JPH0827542A - 転がり軸受 - Google Patents
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- JPH0827542A JPH0827542A JP6166735A JP16673594A JPH0827542A JP H0827542 A JPH0827542 A JP H0827542A JP 6166735 A JP6166735 A JP 6166735A JP 16673594 A JP16673594 A JP 16673594A JP H0827542 A JPH0827542 A JP H0827542A
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Classifications
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16C—SHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
- F16C33/00—Parts of bearings; Special methods for making bearings or parts thereof
- F16C33/30—Parts of ball or roller bearings
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C21—METALLURGY OF IRON
- C21D—MODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
- C21D9/00—Heat treatment, e.g. annealing, hardening, quenching or tempering, adapted for particular articles; Furnaces therefor
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-
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-
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- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
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Abstract
(57)【要約】
【目的】異物混入潤滑下でも長寿命であり、かつ潤滑切
れが生じても摩耗しにくい耐摩耗性に優れた転がり軸受
を提供する。 【構成】転がり軸受の内輪，外輪，および転動体の少な
くとも一つを、Ｃ；0.2〜 1.0重量％、Ｃｒ；3.0 〜14.
0重量％、Ｖ；0.8 〜 3.0重量％を含有し残部がＦｅ及
びその他の合金元素からなる合金鋼に、浸炭又は浸炭窒
化処理に引き続いて焼入・焼戻を施し、表面炭素濃度と
Ｃｒ，Ｖ濃度とが Ｃ％≦0.13（Ｃｒ％＋Ｖ％）＋1.10 の関係を満足し、かつ炭化物の面積率が15〜50％である
軸受材料により構成した。
れが生じても摩耗しにくい耐摩耗性に優れた転がり軸受
を提供する。 【構成】転がり軸受の内輪，外輪，および転動体の少な
くとも一つを、Ｃ；0.2〜 1.0重量％、Ｃｒ；3.0 〜14.
0重量％、Ｖ；0.8 〜 3.0重量％を含有し残部がＦｅ及
びその他の合金元素からなる合金鋼に、浸炭又は浸炭窒
化処理に引き続いて焼入・焼戻を施し、表面炭素濃度と
Ｃｒ，Ｖ濃度とが Ｃ％≦0.13（Ｃｒ％＋Ｖ％）＋1.10 の関係を満足し、かつ炭化物の面積率が15〜50％である
軸受材料により構成した。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、自動車，農業機械，建
設機械及び鉄鋼機械等に使用される転がり軸受に係り、
長寿命かつ耐摩耗性が要求される用途に使用される転が
り軸受に関する。
設機械及び鉄鋼機械等に使用される転がり軸受に係り、
長寿命かつ耐摩耗性が要求される用途に使用される転が
り軸受に関する。
【０００２】
【従来の技術】転がり軸受は、高面圧下で繰り返しせん
断応力を受けるという厳しい使われ方をするため、その
せん断応力に耐えて転がり疲労寿命を確保するために、
高炭素クロム軸受（ＳＵＪ２）を用いて、これに焼入れ
・焼戻しを施し、硬さをＨR Ｃ５８〜６４としていた。
