JPH10176242A - 耐焼割れ性に優れた軸受鋼 - Google Patents
耐焼割れ性に優れた軸受鋼Info
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- JPH10176242A JPH10176242A JP33723196A JP33723196A JPH10176242A JP H10176242 A JPH10176242 A JP H10176242A JP 33723196 A JP33723196 A JP 33723196A JP 33723196 A JP33723196 A JP 33723196A JP H10176242 A JPH10176242 A JP H10176242A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 焼割れの発生を抑制することができ、製造コ
ストの低減を図ることのできる軸受鋼を提供する。 【解決手段】 Ｍｎ，Ｃｒ，Ｍｏ等の含有元素の圧延材
縦断面における最大偏析量を夫々[Mn(%)]max，[Cr(%)]
maxおよび[Mo(%)]maxと表したとき、これらと夫々の元
素の含有量[Mn(%)]ave,[Cr(%)]ave および[Mo(%)]aveの
比で示される偏析度が下記（１）〜（３）式を満足す
る、および／または不純物水素量[H(ppm)]が下記（４）
式を満足する。 [Mn(%)]max / [Mn(%)]ave ≦３．０ …（１） [Cr(%)]max / [Cr(%)]ave ≦２．５０ …（２） [Mo(%)]max / [Mo(%)]ave ≦５．０ …（３） 〔｛３×[Mn(%)]max＋２×[Mn(%)]ave＋[Mo(%)]max｝／ ｛３×[Mn(%)]ave＋２×[Mn(%)]ave＋[Mo(%)]ave｝〕 ×[H(ppm)]≦２．５ …（４）
ストの低減を図ることのできる軸受鋼を提供する。 【解決手段】 Ｍｎ，Ｃｒ，Ｍｏ等の含有元素の圧延材
縦断面における最大偏析量を夫々[Mn(%)]max，[Cr(%)]
maxおよび[Mo(%)]maxと表したとき、これらと夫々の元
素の含有量[Mn(%)]ave,[Cr(%)]ave および[Mo(%)]aveの
比で示される偏析度が下記（１）〜（３）式を満足す
る、および／または不純物水素量[H(ppm)]が下記（４）
式を満足する。 [Mn(%)]max / [Mn(%)]ave ≦３．０ …（１） [Cr(%)]max / [Cr(%)]ave ≦２．５０ …（２） [Mo(%)]max / [Mo(%)]ave ≦５．０ …（３） 〔｛３×[Mn(%)]max＋２×[Mn(%)]ave＋[Mo(%)]max｝／ ｛３×[Mn(%)]ave＋２×[Mn(%)]ave＋[Mo(%)]ave｝〕 ×[H(ppm)]≦２．５ …（４）
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、自動車や各種産業
機械の軸受として使用される軸受鋼に関し、特に焼入れ
時の割れ（以下、「焼割れ」と呼ぶ）の発生を抑制して
優れた耐焼割れ性を発揮することのできる軸受鋼に関す
るものである。
機械の軸受として使用される軸受鋼に関し、特に焼入れ
時の割れ（以下、「焼割れ」と呼ぶ）の発生を抑制して
優れた耐焼割れ性を発揮することのできる軸受鋼に関す
るものである。
【０００２】
【従来の技術】自動車や各種産業機械には様々な軸受が
使用されているが、こうした軸受の素材としては、ＪＩ
ＳＧ４８０５に規定されているＳＵＪ２等の高炭素クロ
ム軸受鋼や、ＪＩＳＧ４１０４に規定されているＳＣｒ
４２０等の機械構造用合金鋼が従来から使用されてい
る。
使用されているが、こうした軸受の素材としては、ＪＩ
ＳＧ４８０５に規定されているＳＵＪ２等の高炭素クロ
ム軸受鋼や、ＪＩＳＧ４１０４に規定されているＳＣｒ
４２０等の機械構造用合金鋼が従来から使用されてい
る。
【０００３】上記した各種素材鋼から軸受を製造するに
