CN103097565B - 轴承用钢 - Google Patents

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Abstract

本发明的轴承用钢，其在球状化退火后实施的冷加工中能够发挥良好的冷加工性，作为轴承部材等能够确保良好的耐磨损性和滚动疲劳特性。该轴承用钢以质量％计含有C：0.9～1.10％、Si：0.05～0.49％、Mn：0.1～1.0％、P：0.05％以下但不含0％、S：0.05％以下但不含0％、Cr：0.03～0.40％、Al：0.05％以下但不含0％、N：0.002～0.025％、Ti：0.0030％以下但不含0％和O：0.0025％以下但不含0％，余量是铁和不可避免的杂质，其中，渗碳体的平均长宽比为2.00以下，渗碳体的平均当量圆直径为0.35～0.6μm，并且，当量圆直径为0.13μm以上的渗碳体的个数密度为0.45个/μm2以上。

Description

轴承用钢
技术领域
本发明涉及适用于机动车和各种产业机械等中使用的轴承部件和机械结构用部件的轴承用钢，特别是涉及通过冷加工制造轴承部件和机械结构用部件时发挥良好的冷加工性，并且加工后的部件发挥优异的耐磨损性和滚动疲劳特性的轴承用钢。
背景技术
轴承部件和机械结构用部件通过对线材和盘条进行切断、锻造、切削等加工而加工成最终形状。特别是在冷加工(冷轧或冷锻)时，以轧制材的状态过硬而冷加工困难，因此，通常以提高冷加工性为目的，在冷加工前先实施球状化退火。
确保良好的冷加工性，实现生产性的提高和节能化，从降低成本和消减CO2排出量的观点出发也十分重要。为了确保良好的冷加工性，变形阻抗低和不产生加工导致的裂纹等是必要的特性。
另外，轴承和曲轴等部件是支承机械类的滚动部和滑动部的重要的部件，接触面压相当高，也有外力变动的情况，所使用的环境严酷的情况较多，对于作为其原材的钢材要求优异的耐久性。
近年来，这种要求随着机械类的高性能化和轻量化的进行，日益严格。为了提高轴部件的耐久性，涉及润滑性的技术改善十分重要，但钢材的耐磨损性和滚动疲劳特性优异是特别重要的要件。
作为用于轴承的钢材，历来JISG4805(1999)中规定的SUJ2等高碳铬轴承钢在机动车和各种产业机械等的各种领域中被使用。但是，该钢材中，碳(0.95～1.1质量％)和Cr(1.3～1.6质量％)的含量高，对于滚动疲劳特性等有不良影响的粗大的共晶碳化物(例如10μm以上的析出物)容易生成。为了防止该粗大的共晶碳化物的生成，必须在开坯轧制后实施高温(1250℃左右)而且长时间(17小时左右)的扩散退火后进行轧制， 制造成本高。另外，由该钢材制造的轴承部件存在滚动疲劳特性不充分的问题。
在这种状况下，迄今作为轴承用钢提出了各种技术。
例如在专利文献1中提出了降低C(0.6～低于0.95质量％)和Cr(低于1.3质量％)的含量，含有规定量的B(0.0002～0.01质量％)，由此，省略均质化热处理并缩短球状化退火时间来抑制制造成本，并且确保优异的滚动疲劳特性和耐磨损性的技术。但是，在该技术中，没有考虑冷锻性，存在冷锻时产生裂纹等的问题。
另一方面，在专利文献2中提出了降低C(0.70～0.95质量％)含量，实现扩散退火时间的缩短，含有规定量的Sb(低于0.0010质量％)，由此，实现提高滚动疲劳特性的技术。但是，在该技术中，也没有考虑冷锻性，存在冷锻时产生裂纹等的问题。
另外，在专利文献3中公开了在球状化退火处理后，限定冷拉丝后的铁素体平均粒径、渗碳体平均粒径，提高冷加工性的专利。但是，C和Cr含量多，生成共晶碳化物，因此，必须扩散退火，进一步在球状化退火后，以20～40％实施冷拉丝，因此，钢材的成品率恶化，制造成本变高。