断応力を受けるという厳しい使われ方をするため、その
せん断応力に耐えて転がり疲労寿命を確保するために、
高炭素クロム軸受（ＳＵＪ２）を用いて、これに焼入れ
・焼戻しを施し、硬さをＨR Ｃ５８〜６４としていた。
【０００３】また、肌焼鋼を用いた転がり軸受において
は、ＳＣＲ４２０，ＳＣＭ４２０，ＳＡＥ４３２０Ｈ等
を用い、これに浸炭又は浸炭窒化処理，焼入，焼戻を施
すことにより、表面硬さがＨR Ｃ５８〜６４で、かつ心
部硬さがＨR Ｃ３０〜４８になるようにして必要とされ
る寿命を確保してきた。
は、ＳＣＲ４２０，ＳＣＭ４２０，ＳＡＥ４３２０Ｈ等
を用い、これに浸炭又は浸炭窒化処理，焼入，焼戻を施
すことにより、表面硬さがＨR Ｃ５８〜６４で、かつ心
部硬さがＨR Ｃ３０〜４８になるようにして必要とされ
る寿命を確保してきた。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、近年、
自動車の高速化，軽量化，低燃費化や鉄鋼設備のメンテ
ナンスフリー化で、軸受の使用条件が非常に苛酷化して
いる。このため、潤滑油中に混入する異物による軸受表
面の損傷による剥離や、潤滑不良による摩耗等が問題に
なってきている。一方、こうした厳しい条件下での軸受
の長寿命化の要求が高まっている。
自動車の高速化，軽量化，低燃費化や鉄鋼設備のメンテ
ナンスフリー化で、軸受の使用条件が非常に苛酷化して
いる。このため、潤滑油中に混入する異物による軸受表
面の損傷による剥離や、潤滑不良による摩耗等が問題に
なってきている。一方、こうした厳しい条件下での軸受
の長寿命化の要求が高まっている。
【０００５】このような状況に対し、例えば特開平２−
２７７７６４号に、高クロム鋼に浸炭又は浸炭窒化を施
し軸受表層に微細炭化物を析出させ、かつ残留オーステ
ナイト量を適正化することにより、異物混入潤滑下での
長寿命下を図る技術が開示されている。しかし、潤滑不
良による摩耗に対しては十分に考慮がなされていないと
いう問題点がある。
２７７７６４号に、高クロム鋼に浸炭又は浸炭窒化を施
し軸受表層に微細炭化物を析出させ、かつ残留オーステ
ナイト量を適正化することにより、異物混入潤滑下での
長寿命下を図る技術が開示されている。しかし、潤滑不
良による摩耗に対しては十分に考慮がなされていないと
いう問題点がある。
【０００６】そこで本発明は、異物混入潤滑下での長寿
命化のみでなく、耐摩耗性にも優れた転がり軸受を提供
することを目的としている。
命化のみでなく、耐摩耗性にも優れた転がり軸受を提供
することを目的としている。
【０００７】
【課題を解決するための手段】従来から、軸受材料の耐
摩耗性を向上させるためにＣｒ，Ｍｏ，Ｖ等の炭化物形
成元素を多量に添加し、軸受表層に炭化物を多量に析出
させる方法が知られている。寿命に悪影響を及ぼさない
程度に炭化物の量を多くして耐摩耗性を向上させようと
する考え方によるものであるが、本願発明者等は、軸受
表層の炭化物の形態および炭化物量に着目し、それらと
寿命及び耐摩耗性との関係について研究を行った結果、
Ｖを添加し、ＶＣ型炭化物を析出させることが耐摩耗性
を著しく向上させることを見出した。
摩耗性を向上させるためにＣｒ，Ｍｏ，Ｖ等の炭化物形
成元素を多量に添加し、軸受表層に炭化物を多量に析出
させる方法が知られている。寿命に悪影響を及ぼさない
程度に炭化物の量を多くして耐摩耗性を向上させようと
する考え方によるものであるが、本願発明者等は、軸受
表層の炭化物の形態および炭化物量に着目し、それらと
寿命及び耐摩耗性との関係について研究を行った結果、
Ｖを添加し、ＶＣ型炭化物を析出させることが耐摩耗性
を著しく向上させることを見出した。
【０００８】また、Ｃｒ，Ｖの濃度とＣの濃度とが特定
の関係を満足する場合に、非常に微細で高硬度なＶＣ型
炭化物が析出し、かつ粗大で脆いＭ3 Ｃ型炭化物の析出
を防止することができ、更に炭化物の面積率を特定の範
囲内とすることにより耐摩耗性に優れるとともに長寿命
な転がり軸受が得られることを見出して本発明をなすに
至ったものである。
の関係を満足する場合に、非常に微細で高硬度なＶＣ型
炭化物が析出し、かつ粗大で脆いＭ3 Ｃ型炭化物の析出
を防止することができ、更に炭化物の面積率を特定の範
囲内とすることにより耐摩耗性に優れるとともに長寿命
な転がり軸受が得られることを見出して本発明をなすに
至ったものである。
【０００９】上記の目的を達成する本発明は、内輪，外
輪，および転動体からなる転がり軸受において、当該内
輪，外輪，および転動体の少なくとも一つが、Ｃ；0.2
〜 1.0重量％、Ｃｒ；3.0 〜14.0重量％、Ｖ；0.8 〜
