bearing material and crystal grain coarsening during heat treatment. In order to sufficiently obtain the effect, the content is preferably 0.5% by mass or more. However, since vanadium is expensive, it is not necessary to add it, and when it is added, it is preferably 2% by mass or less.

このような鋼の残部は実質的に鉄（Ｆｅ）であるが、不可避の不純物として硫黄（Ｓ），リン（Ｐ），アルミニウム（Ａｌ），チタン（Ｔｉ），酸素（Ｏ）等を含有する。これらの不純物元素は、表面起点型フレーキングには特に際立った影響はないとされているが、その品質が著しく悪い場合には、内部起点型フレーキングが生じるようになる。よって、コストアップを招くような厳しい不純物規制は行なう必要はないが、通常軸受材料として使用できる清浄度規制（ＪＩＳ Ｇ４８０５）を満足する品質（ベアリングクオリティー）レベルとすることが好ましい。   The balance of such steel is substantially iron (Fe) but contains sulfur (S), phosphorus (P), aluminum (Al), titanium (Ti), oxygen (O), etc. as inevitable impurities. . These impurity elements are not particularly conspicuous in surface-initiated flaking, but if the quality is extremely poor, internal-initiated flaking occurs. Therefore, it is not necessary to perform strict impurity regulation that causes an increase in cost, but it is preferable to set the quality (bearing quality) level that satisfies the cleanliness regulation (JIS G4805) that can be used as a normal bearing material.

次に、転動体３の製造方法について、その一例を示して説明する。
鋼の線材から、ヘッダー加工及びフラッシング加工等によって素球を製作し、表面に窒素を富化させるために浸炭窒化処理を施す。窒素は、炭素と同じようにマルテンサイトの固溶強化及び残留オーステナイトの安定確保に作用するだけでなく、窒化物又は炭窒化物を形成して、摩擦摩耗特性を著しく高める作用がある。その効果を十分に発揮させるためには、窒素濃度は０．２質量％以上とすることが好ましく、０．３質量％以上とすることがより好ましい。 Next, a method for manufacturing the rolling element 3 will be described with an example.
A raw ball is manufactured from a steel wire by header processing and flushing processing, and carbonitriding is performed to enrich the surface with nitrogen. Nitrogen, like carbon, not only functions to strengthen the solid solution strengthening of martensite and to ensure the stability of retained austenite, but also forms nitrides or carbonitrides to significantly increase frictional wear characteristics. In order to sufficiently exhibit the effect, the nitrogen concentration is preferably 0.2% by mass or more, and more preferably 0.3% by mass or more.

ただし、窒素濃度が必要以上に高いと、窒化物又は炭窒化物の析出量が増大して、十分な残留オーステナイト量が確保できなくなったり、焼入れ性が低下して、十分な耐疲労性が得られない場合がある。よって、窒素濃度は２質量％以下とすることが好ましい。
浸炭窒化処理は、鋼を一旦オーステナイト化させ、焼入れ後において表面に十分な残留オーステナイト量を確保できるように、炭素と窒素を基地組織に固溶させるとともに、表面に摩擦、摩耗低減効果の高い窒化物又は炭窒化物を析出分散させるために施される。 However, if the nitrogen concentration is higher than necessary, the amount of nitride or carbonitride deposited will increase, making it impossible to secure a sufficient amount of retained austenite or reducing the hardenability and obtaining sufficient fatigue resistance. It may not be possible. Therefore, the nitrogen concentration is preferably 2% by mass or less.
Carbonitriding is a nitriding process that has a high effect of reducing friction and wear on the surface, while carbon and nitrogen are dissolved in the matrix structure so that the steel can be once austenitized and a sufficient amount of retained austenite can be secured on the surface after quenching. To precipitate and disperse the product or carbonitride.