【专利文献1】特开2000-96185号公报
【专利文献2】特开平10-158790号公报
【专利文献3】特开2001-294972号公报
发明内容
本发明着眼于上述情况，其目的在于，提供一种轴承用钢，其在球状化退火后实施的冷加工中能够发挥良好的冷加工性，作为轴承部材等能够确保良好的耐磨损性和滚动疲劳特性。另外，本发明的其他目的在于，提供一种钢材，其即使省略扩散退火也能够生产兼具这种优异的特性的轴承用钢。
能够实现上述目的的本发明的轴承用钢，其具有如下要点，含有C：0.9～1.10％(质量％的意思，下同)、Si：0.05～0.49％、Mn：0.1～1.0％、P：0.05％以下(不含0％)、S：0.05％以下(不含0％)、Cr：0.03～0.40％、Al：0.05％以下(不含0％)、N：0.002～0.025％、Ti：0.0030％以下(不含 0％)和0：0.0025％以下(不含0％)，余量是铁和不可避免的杂质，渗碳体的平均长宽比为2.00以下，渗碳体的平均当量圆直径为0.35～0.6μm，并且，当量圆直径为0.13μm以上的渗碳体的个数密度为0.45个/μm2以上。
在本发明中，作为其他元素，优选含有从Cu：0.25％以下(不含0％)、Ni：0.25％以下(不含0％)和Mo：0.25％以下(不含0％)中选择的1种以上，另外，作为其他元素，还优选含有Nb：0.5％以下(不含0％)和/或V：0.5％以下(不含0％)。
根据本发明，通过适当调整化学成分组成，并在钢材内使适当大小的(长宽比、当量圆直径)的渗碳体适当地分散(个数密度)，由此，能够实现确保良好的冷加工性以及优异的耐磨损性和滚动疲劳特性(以下，将滚动疲劳特性和耐磨损性并称为“耐久性”)的轴承用钢。因此，将本发明的轴承用钢适用于轴承部件时，即使在严酷的环境下使用也能够发挥优异的耐久性。另外，降低Cr的本发明的轴承用钢，不需要现有的SUJ2中必须的长时间的扩散退火，而且，球状化退火处理也能够以短时间进行，因此，能够实现生产性的提高和节能化，从降低成本和削减CO2排出量的观点出发也有用。
附图说明
图1是实施例No.2的钢片中确认到的粗大的碳化物的照片。
图2是图示渗碳体的平均当量圆直径和变形阻抗降低率和L10寿命比的关系的图。
图3是图示渗碳体的个数密度和磨损比的关系的图。
具体实施方式
本发明者们以实现发挥优异的冷加工性和耐久性的轴承用钢为目标，从各种角度进行了研究。而且得到如下认识，为了使钢材的冷加工性良好，并且提高耐久性，适当地控制钢材的化学成分组成，并且控制渗碳体，特别是，满足下述(A)、(B)的要件是有效的。
(A)为了提高冷加工性和滚动疲劳特性，将渗碳体的大小(平均当 量圆直径和平均长宽比)控制在规定范围内；
(B)为了提高耐磨损性，将渗碳体的个数密度控制在规定范围内。
本发明者们基于上述认识，对提高钢材的冷加工性、耐磨损性和滚动疲劳特性进行了锐意研究。其结果是，发现如下而完成本发明，控制钢材中的化学成分组成，并控制其制造条件，球状化退火后渗碳体的平均长宽比为2.00以下，渗碳体的平均当量圆直径为0.35～0.6μm，当量圆直径0.13μm以上的渗碳体的个数密度为0.45个/μm2以上，如此，则能够使钢材的上述特性良好。
另外，在本发明中，通过降低Cr含量，抑制粗大的共析碳化物的生成，但降低Cr含量时，难以得到满足上述规定的渗碳体的钢。因此，对于制造条件进行研究，其结果是发现，即使降低Cr含量，通过严密地控制制造条件，能够满足上述规定的渗碳体，并且，省略现有钢(SUJ2)中必须的长时间的扩散退火，而且缩短球状化退火处理时间，也能够制造具有上述优异特性的本发明的轴承用钢。