3.0重量％を含有し残部がＦｅ及びその他の合金元素か
らなる合金鋼に、浸炭又は浸炭窒化処理に引き続いて焼
入・焼戻を施し、表面炭素濃度とＣｒ，Ｖ濃度とが Ｃ％≦0.13（Ｃｒ％＋Ｖ％）＋1.10 の関係を満足し、かつ炭化物の面積率が15〜50％である
軸受材料により構成されていることを特徴とするもので
ある。
輪，および転動体からなる転がり軸受において、当該内
輪，外輪，および転動体の少なくとも一つが、Ｃ；0.2
〜 1.0重量％、Ｃｒ；3.0 〜14.0重量％、Ｖ；0.8 〜
3.0重量％を含有し残部がＦｅ及びその他の合金元素か
らなる合金鋼に、浸炭又は浸炭窒化処理に引き続いて焼
入・焼戻を施し、表面炭素濃度とＣｒ，Ｖ濃度とが Ｃ％≦0.13（Ｃｒ％＋Ｖ％）＋1.10 の関係を満足し、かつ炭化物の面積率が15〜50％である
軸受材料により構成されていることを特徴とするもので
ある。
【００１０】ここで、本発明の転がり軸受は、また、内
輪，外輪，および転動体の少なくとも一つが、Ｃ；0.2
〜 1.0重量％、Ｃｒ；3.0 〜14.0重量％、Ｖ；0.8 〜
3.0重量％、Ｍｏ；3.0 重量％以下を含有し、残部がＦ
ｅ及びその他の合金元素からなる合金鋼に、浸炭又は浸
炭窒化処理引き続いて焼入・焼戻を施し、表面炭素Ｃ濃
度とＣｒ，Ｖ濃度とが Ｃ％≦0.13（Ｃｒ％＋Ｖ％）＋1.10 の関係を満足し、かつ炭化物の面積率が15〜50％である
軸受材料により構成されているものとすることもでき
る。
輪，外輪，および転動体の少なくとも一つが、Ｃ；0.2
〜 1.0重量％、Ｃｒ；3.0 〜14.0重量％、Ｖ；0.8 〜
3.0重量％、Ｍｏ；3.0 重量％以下を含有し、残部がＦ
ｅ及びその他の合金元素からなる合金鋼に、浸炭又は浸
炭窒化処理引き続いて焼入・焼戻を施し、表面炭素Ｃ濃
度とＣｒ，Ｖ濃度とが Ｃ％≦0.13（Ｃｒ％＋Ｖ％）＋1.10 の関係を満足し、かつ炭化物の面積率が15〜50％である
軸受材料により構成されているものとすることもでき
る。
【００１１】以下に、本発明の転がり軸受に用いられる
含有元素の作用及びその臨界的意義について説明する。 Ｃ；0.2 〜 1.0重量％ Ｃは炭化物を形成し、基地をマルテンサイト化すること
により焼入・焼戻後の硬さを向上させるために必要な元
素である。
含有元素の作用及びその臨界的意義について説明する。 Ｃ；0.2 〜 1.0重量％ Ｃは炭化物を形成し、基地をマルテンサイト化すること
により焼入・焼戻後の硬さを向上させるために必要な元
素である。
【００１２】炭素含有量を0.2 重量％以上したのは、浸
炭又は浸炭窒化時にオーステナイト相と未溶解炭化物の
混合組織として、結晶粒界に網目状の粗大炭化物が析出
するのを防止するためである。一方、上限を1.0 重量％
としたのは、これ以上含有すると心部の靱性を低下させ
るからである。 Ｃｒ；3.0 〜14.0重量％ Ｃｒは焼入れ性を向上させ、基地を固溶強化する。その
他に、多量に添加することにより浸炭又は浸炭窒化によ
り生成する炭化物を硬くて粒成長の遅いＭ7 Ｃ 3 型に変
えて炭化物の粗大化を防止し、転動疲労寿命を向上する
のに役立つ。
炭又は浸炭窒化時にオーステナイト相と未溶解炭化物の
混合組織として、結晶粒界に網目状の粗大炭化物が析出
するのを防止するためである。一方、上限を1.0 重量％
としたのは、これ以上含有すると心部の靱性を低下させ
るからである。 Ｃｒ；3.0 〜14.0重量％ Ｃｒは焼入れ性を向上させ、基地を固溶強化する。その
他に、多量に添加することにより浸炭又は浸炭窒化によ
り生成する炭化物を硬くて粒成長の遅いＭ7 Ｃ 3 型に変
えて炭化物の粗大化を防止し、転動疲労寿命を向上する
のに役立つ。
【００１３】Ｃｒの含有量の下限を3.0 重量％としたの
は、基地を強化させると共に粗大なＭ3 Ｃ型炭化物の生
成を防止するためである。一方、上限を14.0重量％とし
たのは、これを超えると素材の段階で巨大炭化物ができ
てしまい、この炭化物の回りで応力集中が生じて寿命の
低下をきたすためである。 Ｖ；0.8 〜 3.0重量％ Ｖは焼戻し軟化抵抗を増大し、非常に微細で高硬度なＶ
Ｃ炭化物を生成して耐摩耗性及び寿命特性の向上に有効
な元素である。
は、基地を強化させると共に粗大なＭ3 Ｃ型炭化物の生
成を防止するためである。一方、上限を14.0重量％とし
たのは、これを超えると素材の段階で巨大炭化物ができ
てしまい、この炭化物の回りで応力集中が生じて寿命の
低下をきたすためである。 Ｖ；0.8 〜 3.0重量％ Ｖは焼戻し軟化抵抗を増大し、非常に微細で高硬度なＶ