当たっては、切削加工や冷間、温間、熱間加工等よって
部品形状に成形した後、高炭素クロム軸受鋼については
焼入れ処理し、一方機械構造用合金鋼については浸炭や
浸炭窒化処理した後焼入れされ、いずれも引き続き焼戻
しや研磨処理が施されのが一般的である。
当たっては、切削加工や冷間、温間、熱間加工等よって
部品形状に成形した後、高炭素クロム軸受鋼については
焼入れ処理し、一方機械構造用合金鋼については浸炭や
浸炭窒化処理した後焼入れされ、いずれも引き続き焼戻
しや研磨処理が施されのが一般的である。
【０００４】しかしながら、これまで使用されている鋼
を用いて上記の様な製造工程で軸受を製造すると、前述
した焼割れが発生することがある。こうした焼割れは軸
受加工の最終工程で発生するので修正が利かず、完成品
或は完成品に近い状態で廃棄処分しなければならず、し
かも割れ発生品を見つけ出す為に全数の検査をする必要
があり、これらは軸受製造のコストアップにつながるこ
とになる。
を用いて上記の様な製造工程で軸受を製造すると、前述
した焼割れが発生することがある。こうした焼割れは軸
受加工の最終工程で発生するので修正が利かず、完成品
或は完成品に近い状態で廃棄処分しなければならず、し
かも割れ発生品を見つけ出す為に全数の検査をする必要
があり、これらは軸受製造のコストアップにつながるこ
とになる。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】本発明は上記の様な事
情に着目してなされたものであって、その目的は、焼割
れの発生を抑制することができ、製造コストの低減を図
ることのできる軸受鋼を提供するものである。
情に着目してなされたものであって、その目的は、焼割
れの発生を抑制することができ、製造コストの低減を図
ることのできる軸受鋼を提供するものである。
【０００６】
×[H(ppm)]≦２．５ …（４）
【０００７】
【発明の実施の形態】本発明者らは、軸受鋼に焼割れが
発生する原因について様々な角度から検討した。その結
果、軸受鋼に発生する焼割れは鋼材の縞状偏析部に集中
して発生しており、その発生機構は下記の通りであるこ
とを明らかにした。
発生する原因について様々な角度から検討した。その結
果、軸受鋼に発生する焼割れは鋼材の縞状偏析部に集中
して発生しており、その発生機構は下記の通りであるこ
とを明らかにした。
【０００８】まず縞状偏析部には、Ｍｎ，Ｃｒ，Ｍｏ等
のＭｓ点低下元素が偏析しており、焼入れ冷却中に非偏
析部がマルテンサイト変態し、偏析部が未変態オーステ
ナイトの状態になる。一方、鋼中には数ｐｐｍの水素が
存在するが、オーステナイトの水素溶解度はマルテンサ
イトの水素溶解度よりも非常に大きい。その結果、水素
が偏析部の未変態オーステナイト中に濃縮されることに
なる。その後更に冷却されると、偏析部の未変態オース
テナイトがマルテンサイト変態し、未変態オーステナイ
ト中に濃縮された水素原子の溶解度が下がる為に水素ガ
スとして発生し、マルテンサイト中の転位やＭｎＳ等の
介在物に集積する。そしてこの水素ガスの内圧が臨界破
壊強度を超えたときに焼割れが発生するものと考えられ
る。
のＭｓ点低下元素が偏析しており、焼入れ冷却中に非偏
析部がマルテンサイト変態し、偏析部が未変態オーステ
ナイトの状態になる。一方、鋼中には数ｐｐｍの水素が
存在するが、オーステナイトの水素溶解度はマルテンサ
イトの水素溶解度よりも非常に大きい。その結果、水素
が偏析部の未変態オーステナイト中に濃縮されることに
なる。その後更に冷却されると、偏析部の未変態オース
テナイトがマルテンサイト変態し、未変態オーステナイ
ト中に濃縮された水素原子の溶解度が下がる為に水素ガ
スとして発生し、マルテンサイト中の転位やＭｎＳ等の
介在物に集積する。そしてこの水素ガスの内圧が臨界破
壊強度を超えたときに焼割れが発生するものと考えられ
る。
【０００９】上記した研究成果に基づいて、本発明者ら
が更に検討を重ねた結果、次の様な事実を明らかにし
た。まずＭｎの含有量が[Mn(%)]aveである圧延材の縦断