首先，对本发明中特定的渗碳体进行说明。
在本发明中，需要渗碳体的平均长宽比为2.00以下。该平均长宽比比2.00大时，在冷加工时渗碳体容易发生应力集中，在界面发生龟裂容易产生裂纹，并且，滚动疲劳特性也变差。平均长宽比优选为1.90以下，更优选为1.70以下。上述长宽比是渗碳体的长径和短径的比，基于后述实施例中记载的测定方法得到。另外，本发明的平均长宽比是12视野的平均值。
另外，在本发明中，渗碳体的平均大小对冷加工性和滚动疲劳特性也有影响，因此，需要使平均当量圆直径为0.35～0.6μm。渗碳体的平均当量圆直径低于0.35μm时，由于分散强化，变形阻抗增大，冷加工性恶化。另外，低于0.35μm时，由于淬火·回火处理渗碳体消失，不能得到希望的耐久性。优选平均当量圆直径为0.40μm以上，更优选为0.45μm以上。另一方面，渗碳体的平均当量圆直径超过0.6μm时，淬火·回火后的渗碳体周围的脆弱部变大，因此龟裂发生进展容易，滚动疲劳特性变差。优选平均当量圆直径为0.55μm以下，更优选为0.5μm以下。
所谓上述当量圆直径是着眼于渗碳体的大小，求得的与其面积相等的 假想圆的直径，在后述实施例中进行说明，是在扫描型电子显微镜(SEM)的观察面上确认到的渗碳体，本发明的平均当量圆直径是12视野的平均值。
另外，在本发明中，在观察上述渗碳体时确认到的当量圆直径为0.13μm以上的渗碳体的个数密度低于0.45个/μm2时，作为硬质的渗碳体的分散产生的提高耐磨损性的效果不能有效发挥。因此，当量圆直径为0.13μm以上的渗碳体的个数密度优选为0.48个/μm2以上，更优选为0.51个/μm2以上。个数密度的上限没有特别限定，但过多时，由于分散强化，变形阻抗增大，冷加工性恶化。渗碳体的个数密度优选为1.0个/μm2以下，更优选为0.75个/μm2以下。本发明的个数密度在后述实施例中进行说明，是观察12视野得到的值。
还有，在上述渗碳体的观察中，观察时，粗大的析出物除外。所谓粗大的析出物是指例如长径为10μm以上的析出物。
上述渗碳体的各值是基于实施例中记载的方法测定的值。实施例中有记载，在本发明中，采用观察钢材的D/4位置(D为直径)的值。这是因为，如果D/4位置的测定结果满足上述本发明的规定，则不仅冷加工性优异，而且加工后的部件的耐磨损性和滚动疲劳特性也发挥优异的特性。
本发明的钢材含有降低含量的Cr，其化学成分组成(C、Si、Mn、P、S、Cr、Al、N、Ti、O等)也需要适当调整，这些成分的范围的限定理由如下所述。
[C：0.9～1.10％]
C是用于增大淬火硬度，维持室温、高温下的强度，使渗碳体分散赋予耐磨损性、滚动疲劳特性，并且提高冷加工性的必须元素。为了发挥这种效果，C必须含有0.9％以上，优选为0.95％以上，更优选为0.97％以上。但是，C含量过多时，在芯部容易形成巨大碳化物，反而对滚动疲劳特性有不良影响，因此，C含量为1.10％以下，优选为1.07％以下，更优选为1.03％以下。
[Si：0.05～0.49％]
Si是对基材的固溶强化和提高淬火性有用的元素。为了发挥这种效果，Si需要含有0.05％以上，优选为0.1％以上，更优选为0.2％以上。但 是，Si含量过多时，冷加工性显著降低，因此，Si含量为0.49％以下，优选为0.35％以下，更优选为0.30％以下。
[Mn：0.1～1.0％]
Mn是对基材的固溶强化和提高淬火性有用的元素。为了发挥这种效果，Mn需要含有0.1％以上，优选为0.15％以上，更优选为0.2％以上。但是，Mn含量过多时，冷加工性显著下降，因此，Mn含量为1.0％以下，优选为0.85％以下，更优选为0.8％以下。
[P：0.05％以下(不含0％)]