Ｃ炭化物を生成して耐摩耗性及び寿命特性の向上に有効
な元素である。
【００１４】Ｖ含有量の下限を0.8 重量％としたのは、
それ以下では添加効果が少ないためである。一方、上限
を3.0 重量％としたのは、あまり多量に添加すると研削
性が悪くなるため及び高価になるためである。 Ｍｏ；3.0 重量％以下 Ｍｏは選択的に含有する元素であって、Ｖと同様に焼戻
し軟化抵抗を増大する。また、Ｃｒと同様に浸炭又は浸
炭窒化により析出する炭化物の粗大化を防止し、転動疲
労寿命を向上するのに役立つ。
それ以下では添加効果が少ないためである。一方、上限
を3.0 重量％としたのは、あまり多量に添加すると研削
性が悪くなるため及び高価になるためである。 Ｍｏ；3.0 重量％以下 Ｍｏは選択的に含有する元素であって、Ｖと同様に焼戻
し軟化抵抗を増大する。また、Ｃｒと同様に浸炭又は浸
炭窒化により析出する炭化物の粗大化を防止し、転動疲
労寿命を向上するのに役立つ。
【００１５】上限を3.0 重量％としたのは、あまり多量
に添加すると塑性加工性が悪くなるため及び高価になる
ためである。次ぎに、浸炭又は浸炭窒化による表面炭素
濃度とＣｒ，Ｖ濃度とが Ｃ％≦0.13（Ｃｒ％＋Ｖ％）＋1.10 の関係を満足し、かつ炭化物の面積率を15〜50％とした
理由について述べる。
に添加すると塑性加工性が悪くなるため及び高価になる
ためである。次ぎに、浸炭又は浸炭窒化による表面炭素
濃度とＣｒ，Ｖ濃度とが Ｃ％≦0.13（Ｃｒ％＋Ｖ％）＋1.10 の関係を満足し、かつ炭化物の面積率を15〜50％とした
理由について述べる。
【００１６】表面炭素濃度がＣ％≦0.13（Ｃｒ％＋Ｖ
％）＋1.10であれば、非常に微細で高硬度なＶＣ型炭化
物が析出し、その析出強化により耐摩耗性向上の効果が
著しい。一方、Ｃ％＞0.13（Ｃｒ％＋Ｖ％）＋1.10で
は、粗大で脆いＭ3 Ｃ型等の炭化物が析出するため、耐
摩耗性の向上が不十分である。また、炭化物の面積率が
１５％を越えると、耐摩耗性の向上が顕著になる。しか
し、炭化物の面積率が５０％を越えると、素材としての
機械的強度の低下が著しい。
％）＋1.10であれば、非常に微細で高硬度なＶＣ型炭化
物が析出し、その析出強化により耐摩耗性向上の効果が
著しい。一方、Ｃ％＞0.13（Ｃｒ％＋Ｖ％）＋1.10で
は、粗大で脆いＭ3 Ｃ型等の炭化物が析出するため、耐
摩耗性の向上が不十分である。また、炭化物の面積率が
１５％を越えると、耐摩耗性の向上が顕著になる。しか
し、炭化物の面積率が５０％を越えると、素材としての
機械的強度の低下が著しい。
【００１７】
【実施例】以下、本発明の実施例を図面を参照して説明
する。図１は本発明の転がり軸受１の一実施例の正面図
で、外輪２，内輪３，転動体４，保持器５を備えてい
る。この転がり軸受１に用いた素材の合金組成を表１に
示す。
する。図１は本発明の転がり軸受１の一実施例の正面図
で、外輪２，内輪３，転動体４，保持器５を備えてい
る。この転がり軸受１に用いた素材の合金組成を表１に
示す。
【００１８】
【表１】
【００１９】表１中、Ｎｏ．１〜６は本発明の合金鋼で
ある。比較例Ｎｏ．７はＶの含有量が本発明の範囲外に
ある。比較例Ｎｏ．８はＣｒの含有量が本発明の範囲外
にある。従来例Ｎｏ．９（ＪＩＳ鋼種ＳＵＪ２）及び１
０（ＪＩＳ鋼種ＳＣＲ４２０）はいずれもＶを含有せ
ず、且つＣｒの含有量も本発明の範囲外にある。表１に
示す組成の各種合金鋼を用いて転がり軸受１の内輪３を
形成して試験体とし、これに浸炭処理，焼入れ等の熱処
理を施すことにより、表２の供試片Ａ〜Ｐを作成した。
本試験における熱処理条件はつぎのようにした。
ある。比較例Ｎｏ．７はＶの含有量が本発明の範囲外に
ある。比較例Ｎｏ．８はＣｒの含有量が本発明の範囲外
にある。従来例Ｎｏ．９（ＪＩＳ鋼種ＳＵＪ２）及び１
０（ＪＩＳ鋼種ＳＣＲ４２０）はいずれもＶを含有せ
ず、且つＣｒの含有量も本発明の範囲外にある。表１に
示す組成の各種合金鋼を用いて転がり軸受１の内輪３を
形成して試験体とし、これに浸炭処理，焼入れ等の熱処
理を施すことにより、表２の供試片Ａ〜Ｐを作成した。
本試験における熱処理条件はつぎのようにした。
【００２０】本発明例である供試片Ａ〜Ｆ及び比較例で
ある供試片Ｇ〜Ｎの浸炭焼入処理では、浸炭を浸炭ガス
雰囲気で９２０〜９５０℃で４〜８時間行った後、その
まま焼入れし、次いで１８０℃で２時間の焼戻しを行っ
た。また、鋼種がＳＵＪ２である供試片Ｏに対しては、
８４０℃で焼入れを行った後、１８０℃で２時間の焼戻
しを行った。
ある供試片Ｇ〜Ｎの浸炭焼入処理では、浸炭を浸炭ガス