面において、Ｍｎの最大偏析量を[Mn(%)]maxと表した場
合に、これらの比（[Mn(%)]max／[Mn(%)]ave）で示され
る偏析度が３．０を超えたときには、焼割れが発生し易
くなり、上記偏析度を３．０以下にすれば、焼割れの発
生を効果的に抑制できることを見出した。またＣｒやＭ
ｏを含有する鋼においては、含有している元素に応じ
て、比（[Cr(%)]max／[Cr(%)]ave）や比（[Mo(%)]max／
[Mo(%)]ave）で示される偏析度を、夫々２．５０以下、
５．０以下にすることによって焼割れの発生が効果的に
防止できることを見出した。尚圧延材の縦断面とは、圧
延材の軸心を含む断面を意味する。
が更に検討を重ねた結果、次の様な事実を明らかにし
た。まずＭｎの含有量が[Mn(%)]aveである圧延材の縦断
面において、Ｍｎの最大偏析量を[Mn(%)]maxと表した場
合に、これらの比（[Mn(%)]max／[Mn(%)]ave）で示され
る偏析度が３．０を超えたときには、焼割れが発生し易
くなり、上記偏析度を３．０以下にすれば、焼割れの発
生を効果的に抑制できることを見出した。またＣｒやＭ
ｏを含有する鋼においては、含有している元素に応じ
て、比（[Cr(%)]max／[Cr(%)]ave）や比（[Mo(%)]max／
[Mo(%)]ave）で示される偏析度を、夫々２．５０以下、
５．０以下にすることによって焼割れの発生が効果的に
防止できることを見出した。尚圧延材の縦断面とは、圧
延材の軸心を含む断面を意味する。
【００１０】従って、Ｍｎ，Ｃｒ，Ｍｏの少なくともい
ずれかを含有する軸受鋼において、その含有する成分に
応じて上記の比（偏析度）の値のいずれかを満足させる
ことによって、焼割れの発生を防止する効果が発揮され
る。
ずれかを含有する軸受鋼において、その含有する成分に
応じて上記の比（偏析度）の値のいずれかを満足させる
ことによって、焼割れの発生を防止する効果が発揮され
る。
【００１１】尚偏析量を低減するには、例えば鋳造前の
溶鋼温度と鋳造時の鋳型内溶鋼温度の差を低減したり、
後記実施例に示す様に鋼塊を長時間ソーキング処理する
ことによって達成できる。また偏析の測定は、例えば圧
延材を軸方向に５０ｍｍ長さに切り出し、軸心を含む縦
断面をＥＰＭＡ分析装置で各成分の面分析を行い、最大
偏析量を求める様にすれば良い。
溶鋼温度と鋳造時の鋳型内溶鋼温度の差を低減したり、
後記実施例に示す様に鋼塊を長時間ソーキング処理する
ことによって達成できる。また偏析の測定は、例えば圧
延材を軸方向に５０ｍｍ長さに切り出し、軸心を含む縦
断面をＥＰＭＡ分析装置で各成分の面分析を行い、最大
偏析量を求める様にすれば良い。
【００１２】一方、焼割れの直接的な要因は、鋼中に含
まれる不純物水素原子であることは上述した通りである
が、本発明者らはこの不純物水素量[H(ppm)]が、前記最
大偏析量[Mn(%)]max,[Cr(%)]max,[Mo(%)]maxおよび夫々
の元素の含有量[Mn(%)]ave,[Cr(%)]ave,[Mo(%)]ave等と
の間で、前記（４）式の関係を満足すれば、即ちＭｎ，
Ｃｒ，Ｍｏの偏析量に応じて鋼中の不純物元素である水
素含有量を低減すれば、焼割れを防止できることをも見
出した。尚水素量を低減するには、例えば鋼塊や鋼片を
徐冷する方法がある。
まれる不純物水素原子であることは上述した通りである
が、本発明者らはこの不純物水素量[H(ppm)]が、前記最
大偏析量[Mn(%)]max,[Cr(%)]max,[Mo(%)]maxおよび夫々
の元素の含有量[Mn(%)]ave,[Cr(%)]ave,[Mo(%)]ave等と
の間で、前記（４）式の関係を満足すれば、即ちＭｎ，
Ｃｒ，Ｍｏの偏析量に応じて鋼中の不純物元素である水
素含有量を低減すれば、焼割れを防止できることをも見
出した。尚水素量を低減するには、例えば鋼塊や鋼片を
徐冷する方法がある。
【００１３】即ち、本発明では、前記（１）〜（３）式
または（４）式で規定する要件の少なくともいずれか一