具体的には、ＲＸガス，エンリッチガス，及びアンモニアガスの混合ガス雰囲気中で行なわれるが、アンモニアガスは処理温度が高くなるほど分解しやすく、その結果、前記混合ガス中の残留アンモニアガスの濃度が小さくなり、十分な窒素量を転動体表面に富化できなくなる場合がある。また、温度が低いと、十分な炭素と窒素を基地組織に固溶させることができず、所定の残留オーステナイト量の確保と耐疲労性の確保が難しくなる。そこで、浸炭窒化処理は、温度を８２０〜８５０℃程度、Ｃｐ（カーボンポテンシャル）を１．０〜１．４とし、上記窒素濃度を満足させ得るアンモニアガス投入量で行われることが好ましい。   Specifically, it is performed in a mixed gas atmosphere of RX gas, enriched gas, and ammonia gas. However, ammonia gas is easily decomposed as the processing temperature increases, and as a result, the concentration of residual ammonia gas in the mixed gas is reduced. In some cases, the surface of the rolling element cannot be enriched with a sufficient amount of nitrogen. In addition, when the temperature is low, sufficient carbon and nitrogen cannot be dissolved in the matrix structure, and it becomes difficult to ensure a predetermined amount of retained austenite and fatigue resistance. Therefore, the carbonitriding treatment is preferably performed at an ammonia gas input amount that can satisfy the above nitrogen concentration at a temperature of about 820 to 850 ° C. and a Cp (carbon potential) of 1.0 to 1.4.

また、浸炭窒化処理の後は油焼入れし、組織の安定化のため２００〜２７０℃程度の焼戻しに供される。その後、タンブリング加工又はボールピーニング加工等を行ない、残留する加工歪による経時的な表面のウェービネス変化を抑制するため、最終的に１４０〜１８０℃程度で焼戻しを行ない、ラップ加工に供される。完成球に極めて多量の残留オーステナイトが存在すると、それ自身に形成される圧痕縁に作用する応力集中を緩和することができるが、摩擦摩耗特性の観点からは少ない方が良く、圧痕形成と転がり疲労に伴なう残留オーステナイトの分解等によって、経時的に転動体の表面形状が著しく劣化して、次第に軌道輪の軌道面に形成された圧痕縁に作用する接線力が増大するようになる。また、完成球の表面の残留オーステナイト量が少なすぎると、圧痕が形成された際に十分な寿命を確保することが難しくなる。   In addition, after carbonitriding, oil quenching is performed and tempering at about 200 to 270 ° C. is performed to stabilize the structure. Thereafter, tumbling processing or ball peening processing is performed, and in order to suppress a change in the surface webiness over time due to the remaining processing strain, tempering is finally performed at about 140 to 180 ° C., and the lap processing is performed. When a very large amount of retained austenite is present in the finished sphere, the stress concentration acting on the indentation edge formed on itself can be relieved, but it is better from the viewpoint of friction and wear characteristics, and indentation formation and rolling fatigue are better. Due to the decomposition of retained austenite and the like, the surface shape of the rolling element is remarkably deteriorated with time, and the tangential force acting on the indentation edge formed on the raceway surface of the raceway gradually increases. If the amount of retained austenite on the surface of the finished sphere is too small, it is difficult to ensure a sufficient life when the indentation is formed.

また、完成鋼球の表面硬さは、異物の噛み込み時の圧痕形成を抑制し転動体表面の形状崩れを防止することと、転動体自身を強化して転動体，軌道輪を共に長寿命とするため、Ｈｖ８２０以上とすることが好ましい。より好ましくは、Ｈｖ８５０〜１０００程度である。また、転動体の表面粗さが大きくなると、潤滑条件が厳しい場合は勿論であるが、圧痕の盛り上がり部において金属接触が生じ接線力が大きくなることによって、十分な寿命延長効果が得られない場合がある。そのため、鋼球の表面粗さは０．０３μｍＲａ以下とすることが好ましく、０．０１μｍＲａ以下とすることがより好ましい。   In addition, the surface hardness of the finished steel ball suppresses the formation of indentations when foreign objects are caught, prevents the rolling element surface from collapsing, and strengthens the rolling element itself to provide a long life for both the rolling element and the raceway. Therefore, Hv820 or more is preferable. More preferably, it is about Hv850-1000. In addition, when the surface roughness of the rolling element increases, the lubrication conditions are severe, but when the metal contact occurs at the raised part of the indentation and the tangential force increases, a sufficient life extension effect cannot be obtained. There is. Therefore, the surface roughness of the steel ball is preferably 0.03 μmRa or less, and more preferably 0.01 μmRa or less.