雰囲気で９２０〜９５０℃で４〜８時間行った後、その
まま焼入れし、次いで１８０℃で２時間の焼戻しを行っ
た。また、鋼種がＳＵＪ２である供試片Ｏに対しては、
８４０℃で焼入れを行った後、１８０℃で２時間の焼戻
しを行った。
【００２１】また、鋼種がＳＣＲ４２０である供試片Ｐ
に対しては、浸炭を９３０℃で４時間行ない、次いで８
６０℃で二次焼入を行った後、１８０℃で２時間の焼戻
しを行った。上記の熱処理を施した各供試片（内輪）に
ついて、熱処理品質（表面炭素濃度，炭化物面積率）の
評価、摩耗試験及び寿命試験を行って結果を比較した。
に対しては、浸炭を９３０℃で４時間行ない、次いで８
６０℃で二次焼入を行った後、１８０℃で２時間の焼戻
しを行った。上記の熱処理を施した各供試片（内輪）に
ついて、熱処理品質（表面炭素濃度，炭化物面積率）の
評価、摩耗試験及び寿命試験を行って結果を比較した。
【００２２】ここに、表面炭素濃度とは、供試片である
内輪の外径面から外径の２％の深さ迄の平均炭素濃度
（重量％）である。摩耗試験は、図２に示す二円筒式摩
耗試験機を用いて行い、上下に対向させた一対の円筒１
０にそれぞれ供試片Ｓを装着して、上から荷重Ｐを負荷
しながら互いに接触状態で逆方向に低速回転させて両供
試片Ｓの摩耗率（ｍｇ／ｍ）の平均値を求めるものであ
る。特に、潤滑不良状態での耐摩耗性を試験するべく、
回転中は、油膜が切れ易い低粘度の潤滑油を注ぐように
した。
内輪の外径面から外径の２％の深さ迄の平均炭素濃度
（重量％）である。摩耗試験は、図２に示す二円筒式摩
耗試験機を用いて行い、上下に対向させた一対の円筒１
０にそれぞれ供試片Ｓを装着して、上から荷重Ｐを負荷
しながら互いに接触状態で逆方向に低速回転させて両供
試片Ｓの摩耗率（ｍｇ／ｍ）の平均値を求めるものであ
る。特に、潤滑不良状態での耐摩耗性を試験するべく、
回転中は、油膜が切れ易い低粘度の潤滑油を注ぐように
した。
【００２３】その摩耗試験条件は次の通りとした。 荷 重；１００ｋｇｆ 面 圧；１００ｋｇｆ／ｍｍ2 回転数；１０ｒｐｍ 滑り率；３０％ 潤滑油；Ｓ１０ 油 温；６０℃ 寿命試験は、森式スラスト型転がり寿命試験機を用いて
行い、異物混入潤滑下で試験を行った。
行い、異物混入潤滑下で試験を行った。
【００２４】その試験条件は次ぎの通りとした。 荷 重；６５５ｋｇｆ 面 圧；５００ｋｇｆ／ｍｍ2 回転数；１０００ｒｐｍ 潤滑油；＃６８タービン油 混入異物；ＳＵＳ４２０Ｊ２鋼粉、硬さＨR Ｃ５２、粉
径８０〜１６０μｍ 異物混入量；３００ｐｐｍ 上記各試験の結果を表２に示した。
径８０〜１６０μｍ 異物混入量；３００ｐｐｍ 上記各試験の結果を表２に示した。
【００２５】
【表２】
【００２６】表２において、本発明例の供試片Ａ〜Ｅ
は、耐摩耗性及び寿命ともに従来例の供試片Ｏ，Ｐの２
倍以上になっている。供試片Ｆは、請求項１の組成に更
にＭｏ2.4 重量％を加えたものであるが、供試片Ａ〜Ｅ
に比べて更に長寿命である。供試片Ｇ〜Ｊは、Ｃ濃度が
高過ぎる場合の比較例であり、表面には粗大で脆いＭ3
Ｃ型の炭化物が析出しているため、耐摩耗性の向上効果
が不十分である。一方、供試片Ｋ及びＬは炭化物量が少
ない場合の比較例であり、耐摩耗性の向上効果が不十分
である。
は、耐摩耗性及び寿命ともに従来例の供試片Ｏ，Ｐの２
倍以上になっている。供試片Ｆは、請求項１の組成に更
にＭｏ2.4 重量％を加えたものであるが、供試片Ａ〜Ｅ
に比べて更に長寿命である。供試片Ｇ〜Ｊは、Ｃ濃度が
高過ぎる場合の比較例であり、表面には粗大で脆いＭ3
Ｃ型の炭化物が析出しているため、耐摩耗性の向上効果
が不十分である。一方、供試片Ｋ及びＬは炭化物量が少
ない場合の比較例であり、耐摩耗性の向上効果が不十分
である。
【００２７】供試片Ｍは、Ｖ添加量が本発明の下限以下
の場合で、耐摩耗性の向上効果が不十分である。供試片
ＮはＣｒ添加量が下限以下の場合で、寿命の向上効果が
不十分である。図３は、炭化物の面積率と摩耗率との関
係を示したものである。この図から、炭化物面積率が１
５％を越えると耐摩耗性の向上効果が顕著になり、かつ
また、Ｃ％≦0.13（Ｃｒ％＋Ｖ％）＋1.10の関係を満足
する場合は耐摩耗性が非常に優れていることが明らかで
ある。
の場合で、耐摩耗性の向上効果が不十分である。供試片
ＮはＣｒ添加量が下限以下の場合で、寿命の向上効果が
不十分である。図３は、炭化物の面積率と摩耗率との関
係を示したものである。この図から、炭化物面積率が１
５％を越えると耐摩耗性の向上効果が顕著になり、かつ
また、Ｃ％≦0.13（Ｃｒ％＋Ｖ％）＋1.10の関係を満足