方の要件を満足すればその目的が達成されるが、もとよ
り両方の要件を満足しても良いことは勿論であり、これ
によってる本発明の効果がより顕著になる。次に、本発
明において使用する鋼材の化学成分を規定した理由につ
いて説明する。
または（４）式で規定する要件の少なくともいずれか一
方の要件を満足すればその目的が達成されるが、もとよ
り両方の要件を満足しても良いことは勿論であり、これ
によってる本発明の効果がより顕著になる。次に、本発
明において使用する鋼材の化学成分を規定した理由につ
いて説明する。
【００１４】Ｍｎ：３．０％以下（０％を含まない） Ｍｎは脱酸・脱硫元素であり、また焼入れ性を向上させ
て表層および内部の硬さを高めて転動疲労寿命を向上
し、表面の陥没を防止するのに有効な元素である。しか
しながら、Ｍｎの含有量が３．０％を超えてもそれ以上
の効果が少なく、却って偏析量が増加し、上記の様な偏
析量低減処理を行っても焼割れが発生し易くなる。よっ
て、Ｍｎの含有量は３．０％以下にする必要がある。尚
上記添加効果も考慮したＭｎのより好ましい含有量は、
０．２〜２．０％の範囲である。
て表層および内部の硬さを高めて転動疲労寿命を向上
し、表面の陥没を防止するのに有効な元素である。しか
しながら、Ｍｎの含有量が３．０％を超えてもそれ以上
の効果が少なく、却って偏析量が増加し、上記の様な偏
析量低減処理を行っても焼割れが発生し易くなる。よっ
て、Ｍｎの含有量は３．０％以下にする必要がある。尚
上記添加効果も考慮したＭｎのより好ましい含有量は、
０．２〜２．０％の範囲である。
【００１５】Ｃｒ：３．０％以下（０％を含まない） ＣｒはＭｎと同様に焼入れ性を向上させて表層および内
部の硬さを高めて転動疲労寿命を向上し、表面の陥没を
防止するのに有効な元素である。しかしながら、Ｃｒの
含有量が３．０％を超えると偏析量が増加し、上記の様
な偏析量低減処理を行っても焼割れが発生し易くなり、
また巨大なＣｒ炭化物が生成し易くなり、転動疲労寿命
を却って低下させる。よって、Ｃｒの含有量は３．０％
以下にする必要がある。尚上記添加効果も考慮したＣｒ
のより好ましい含有量は、０．２〜２．０％の範囲であ
る。
部の硬さを高めて転動疲労寿命を向上し、表面の陥没を
防止するのに有効な元素である。しかしながら、Ｃｒの
含有量が３．０％を超えると偏析量が増加し、上記の様
な偏析量低減処理を行っても焼割れが発生し易くなり、
また巨大なＣｒ炭化物が生成し易くなり、転動疲労寿命
を却って低下させる。よって、Ｃｒの含有量は３．０％
以下にする必要がある。尚上記添加効果も考慮したＣｒ
のより好ましい含有量は、０．２〜２．０％の範囲であ
る。
【００１６】Ｍｏ：１．０％以下（０％を含まない） Ｍｏも焼入れ性を高める元素であり、質量の大きな部品
における焼入れ・焼戻し処理を容易にする。また焼戻し
軟化抵抗を向上させるのにも有効な元素である。しかし
ながら、Ｍｏの含有量が１．０％を超えて過剰になると
偏析量が増加し、上記の様な偏析量低減処処理を行って
も焼割れが発生し易くなる。こうした観点から、Ｍｏの
含有量は１．０％以下にする必要がある。尚上記添加効
果も考慮したＭｏのより好ましい含有量は、０．０８〜
０．５％の範囲である。
における焼入れ・焼戻し処理を容易にする。また焼戻し
軟化抵抗を向上させるのにも有効な元素である。しかし
ながら、Ｍｏの含有量が１．０％を超えて過剰になると
偏析量が増加し、上記の様な偏析量低減処処理を行って
も焼割れが発生し易くなる。こうした観点から、Ｍｏの
含有量は１．０％以下にする必要がある。尚上記添加効
果も考慮したＭｏのより好ましい含有量は、０．０８〜
０．５％の範囲である。
【００１７】本発明の軸受鋼は、上記したＭｎ，Ｃｒお
よびＭｏの偏析量を適切に規定することによってその目
的が達成されるものであるが、Ｃ，Ｓｉ，Ｎｉ，Ａｌ等
の軸受鋼に通常含まれている他の基本成分の範囲につい
ては、下記の様に調整することが好ましい。
よびＭｏの偏析量を適切に規定することによってその目
的が達成されるものであるが、Ｃ，Ｓｉ，Ｎｉ，Ａｌ等