P是作为不可避免的杂质含有的元素，其在晶界偏析，使冷加工性低下，所以优选极力降低，但是，极端降低会导致制钢成本增加。由此，P含量为0.05％以下。优选为0.04％以下，更优选为0.03％以下。
[S：0.05％以下(不含0％)]
S是作为不可避免的杂质含有的元素，其作为FeS在晶界析出，是使冷加工性低下的元素。另外，由于作为MnS析出，使滚动疲劳特性低下，因此，优选极力降低，但是，极端降低会导致制钢成本增加。由此，S含量为0.05％以下。优选为0.04％以下，更优选为0.03％以下。
[Cr：0.03～0.40％]
Cr和C结合形成碳化物，是提高耐磨损性和冷加工性的元素。为了得到这种效果，Cr含量需要在0.03％以上。优选为0.1％以上，更优选为0.2％以上。但是，Cr是容易偏析的元素，因此，Cr含量过量时，粗大的碳化物生成，滚动疲劳特性反而低下。因此，Cr量为0.40％以下。优选为0.35％以下，更优选为0.3％以下。
[Al：0.05％以下(不含0％)]
Al作为脱氧元素有效，降低钢中的氧量，具有提高滚动疲劳特性的作用，并且，与N结合形成AlN，是提高滚动疲劳特性的元素。为了得到这种效果，优选含有Al为0.015％以上，但该Al量过量时，氧化铝系夹杂物粗大化使滚动疲劳特性低下。因此，Al量为0.05％以下，优选为0.04％以下，更优选为0.03％以下。
[N：0.002～0.025％]
N和上述Al结合，是具有通过Al系氮化物的微细分散来提高滚动疲 劳特性的效果的元素。为了发挥这种效果，N含量为0.002％以上，优选为0.004％以上，更优选为0.005％以上。但是，N含量过量时，形成粗大的TiN，滚动疲劳特性低下。因此，N量为0.025％以下，优选为0.020％以下，更优选为0.010％以下。
[Ti：0.0030％以下(不含0％)]
Ti和钢中的N结合生成TiN，是不仅对滚动疲劳特性产生不良影响，而且对冷加工性和热加工性也有害的有害元素，优选极力降低，但是，极端降低会导致制钢成本增加。由此，Ti含量需要为0.0030％以下。还有，Ti含量的优选上限为0.0015％以下，更优选为0.0010％以下。
[0：0.0025％以下(不含0％)]
O对于钢中杂质的形态有很大影响，形成对滚动疲劳特性有不良影响的Al2O3和SiO2等夹杂物，因此，优选极力降低，但是，极端降低会导致制钢成本增加。由此，O含量需要为0.0025％以下。还有，O含量的优选上限为0.002％以下，更优选为0.0015％以下。
本发明中规定的含有元素如上所述，余量为铁和不可避免的杂质，作为该不可避免的杂质，允许根据原料、材质、制造设备等的情况带来的元素混入。还有，为了提高滚动疲劳特性，可以在规定范围内积极含有下述元素。
[含有从Cu：0.25％以下(不含0％)、Ni：0.25％以下(不含0％)和Mo：0.25％以下(不含0％)中选出的1种以上]
Cu、Ni和Mo均是作为提高母相的淬火性的元素而作用，是有助于提高硬度提高滚动疲劳特性的元素，可以含有任1种以上。在均含有优选为0.03％以上，更优选为0.05％以上时这些效果能够有效发挥。但是，在均超过0.25％时，加工性劣化。优选为0.23％以下，更优选为0.20％以下。
[Nb：0.5％以下(不含0％)和/或V：0.5％以下(不含0％)]
Nb和V均与N结合形成氮化物，使晶粒整粒化，是在提高滚动疲劳特性上有效的元素，可以单独或并用。在均含有优选为0.001％以上，更优选为0.003％以上时这些效果能够有效发挥。但是，在均超过0.5％时，晶粒微细化，容易生成不完全淬火相。优选含量分别为0.3％以下，更优选为0.1％以下。