する場合は耐摩耗性が非常に優れていることが明らかで
ある。
【００２８】なお、図４には、Ｃｒ，ＶおよびＣ濃度と
炭化物形態の関係を示す。直線Ｃ＝0.13（Ｃｒ＋Ｖ）＋
1.10を境に下方の領域が本発明の実施例の範囲であり、
上方の領域が比較例の範囲である。次に、機械的強度を
調べるために、供試材Ｎｏ．１及びＮｏ．５を用いて、
内径１３ｍｍ，外径２０ｍｍ，幅８ｍｍのリング試験片
を製作し、圧砕試験を行った。試験片は９２０〜９５０
℃で４〜８時間浸炭を行った後そのまま焼入し、１８０
℃で２時間の焼戻を行った後所定の寸法に研磨仕上げを
行い、表面の炭化物面積率を様々に変えて試験に用い
た。
炭化物形態の関係を示す。直線Ｃ＝0.13（Ｃｒ＋Ｖ）＋
1.10を境に下方の領域が本発明の実施例の範囲であり、
上方の領域が比較例の範囲である。次に、機械的強度を
調べるために、供試材Ｎｏ．１及びＮｏ．５を用いて、
内径１３ｍｍ，外径２０ｍｍ，幅８ｍｍのリング試験片
を製作し、圧砕試験を行った。試験片は９２０〜９５０
℃で４〜８時間浸炭を行った後そのまま焼入し、１８０
℃で２時間の焼戻を行った後所定の寸法に研磨仕上げを
行い、表面の炭化物面積率を様々に変えて試験に用い
た。
【００２９】試験は、島津製作所製オートグラフを使用
し、ラム速度0.5 ｍｍ／ｍｉｎで行った。試験結果を図
５に示す。図５から、炭化物面積率が５０％を越える
と、圧砕荷重が急激に低下することがわかった。なお、
上記実施例は転がり軸受の内輪に本発明を適用した例を
説明したが、外輪，転動体等のその他の軸受構成部品に
対しても個々にあるいは全部に適用できる。
し、ラム速度0.5 ｍｍ／ｍｉｎで行った。試験結果を図
５に示す。図５から、炭化物面積率が５０％を越える
と、圧砕荷重が急激に低下することがわかった。なお、
上記実施例は転がり軸受の内輪に本発明を適用した例を
説明したが、外輪，転動体等のその他の軸受構成部品に
対しても個々にあるいは全部に適用できる。
【００３０】また、熱処理は浸炭処理に限られず、浸炭
窒化処理をも含むことができる。
窒化処理をも含むことができる。
【００３１】
【発明の効果】以上説明したように、本発明に係る転が
り軸受によれば、内輪，外輪，および転動体の少なくと
も一つを、Ｃ；0.2 〜 1.0重量％、Ｃｒ；3.0 〜14.0重
量％、Ｖ；0.8 〜 3.0重量％を含有し残部がＦｅ及びそ
の他の合金元素からなる合金鋼に、浸炭又は浸炭窒化処
理に引き続いて焼入・焼戻を施し、表面炭素濃度とＣ
ｒ，Ｖ濃度とが Ｃ％≦0.13（Ｃｒ％＋Ｖ％）＋1.10 の関係を満足し、かつ炭化物の面積率が15〜50％である
軸受材料により構成した。これにより、鋼組織に非常に
微細で高硬度なＶＣ型炭化物が析出すると共に、粗大で
脆いＭ3 Ｃ型炭化物の析出を防止することができ、異物
混入潤滑下で異物との繰り返し接触により内外輪や転動
体の各表面に発生する圧痕のエッジ部に集中する転がり
荷重が緩和されてマイクロクラックの発生が防止される
と同時に、耐摩耗性を著しく向上させることができ、そ
の結果、異物混入潤滑下でも長寿命であり、かつ優れた
耐摩耗性を備えた転がり軸受を提供できるという効果が
得られる。
り軸受によれば、内輪，外輪，および転動体の少なくと
も一つを、Ｃ；0.2 〜 1.0重量％、Ｃｒ；3.0 〜14.0重
量％、Ｖ；0.8 〜 3.0重量％を含有し残部がＦｅ及びそ
の他の合金元素からなる合金鋼に、浸炭又は浸炭窒化処
理に引き続いて焼入・焼戻を施し、表面炭素濃度とＣ
ｒ，Ｖ濃度とが Ｃ％≦0.13（Ｃｒ％＋Ｖ％）＋1.10 の関係を満足し、かつ炭化物の面積率が15〜50％である
軸受材料により構成した。これにより、鋼組織に非常に
微細で高硬度なＶＣ型炭化物が析出すると共に、粗大で
脆いＭ3 Ｃ型炭化物の析出を防止することができ、異物
混入潤滑下で異物との繰り返し接触により内外輪や転動
体の各表面に発生する圧痕のエッジ部に集中する転がり
荷重が緩和されてマイクロクラックの発生が防止される
と同時に、耐摩耗性を著しく向上させることができ、そ
の結果、異物混入潤滑下でも長寿命であり、かつ優れた
耐摩耗性を備えた転がり軸受を提供できるという効果が
得られる。
【図１】本発明の転がり軸受の一実施例の正面図であ
る。
る。
【図２】二円筒式摩耗試験の概要説明図、（ａ）は正面
図、（ｂ）は側面図である。
図、（ｂ）は側面図である。
【図３】本発明品と従来品とを比較して示す供試試料の
摩耗率−炭化物面積率曲線のグラフである。
摩耗率−炭化物面積率曲線のグラフである。
【図４】供試材の炭化物形態とＣ濃度及びＣｒ，Ｖ濃度