の軸受鋼に通常含まれている他の基本成分の範囲につい
ては、下記の様に調整することが好ましい。
【００１８】Ｃ：０．１〜１．２％ Ｃは軸受部品の芯部強度を向上させる元素であり、０．
１％未満ではこうした効果が発揮されず、１．２％を超
えて過剰に含有させると巨大炭化物が生成し易くなり、
転動疲労性に悪影響を及ぼすことになる。こうしたこと
から、Ｃの含有量は０．１〜１．２％程度にするのが良
い。
１％未満ではこうした効果が発揮されず、１．２％を超
えて過剰に含有させると巨大炭化物が生成し易くなり、
転動疲労性に悪影響を及ぼすことになる。こうしたこと
から、Ｃの含有量は０．１〜１．２％程度にするのが良
い。
【００１９】Ｓｉ：０．０１〜２．０％ Ｓｉは溶製時に脱酸成分として有効に作用する他、焼入
れ性や焼戻し軟化抵抗を向上するのに有効な元素であ
る。こうした効果を発揮させる為には、０．０１％以上
含有させるのが好ましいが、２．０％を超えてＳｉを過
剰に含有させてもその効果が飽和すると共に、却って冷
間加工性や被削性を低下させることになる。よって、Ｓ
ｉの含有量については、０．０１〜２．０％にするのが
良い。
れ性や焼戻し軟化抵抗を向上するのに有効な元素であ
る。こうした効果を発揮させる為には、０．０１％以上
含有させるのが好ましいが、２．０％を超えてＳｉを過
剰に含有させてもその効果が飽和すると共に、却って冷
間加工性や被削性を低下させることになる。よって、Ｓ
ｉの含有量については、０．０１〜２．０％にするのが
良い。
【００２０】Ｓ：０．０３％以下 Ｓは鋼中においてその殆どがＭｎＳの形態で含有されて
おり、ＭｎＳの形態では被削性を向上させる元素となる
が、Ｏ含有量が少なくてＡｌ2 Ｏ3 が少なくなる場合に
は、ＭｎＳが転動疲労破壊の起点となり、軸受の転動疲
労性を低下させる。こうした観点から、Ｓの含有量は
０．０３％以下にすることが好ましい。
おり、ＭｎＳの形態では被削性を向上させる元素となる
が、Ｏ含有量が少なくてＡｌ2 Ｏ3 が少なくなる場合に
は、ＭｎＳが転動疲労破壊の起点となり、軸受の転動疲
労性を低下させる。こうした観点から、Ｓの含有量は
０．０３％以下にすることが好ましい。
【００２１】Ｎｉ：０．２５〜５．０％ Ｎｉは、焼入れ性を向上するのに有効な元素であり、質
量の大きな部品における焼入れ・焼戻し処理を容易にす
る元素であり、こうした効果を発揮させる為には０．２
５％以上含有させるのが好ましい。しかしながら、５．
０％を超えてＮｉを過剰に含有させると、却って冷間加
工性や被削性を低下させることになる。よって、Ｎｉの
含有量については、０．２５〜５．０％にするのが良
い。
量の大きな部品における焼入れ・焼戻し処理を容易にす
る元素であり、こうした効果を発揮させる為には０．２
５％以上含有させるのが好ましい。しかしながら、５．
０％を超えてＮｉを過剰に含有させると、却って冷間加
工性や被削性を低下させることになる。よって、Ｎｉの
含有量については、０．２５〜５．０％にするのが良
い。
【００２２】Ａｌ：０．０１〜０．０６％ ＡｌもＳｉと同様に溶製時に脱酸成分として有効に作用
する他、窒化物を生成してオーステナイト結晶粒を微細
化する上でも有効な元素であり、これらの効果は０．０
１％以上添加することによって有効に発揮される。しか
しながら、過剰に含有させると、オーステナイト結晶粒
が却って粗大化して靭性を悪化させるので、０．０６％
以下にすることが好ましい。
する他、窒化物を生成してオーステナイト結晶粒を微細
化する上でも有効な元素であり、これらの効果は０．０
１％以上添加することによって有効に発揮される。しか
しながら、過剰に含有させると、オーステナイト結晶粒
が却って粗大化して靭性を悪化させるので、０．０６％
以下にすることが好ましい。
【００２３】以上述べた各成分は本発明の軸受鋼の基本
的な成分と言えるものであり、残部は鉄および不可避不
純物であるが、必要によってＰ，Ｔｉ，Ｏ等の不可避不
純物について下記の様に抑制することが好ましく、これ
によって軸受鋼としての特性を一段と改善することがで
きる。