次に、内輪１及び外輪２の製造方法について、その一例を示して説明する。軌道輪についても、同様に浸炭窒化処理を施すことにより強化するとともに、所定の残留オーステナイト量を確保する。軌道輪の残留オーステナイトは、前述したように軌道面に形成された圧痕縁の応力集中を軽減する作用があり、十分な寿命を確保する上では２０体積％以上とすることが好ましい。また、残留オーステナイト量が多すぎると、それ自身の耐疲労性が低下したり、摩擦摩耗特性が低下したり、硬さが低下することによって軌道輪の軌道面に圧痕が形成されやすくなって、軌道輪の軌道面に形成された圧痕によって転動体への攻撃性が強まり、転動体の疲労度が増して寿命が低下する場合がある。そのため、残留オーステナイト量は４０体積％以下であることが好ましく、軌道輪の軌道面の表面硬さはＨｖ７５０〜８５０とすることが好ましい。   Next, a method for manufacturing the inner ring 1 and the outer ring 2 will be described with an example. Similarly, the bearing ring is strengthened by performing carbonitriding, and a predetermined retained austenite amount is secured. As described above, the retained austenite of the raceway has an effect of reducing stress concentration at the indentation edge formed on the raceway surface, and is preferably 20% by volume or more in order to secure a sufficient life. Also, if the amount of retained austenite is too much, its own fatigue resistance is reduced, the friction and wear characteristics are reduced, or the hardness is reduced, so that indentations are easily formed on the raceway surface of the raceway, The indentation formed on the raceway surface of the raceway may increase the aggressiveness of the rolling element, increasing the degree of fatigue of the rolling element and reducing the life. Therefore, the amount of retained austenite is preferably 40% by volume or less, and the surface hardness of the raceway surface of the race is preferably Hv750 to 850.

なお、軌道輪については、窒素濃度が高すぎると、研削性が大幅に低下して著しく生産性の低下を来たす場合があるため、窒素濃度は０．０５質量％以上０．３質量％以下とすることが好ましい。浸炭窒化処理は、転動体の場合と同様に表面に所定の残留オーステナイト量と硬さを確保できるように、炭素と窒素を基地組織に固溶させるとともに、窒化物又は炭窒化物を析出分散させるために施される。   In addition, for the raceway, if the nitrogen concentration is too high, the grindability may be significantly reduced and the productivity may be significantly reduced. Therefore, the nitrogen concentration is 0.05 mass% or more and 0.3 mass% or less. It is preferable to do. In the carbonitriding process, carbon and nitrogen are dissolved in the matrix structure and the nitride or carbonitride is precipitated and dispersed so that a predetermined amount of retained austenite and hardness can be secured on the surface as in the case of rolling elements. Be applied for.

具体的には、ＲＸガス，エンリッチガス，及びアンモニアガスの混合ガス雰囲気中で行なわれる。ただし、軌道輪の湯合は、転動体よりも熱処理後の取りしろが必要であり、また、表面窒素濃度が大きいと研削時に加工性低下がしばしば問題となる場合がある。そこで、十分な硬化層深さを確保することと、表面の浸炭窒化層の窒素濃度を最適化することを目的として、浸炭窒化処理は、温度を８８０〜９５０℃程度、Ｃｐ（カーボンポテンシャル）を１．０〜１．４とし、上記窒素濃度を満足させ得るアンモニアガス投入量で実施されることが好ましい。また、浸炭窒化処理した後は、再度８２０〜８６０℃程度に加熱保持して焼入れし、１６０〜１８０℃程度の焼戻しを行ない、研削仕上げ加工に供される。   Specifically, it is performed in a mixed gas atmosphere of RX gas, enriched gas, and ammonia gas. However, the hot water of the raceway requires a post-heat treatment margin than the rolling elements, and if the surface nitrogen concentration is high, workability degradation often becomes a problem during grinding. Therefore, for the purpose of ensuring a sufficient hardened layer depth and optimizing the nitrogen concentration of the carbonitriding layer on the surface, the carbonitriding treatment is performed at a temperature of about 880-950 ° C. and Cp (carbon potential). It is preferable that the amount of ammonia gas be 1.0 to 1.4 and that the nitrogen concentration be satisfied. In addition, after the carbonitriding process, it is again heated and held at about 820 to 860 ° C., quenched, and tempered at about 160 to 180 ° C. to be subjected to grinding finishing.