との関係を示すグラフである。
との関係を示すグラフである。
【図５】圧砕試験における炭化物面積率と圧砕荷重との
関係を示すグラフである。
関係を示すグラフである。
１ 転がり軸受 ２ 外輪 ３ 内輪 ４ 転動体
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｃ２３Ｃ 8/22 8/32 Ｆ１６Ｃ 33/62
Claims (1)
- 【請求項１】 内輪，外輪，および転動体からなる転が
り軸受において、当該内輪，外輪，および転動体の少な
くとも一つが、Ｃ；0.2 〜 1.0重量％、Ｃｒ；3.0 〜1
4.0重量％、Ｖ；0.8 〜 3.0重量％を含有し残部がＦｅ
及びその他の合金元素からなる合金鋼に、浸炭又は浸炭
窒化処理に引き続いて焼入・焼戻を施し、表面炭素濃度
とＣｒ，Ｖ濃度とが Ｃ％≦0.13（Ｃｒ％＋Ｖ％）＋1.10 の関係を満足し、かつ炭化物の面積率が15〜50％である
軸受材料により構成されていることを特徴とする転がり
軸受。
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| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP16673594A JP3404899B2 (ja) | 1994-07-19 | 1994-07-19 | 転がり軸受 |
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| US08/857,061 US5800637A (en) | 1994-07-19 | 1997-05-15 | Rolling bearing with long service life and high wear resistance |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP16673594A JP3404899B2 (ja) | 1994-07-19 | 1994-07-19 | 転がり軸受 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0827542A true JPH0827542A (ja) | 1996-01-30 |
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Family
ID=15836785
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP16673594A Expired - Fee Related JP3404899B2 (ja) | 1994-07-19 | 1994-07-19 | 転がり軸受 |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5800637A (ja) |
| JP (1) | JP3404899B2 (ja) |
| GB (1) | GB2291651B (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP4660002B2 (ja) * | 2001-04-09 | 2011-03-30 | Ｊｕｋｉ株式会社 | ミシンの中釜案内 |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| TW477821B (en) * | 1998-12-24 | 2002-03-01 | Nisshin Steel Co Ltd | An abrasion-resistant steel and a weaving machine member make of an abrasion-resistant |
| JP2000328194A (ja) * | 1999-03-12 | 2000-11-28 | Minebea Co Ltd | 転がり軸受及びその製造方法 |
| JP4550994B2 (ja) * | 2000-12-15 | 2010-09-22 | ミネベア株式会社 | ベアリング転動体用材料 |
| US7104699B2 (en) * | 2001-09-28 | 2006-09-12 | Timken Us Corporation | Thrust bearing and method of making same |
| DE10211198A1 (de) | 2002-03-14 | 2003-09-25 | Fag Kugelfischer Ag & Co Kg | Oberflächenwellensensor |