的な成分と言えるものであり、残部は鉄および不可避不
純物であるが、必要によってＰ，Ｔｉ，Ｏ等の不可避不
純物について下記の様に抑制することが好ましく、これ
によって軸受鋼としての特性を一段と改善することがで
きる。
【００２４】Ｐ：０．０３％以下 Ｐは靭性を低下させる元素であり、その含有量を極力低
下させるのが良く、こうした観点から、Ｐの含有量は
０．０３％以下に規制することが好ましい。
下させるのが良く、こうした観点から、Ｐの含有量は
０．０３％以下に規制することが好ましい。
【００２５】Ｔｉ：０．００５％以下 ＴｉはＮと結合して軸受の転動疲労性に悪影響を及ぼす
ＴｉＮを生成し、また冷間加工性や熱間加工性を低下さ
せる元素であり、極力低減することが良く、こうした観
点から、０．００５％以下に規制することが好ましい。
ＴｉＮを生成し、また冷間加工性や熱間加工性を低下さ
せる元素であり、極力低減することが良く、こうした観
点から、０．００５％以下に規制することが好ましい。
【００２６】Ｏ：０．００２０％以下 ＯはＡｌと結合して軸受の転動疲労性に悪影響を及ぼす
Ａｌ2 Ｏ3 を生成し、また冷間加工性や熱間加工性を低
下させる元素であり、極力低減することが良く、こうし
た観点から、０．００２０％以下に規制することが好ま
しい。
Ａｌ2 Ｏ3 を生成し、また冷間加工性や熱間加工性を低
下させる元素であり、極力低減することが良く、こうし
た観点から、０．００２０％以下に規制することが好ま
しい。
【００２７】次に実施例を挙げて本発明の構成および作
用効果をより具体的に説明するが、本発明はもとより下
記実施例によって制限を受けるものではなく、前後記の
趣旨に適合し得る範囲で変更を加えて実施することも勿
論可能であり、それらはいずれも本発明の技術的範囲に
含まれる。
用効果をより具体的に説明するが、本発明はもとより下
記実施例によって制限を受けるものではなく、前後記の
趣旨に適合し得る範囲で変更を加えて実施することも勿
論可能であり、それらはいずれも本発明の技術的範囲に
含まれる。
【００２８】
【実施例】下記表１に示す化学成分組成の鋼材を生産炉
において溶製した後、１１ｔ鋼塊に鋳造した。これらの
鋼材を以下の条件で処理した後、φ２０ｍｍに圧延し、
サンプルとした。 （条件１） ソーキング処理（１３５０℃×１０時間） （条件２） ソーキング処理（１３５０℃×１０時間） （条件３） ソーキング処理（１３５０℃×１時間）→徐冷（１０℃
／時間） （条件４） ソーキング処理（１３５０℃×１時間）
において溶製した後、１１ｔ鋼塊に鋳造した。これらの
鋼材を以下の条件で処理した後、φ２０ｍｍに圧延し、
サンプルとした。 （条件１） ソーキング処理（１３５０℃×１０時間） （条件２） ソーキング処理（１３５０℃×１０時間） （条件３） ソーキング処理（１３５０℃×１時間）→徐冷（１０℃
／時間） （条件４） ソーキング処理（１３５０℃×１時間）
【００２９】
【表１】
【００３０】その後、各鋼材について熱伝導度法によっ
て鋼材中の水素含有量について測定した。また各鋼材に
ついて、軸心を含む縦断面から長さ５０ｍｍのサンプリ
を切り出し、全面をＥＰＭＡ（ビーム径＝２０μｍ）に
よりＭｎ，Ｃｒ，Ｍｏの面分析を行い、各元素の偏析量
を測定した。
て鋼材中の水素含有量について測定した。また各鋼材に
ついて、軸心を含む縦断面から長さ５０ｍｍのサンプリ
を切り出し、全面をＥＰＭＡ（ビーム径＝２０μｍ）に
よりＭｎ，Ｃｒ，Ｍｏの面分析を行い、各元素の偏析量
を測定した。
【００３１】一方、鋼Ｎｏ．１と５のものについては、
下記条件にて球状化焼なましを施した後、その他の鋼
（Ｎｏ．２〜４，６〜８）については、圧延ままで３０
ｍｍ長さのサンプルを切り出し、圧縮率６０％の冷間鍛
造を行い、機械加工によって図１に示す試験片を作成し
た。 （球状化焼なまし条件）７９０℃×２時間→６８０℃の
温度まで２０℃／時間で冷却、その後空冷
下記条件にて球状化焼なましを施した後、その他の鋼
（Ｎｏ．２〜４，６〜８）については、圧延ままで３０