なお、本実施形態は本発明の一例を示したものであって、本発明は本実施形態に限定されるものではない。例えば、本実施形態においては、転がり軸受の例として深溝玉軸受を示して説明したが、本発明の転がり軸受は様々な種類の転がり軸受に対して適用することができる。例えば、アンギュラ玉軸受，円筒ころ軸受，円すいころ軸受，針状ころ軸受，自動調心ころ軸受等のラジアル形の転がり軸受や、スラスト玉軸受，スラストころ軸受等のスラスト形の転がり軸受である。   In addition, this embodiment shows an example of this invention and this invention is not limited to this embodiment. For example, in the present embodiment, a deep groove ball bearing is shown and described as an example of a rolling bearing, but the rolling bearing of the present invention can be applied to various types of rolling bearings. For example, radial ball bearings, cylindrical roller bearings, tapered roller bearings, needle roller bearings, spherical roller bearings such as self-aligning roller bearings, and thrust-type rolling bearings such as thrust ball bearings and thrust roller bearings.

以下に、実施例を示して、本発明をさらに具体的に説明する。表１に示すような合金成分（残部は鉄及び不可避の不純物）を有する鋼を用いて転動体及び軌道輪を製造した。   Hereinafter, the present invention will be described more specifically with reference to examples. Rolling elements and races were manufactured using steel having alloy components as shown in Table 1 (the balance being iron and inevitable impurities).

Figure 2009192071
Figure 2009192071

転動体は、表１に示す鋼からなる線材にヘッダー加工，フラッシング加工，粗旋削加工を施して素球を製作し、以下に示すＡ〜Ｃのいずれかの熱処理を施した。
熱処理Ａ：ＲＸガス，エンリッチガス，及びアンモニアガスの混合ガス雰囲気中、８３０℃で４．５時間浸炭窒化焼入れを施した後、２００〜２７０℃で焼戻しを行った。
熱処理Ｂ：ＲＸガス，エンリッチガス，及びアンモニアガスの混合ガス雰囲気中、８３０℃で４．５時間浸炭窒化焼入れを施した後、−８０℃で１時間サブゼロ処理を行い、さらに２００〜２７０℃で焼戻しを行った。
熱処理Ｃ：ＲＸガス雰囲気中、８４０℃で０．５時間焼入れを行った後、２００〜２７０℃で焼戻しを行った。 The rolling elements were subjected to header processing, flushing processing, and rough turning processing on wire rods made of steel shown in Table 1 to produce a base ball, and subjected to any one of the following heat treatments A to C.
Heat treatment A: After carbonitriding and quenching at 830 ° C. for 4.5 hours in a mixed gas atmosphere of RX gas, enriched gas, and ammonia gas, tempering was performed at 200 to 270 ° C.
Heat treatment B: After carbonitriding and quenching at 830 ° C. for 4.5 hours in a mixed gas atmosphere of RX gas, enriched gas, and ammonia gas, subzero treatment is performed at −80 ° C. for 1 hour, and further at 200 to 270 ° C. Tempering was performed.
Heat treatment C: After quenching at 840 ° C. for 0.5 hours in an RX gas atmosphere, tempering was performed at 200 to 270 ° C.

そして、熱処理を施した素球にタンブラー加工を行った後に再度１５０〜１７０℃で焼戻しを行い、さらにラップ仕上げを施して表面粗さを０．０１μｍＲａ以下として、完成球とした。
なお、電子線マイクロアナライザー（ＥＰＭＡ）を用いて、完成球の表面窒素量を定量分析した。また、浸炭窒化層の残留オーステナイト量γR 及び圧縮残留応力σは、Ｘ線回折法により測定した。いずれも、転動体表面を直接分析した。また、表面硬さも転動体表面を直接測定し、球面補正した値を転動体の表面硬さとした。これらの測定結果を表２に示す。 And after performing the tumbling process to the heat-treated raw sphere, it was tempered again at 150 to 170 ° C., and further lapped to obtain a finished sphere having a surface roughness of 0.01 μmRa or less.
In addition, the amount of surface nitrogen of the finished sphere was quantitatively analyzed using an electron beam microanalyzer (EPMA). The amount of retained austenite γR and compressive residual stress σ of the carbonitrided layer was measured by X-ray diffraction. In all cases, the rolling element surface was directly analyzed. Further, the surface hardness was also measured directly on the surface of the rolling element, and the value obtained by correcting the spherical surface was defined as the surface hardness of the rolling element. These measurement results are shown in Table 2.