| JP4348964B2 (ja) * | 2002-04-15 | 2009-10-21 | 日本精工株式会社 | ベルト式無段変速機用転がり軸受及びその製造方法 |
| CN100378353C (zh) * | 2002-12-16 | 2008-04-02 | 日本精工株式会社 | 四点接触滚珠轴承 |
| DE102004041962B4 (de) * | 2004-08-04 | 2014-05-28 | Schaeffler Technologies Gmbh & Co. Kg | Wälzlager |
| US8070364B2 (en) | 2004-08-04 | 2011-12-06 | Schaeffler Kg | Rolling bearing of ceramic and steel engaging parts |
| DE102004041964B4 (de) * | 2004-08-04 | 2012-04-26 | Schaeffler Technologies Gmbh & Co. Kg | Maschinenelement für Wälzbelastung |
| AT502397B1 (de) * | 2006-03-20 | 2007-03-15 | Boehler Edelstahl | Legierung für wälzlager |
| JP5489111B2 (ja) * | 2009-03-25 | 2014-05-14 | Ｎｔｎ株式会社 | 軸受部品、転がり軸受および軸受部品の製造方法 |
Family Cites Families (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB2235212B (en) * | 1989-07-25 | 1993-08-11 | Nippon Seiko Kk | Rolling bearing |
| JP2870831B2 (ja) * | 1989-07-31 | 1999-03-17 | 日本精工株式会社 | 転がり軸受 |
| GB2235698B (en) * | 1989-08-24 | 1994-04-06 | Nippon Seiko Kk | Rolling contact parts steel and rolling bearing made thereof |
| JP3128803B2 (ja) * | 1990-04-27 | 2001-01-29 | 日本精工株式会社 | 転がり軸受 |
| US5427457A (en) * | 1991-07-18 | 1995-06-27 | Nsk Ltd. | Rolling bearing |
| JP2590645B2 (ja) * | 1991-09-19 | 1997-03-12 | 日本精工株式会社 | 転がり軸受 |
| JP3326834B2 (ja) * | 1992-11-25 | 2002-09-24 | 日本精工株式会社 | 転がり軸受 |
-
1994
- 1994-07-19 JP JP16673594A patent/JP3404899B2/ja not_active Expired - Fee Related
-
1995
- 1995-07-19 GB GB9514778A patent/GB2291651B/en not_active Expired - Fee Related
-
1997
- 1997-05-15 US US08/857,061 patent/US5800637A/en not_active Expired - Fee Related
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP4660002B2 (ja) * | 2001-04-09 | 2011-03-30 | Ｊｕｋｉ株式会社 | ミシンの中釜案内 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| GB9514778D0 (en) | 1995-09-20 |
| GB2291651A (en) | 1996-01-31 |
| GB2291651B (en) | 1997-09-24 |
| JP3404899B2 (ja) | 2003-05-12 |
| US5800637A (en) | 1998-09-01 |
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