ｍｍ長さのサンプルを切り出し、圧縮率６０％の冷間鍛
造を行い、機械加工によって図１に示す試験片を作成し
た。 （球状化焼なまし条件）７９０℃×２時間→６８０℃の
温度まで２０℃／時間で冷却、その後空冷
【００３２】更に、鋼Ｎｏ．１と５のものについては焼
き入れし、その他の鋼（Ｎｏ．２〜４，６〜８）のもの
については浸炭焼入れを行い、目視によって割れの有無
について確認した（サンプル数：ｎ＝１０）。これらの
鋼の偏析度、水素含有量、前記（４）式の左辺での値
（これを「Ａ値」とする）、および焼割れ測定結果を下
記表２に示す。
き入れし、その他の鋼（Ｎｏ．２〜４，６〜８）のもの
については浸炭焼入れを行い、目視によって割れの有無
について確認した（サンプル数：ｎ＝１０）。これらの
鋼の偏析度、水素含有量、前記（４）式の左辺での値
（これを「Ａ値」とする）、および焼割れ測定結果を下
記表２に示す。
【００３３】
【表２】
【００３４】これらの結果から、次の様に考察できる。
本発明で規定する化学成分組成を満足する軸受鋼（Ｎ
ｏ．１〜４）において、条件１で処理した場合には偏析
度およびＡ値が本発明で規定する範囲内であるので、焼
割れが発生していない。また条件２で処理した場合に
は、前記Ａ値が本発明で規定する範囲を外れるが、偏析
度が本発明で規定する範囲内であるので、焼割れが発生
していない。条件３で処理した場合には、Ｍｎ，Ｃｒ，
Ｍｏのいずれかの偏析度が本発明で規定する範囲を外れ
るが、Ａ値が２．５以下であるので、焼入れ時に割れが
発生していない。
本発明で規定する化学成分組成を満足する軸受鋼（Ｎ
ｏ．１〜４）において、条件１で処理した場合には偏析
度およびＡ値が本発明で規定する範囲内であるので、焼
割れが発生していない。また条件２で処理した場合に
は、前記Ａ値が本発明で規定する範囲を外れるが、偏析
度が本発明で規定する範囲内であるので、焼割れが発生
していない。条件３で処理した場合には、Ｍｎ，Ｃｒ，
Ｍｏのいずれかの偏析度が本発明で規定する範囲を外れ
るが、Ａ値が２．５以下であるので、焼入れ時に割れが
発生していない。
【００３５】これに対し、条件４で処理した場合には、
Ｍｎ，ＣｒまたはＭｏのいずれかの偏析度が本発明で規
定する範囲を外れ、および前記Ａ値が２．５を超えてい
るので、焼割れが発生している。またＣｒ含有量の多い
鋼Ｎｏ．５，７のもの、Ｍｎ含有量の多いＮｏ．６、お
よびＭｏ含有量の多いＮｏ．８のものは、偏析度低減処
理を行っても、各々の元素の偏析度が本発明で規定する
範囲を超えており、焼割れが発生している。
Ｍｎ，ＣｒまたはＭｏのいずれかの偏析度が本発明で規
定する範囲を外れ、および前記Ａ値が２．５を超えてい
るので、焼割れが発生している。またＣｒ含有量の多い
鋼Ｎｏ．５，７のもの、Ｍｎ含有量の多いＮｏ．６、お
よびＭｏ含有量の多いＮｏ．８のものは、偏析度低減処
理を行っても、各々の元素の偏析度が本発明で規定する
範囲を超えており、焼割れが発生している。
【００３６】
【発明の効果】本発明は以上の様に構成されており、Ｍ
ｎ，ＣｒまたはＭｏの偏析度や水素量[H(ppm)]を適切に
規定することによって、耐焼割れ性に優れた軸受鋼が実
現できた。
ｎ，ＣｒまたはＭｏの偏析度や水素量[H(ppm)]を適切に
規定することによって、耐焼割れ性に優れた軸受鋼が実
現できた。
【図１】試験片の形状を示す概略説明図である。
Claims (1)
- 【請求項１】 質量％で、Ｍｎ：３．０％以下（０％を
含まない）、Ｃｒ：３．０％以下（０％を含まない）、
Ｍｏ：１．０％以下（０％を含まない）の１種以上を含
有する軸受鋼において、圧延材の縦断面における上記元
素の最大偏析量を夫々[Mn(%)]max,[Cr(%)]max および[M
o(%)]maxと表したとき、これらの値と夫々の元素の含有
量[Mn(%)]ave,[Cr(%)]ave および[Mo(%)]aveの比で示さ
れる偏析度が下記（１）〜（３）式を満足する、および
／または不純物水素量[H(ppm)]が下記（４）式を満足す