Figure 2009192071
Figure 2009192071

次に、軌道輪は、表１に示す鋼を旋削加工により所望の形状に加工した後、以下に示すＤ，Ｅのいずれかの熱処理を施した。
熱処理Ｄ：ＲＸガス，エンリッチガス，及びアンモニアガスの混合ガス雰囲気中、８９０〜９３０℃で３．５〜４．５時間浸炭窒化処理を施し、８４０〜８６０℃で０．５時間保持後に油焼入れした。そして、１６０〜１８０℃で焼戻しを行った。
熱処理Ｅ：ＲＸガス雰囲気中、８４０〜８６０℃で０．５時間焼入れを行った後、１６０〜１８０℃で焼戻しを行った。
なお、断面硬さ測定により得られた軌道面直下１００μｍ深さの硬さを、軌道輪の軌道面の表面硬さとした。また、浸炭窒化層の残留オーステナイト量γR の測定は、軌道面表面を１００μｍ電解研磨し、Ｘ線回折法により測定した。これらの測定結果を表２に併せて示す。 Next, after processing the steel shown in Table 1 into a desired shape by turning, the races were subjected to heat treatment of either D or E shown below.
Heat treatment D: Carburized and nitrided at 890 to 930 ° C. for 3.5 to 4.5 hours in a mixed gas atmosphere of RX gas, enriched gas, and ammonia gas, and kept at 840 to 860 ° C. for 0.5 hours, followed by oil quenching did. And it tempered at 160-180 degreeC.
Heat treatment E: After quenching at 840 to 860 ° C. for 0.5 hours in an RX gas atmosphere, tempering was performed at 160 to 180 ° C.
The hardness at a depth of 100 μm immediately below the raceway surface obtained by measuring the cross-sectional hardness was defined as the surface hardness of the raceway surface of the raceway. Further, the amount of retained austenite γR of the carbonitrided layer was measured by electrolytic polishing the surface of the raceway surface by 100 μm and measuring by X-ray diffraction. These measurement results are also shown in Table 2.

このようにして製造した転動体と軌道輪とをプラスチック製保持器とともに組み立てて、呼び番号６２０６の深溝玉軸受を得た。そして、この深溝玉軸受を下記の条件で回転させ、フレーキングが発生するまでの応力繰り返し回数を調査した。１種の深溝玉軸受につき１０個の軸受を試験に供してワイブルプロットを作成し、ワイブル分布からＬ10寿命を求めた。
荷重 ：６２２３Ｎ
回転速度：３０００ｍｉｎ-1
潤滑油 ：ＩＳＯ粘度グレードがＩＳＯ ＶＧ６８であるタービン油 The rolling element and the bearing ring thus manufactured were assembled together with a plastic cage to obtain a deep groove ball bearing having a nominal number 6206. The deep groove ball bearing was rotated under the following conditions, and the number of stress repetitions until flaking occurred was investigated. Create a Weibull plot subjected to the test ten bearing per one deep groove ball bearing to determine the L 10 life from Weibull distribution.
Load: 6223N
Rotational speed: 3000min -1
Lubricating oil: Turbine oil whose ISO viscosity grade is ISO VG68

ただし、潤滑油には、異物としてＦｅ3 Ｃ系粉を３００ｐｐｍ混入してある。Ｆｅ3 Ｃ系粉の硬さはＨｖ８７０であり、粒径は７４〜１４７μｍである。
寿命試験の結果を表２及び図２のグラフに示す。なお、表２及び図２のグラフの寿命の数値は、比較例１のＬ10寿命を１とした場合の相対値で示してある。また、ΔγR は、軌道輪の浸炭窒化層の残留オーステナイト量から転動体の浸炭窒化層の残留オーステナイト量を差し引いた値である。 However, the lubricating oil contains 300 ppm of Fe 3 C-based powder as foreign matter. The hardness of the Fe 3 C-based powder is Hv870 and the particle size is 74 to 147 μm.
The results of the life test are shown in Table 2 and the graph of FIG. The values of the lifetime of the graph of Table 2 and FIG. 2 are indicated by the relative value when the 1 L 10 life of Comparative Example 1. ΔγR is a value obtained by subtracting the amount of retained austenite of the carbonitrided layer of the rolling element from the amount of retained austenite of the carbonitrided layer of the race.