ることを特徴とする耐焼割れ性に優れた軸受鋼。 [Mn(%)]max／[Mn(%)]ave≦３．０ …（１） [Cr(%)]max／[Cr(%)]ave≦２．５０ …（２） [Mo(%)]max／[Mo(%)]ave≦５．０ …（３） 〔 {３×[Mn(%)]max＋２×[Cr(%)]max＋[Mo(%)]max｝／ ｛３×[Mn(%)]ave＋２×[Cr(%)]ave＋[Mo(%)]ave｝〕 ×[H(ppm)]≦２．５ …（４）
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| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP33723196A JP3579558B2 (ja) | 1996-12-17 | 1996-12-17 | 耐焼割れ性に優れた軸受鋼 |
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| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP33723196A JP3579558B2 (ja) | 1996-12-17 | 1996-12-17 | 耐焼割れ性に優れた軸受鋼 |
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| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10176242A true JPH10176242A (ja) | 1998-06-30 |
| JP3579558B2 JP3579558B2 (ja) | 2004-10-20 |
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| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP33723196A Expired - Fee Related JP3579558B2 (ja) | 1996-12-17 | 1996-12-17 | 耐焼割れ性に優れた軸受鋼 |
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| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3579558B2 (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2013001931A (ja) * | 2011-06-14 | 2013-01-07 | Kobe Steel Ltd | 転動疲労寿命に優れた球状化熱処理軸受用鋼材 |
| JP2013001930A (ja) * | 2011-06-14 | 2013-01-07 | Kobe Steel Ltd | 転動疲労寿命に優れた軸受用鋼材 |
| JP2013122087A (ja) * | 2011-11-09 | 2013-06-20 | Jfe Steel Corp | 高周波焼入れ用鋼材およびその製造方法 |
| CN113584409A (zh) * | 2021-07-22 | 2021-11-02 | 中国铁道科学研究院集团有限公司金属及化学研究所 | 一种高速铁路用渗碳轴承钢及其制备方法 |
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|---|---|---|---|---|
| CN102367549B (zh) * | 2011-11-09 | 2013-04-24 | 南京钢铁股份有限公司 | 一种大型风力发电机齿轮用棒材 |
-
1996
- 1996-12-17 JP JP33723196A patent/JP3579558B2/ja not_active Expired - Fee Related
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