実施例１〜１４は、転動体の浸炭窒化層の残留オーステナイト量が軌道輪の浸炭窒化層の残留オーステナイト量よりも少なく且つその差ΔγR が５体積％以上であるため、ΔγR が５体積％未満である比較例１と比べて、潤滑油中に異物が混入した環境下で使用された場合に長寿命であった。比較例２は、転動体の浸炭窒化層の残留オーステナイト量が軌道輪の浸炭窒化層の残留オーステナイト量よりも多いため、短寿命であった。比較例３は、転動体の浸炭窒化層の残留オーステナイト量が軌道輪の浸炭窒化層の残留オーステナイト量よりも少なく且つその差ΔγR が５体積％以上であるものの、転動体に浸炭窒化処理が施されていないため、短寿命であった。
なお、ΔγR が３０体積％を超えるためには、軌道輪の残留オーステナイト量を極端に多量としたり、転動体の残留オーステナイト量を極端に少量としたりする必要があるが、これは工業的には実施が困難であり且つ経済性も低いことから、ΔγR は３０体積％以下であることが好ましい In Examples 1 to 14, since the amount of retained austenite in the carbonitrided layer of the rolling element is smaller than the amount of retained austenite in the carbonitrided layer of the raceway and the difference ΔγR is 5% by volume or more, ΔγR is less than 5% by volume. Compared with Comparative Example 1 as described above, the life was longer when used in an environment where foreign matter was mixed in the lubricating oil. Comparative Example 2 had a short life because the amount of retained austenite in the carbonitrided layer of the rolling element was larger than the amount of retained austenite in the carbonitrided layer of the raceway. In Comparative Example 3, the amount of retained austenite in the carbonitrided layer of the rolling element is smaller than the amount of retained austenite in the carbonitrided layer of the raceway and the difference ΔγR is 5% by volume or more. Since it was not, it had a short life.
In order for ΔγR to exceed 30% by volume, it is necessary to extremely increase the amount of retained austenite of the raceway or to decrease the amount of retained austenite of the rolling element to an extremely small amount. ΔγR is preferably 30% by volume or less because it is difficult to implement and has low economic efficiency.

本発明に係る転がり軸受の一実施形態である深溝玉軸受の構造を示す部分縦断面図である。It is a fragmentary longitudinal cross-section which shows the structure of the deep groove ball bearing which is one Embodiment of the rolling bearing which concerns on this invention. ΔγR と寿命との関係を示すグラフである。3 is a graph showing the relationship between ΔγR and life.

符号の説明Explanation of symbols

１ 内輪
１ａ 軌道面
２ 外輪
２ａ 軌道面
３ 転動体
３ａ 転動面
５ シール
６ 潤滑剤 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Inner ring 1a Raceway surface 2 Outer ring 2a Raceway surface 3 Rolling element 3a Rolling surface 5 Seal 6 Lubricant

Claims (2)

内輪と、外輪と、前記内輪及び前記外輪の間に転動自在に配された複数の転動体と、を備える転がり軸受において、前記内輪，前記外輪，及び前記転動体は鋼で構成されているとともに、その表面に浸炭窒化処理により形成された浸炭窒化層を有しており、前記転動体の浸炭窒化層の残留オーステナイト量は前記内輪及び前記外輪の浸炭窒化層の残留オーステナイト量よりも少なく、その差は５体積％以上であることを特徴とする転がり軸受。   In a rolling bearing comprising an inner ring, an outer ring, and a plurality of rolling elements that are freely rollable between the inner ring and the outer ring, the inner ring, the outer ring, and the rolling element are made of steel. A carbonitriding layer formed by carbonitriding on the surface of the carbonitriding layer, the amount of residual austenite of the carbonitriding layer of the rolling element is less than the amount of residual austenite of the carbonitriding layer of the inner ring and the outer ring, A rolling bearing characterized in that the difference is 5% by volume or more. 内輪と、外輪と、前記内輪及び前記外輪の間に転動自在に配された複数の転動体と、を備える転がり軸受において、前記内輪，前記外輪，及び前記転動体は鋼で構成されているとともに、その表面に浸炭窒化処理により形成された浸炭窒化層を有しており、前記転動体の浸炭窒化層の残留オーステナイト量は前記内輪及び前記外輪の浸炭窒化層の残留オーステナイト量よりも少なく、その差は１０体積％以上であることを特徴とする転がり軸受。   In a rolling bearing comprising an inner ring, an outer ring, and a plurality of rolling elements that are freely rollable between the inner ring and the outer ring, the inner ring, the outer ring, and the rolling element are made of steel. A carbonitriding layer formed by carbonitriding on the surface of the carbonitriding layer, the amount of residual austenite of the carbonitriding layer of the rolling element is less than the amount of residual austenite of the carbonitriding layer of the inner ring and the outer ring, A rolling bearing characterized in that the difference is 10% by volume or more.
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