在本发明中在上述范围限定Cr含量，但在Cr含量降低到0.40％以下时，难以使上述规定大小的渗碳体稳定分散。为此，在本发明的钢材中，在球状化退火后，为了确保规定大小的渗碳体，需要适当地控制其制造条件(特别是轧制后进行的球状化退火条件)。在本发明中，将热轧得到的钢材以平均升温速度40～100℃/hr加热到均热温度(A1点+10℃～A1点+40℃)，在该均热温度保持4～8小时后，以一次冷却速度(平均冷却速度)在5～15℃/hr的范围从该均热温度冷却到(A1点-60℃)，再进行冷却到室温(25℃)的二次冷却的放冷，由此，能够使上述规定的大小的渗碳体稳定地分散。
在上述平均升温速度低于40℃/hr时，渗碳体粗大化，不能得到上述希望的平均当量圆直径的渗碳体，并且，不能得到渗碳体的分散状态(即规定的个数密度)。超过100℃/hr时，不能分断珠光体，渗碳体的长宽比超过上述规定值。另外，超过100℃/hr时，渗碳体变小，不能得到具有上述规定的平均当量圆直径的渗碳体。优选平均升温速度为50℃/hr以上，更优选为60℃/hr以上，优选为90℃/hr以下，更优选为80℃/hr以下。
上述均热温度低于A1点+10℃时，不能分断珠光体，渗碳体的长宽比超过上述规定值。另外，均热温度超过A1点+40℃时，珠光体中的渗碳体过量固溶再生珠光体析出，因此，长宽比超过上述规定值。
在上述均热温度(A1点+10℃～A1点+40℃)的保持时间低于4小时时，渗碳体直径变小，不能得到上述规定的大小。另外，保持时间超过8小时时，渗碳体的粗大化进行，渗碳体直径变大，不能得到上述规定的大小，并且，不能得到渗碳体的分散状态。
上述一次冷却速度低于5℃/hr的冷却中，渗碳体粗大化，不能得到上述规定的大小。另外，超过15℃/hr时，渗碳体直径变小，不能得到上述规定的大小。
还有，一次冷却为从均热温度到(A1点-60℃)的范围，是为了可靠地得到上述规定的渗碳体而设定的温度。因此，如果能够得到上述规定的渗碳体，则一次冷却结束温度也可以高(例如A1点-50℃等)。另外，超过A1点-60℃以上述一次冷却速度进行冷却时，生产性恶化。
另外，上述二次冷却速度没有特别限定，但从提高生产性的观点出发， 优选放冷(大气放冷)。
本发明的钢材在进行上述的球状化退火后，被加工成规定的部件形状，接着，进行淬火·回火，制造成轴承部件等，但对于钢材阶段形状，包括能够适用于这种制造的线状·棒状，其尺寸也根据最终制品适当决定。
还有，上述本发明的轴承用钢，限定了球状化退火后的组织，但球状化退火后满足上述规定组织的轴承用钢，作为被加工成规定的部件形状，接着进行淬火·回火制造而成的轴承部件而使用时，通过实验确认到能够发挥优异的耐磨损性和滚动疲劳特性(参照后述实施例)。
【实施例】
以下，举实施例更具体地说明本发明，但本发明不受下述实施例限定，在符合前·后所述宗旨的范围内可以适当变更实施，这均包含在本发明的技术范围内。
用加热炉将下述表1所示的各种化学成分组成的钢材加热到1100～1300℃后，在900～1200℃实施开坯轧制。其后，在800～1100℃的温度范围进行热轧(也包括接近轧制的锻造)，制作直径：65mm的圆棒材。
将所得到的圆棒材在表2中记载的球状化热处理条件(升温速度、均热温度、均热时间、到A1点-60℃的一次冷却速度)中实施球状化退火得到试验材。这时，从A1点-60℃到室温(25℃)为大气放冷(二次冷却)。
还有，仅No.1实施分解轧制后，用均热(ソ一キング)炉进行1230℃、17小时的均热(扩散退火)后进行热轧(No.1作为比较对象的基准钢)。
[巨大碳化物的有无]
对各试验材的D/2位置(D为直径)，用光学显微镜(倍率：100倍)观察截面组织组织(观察数1视野)，确认有无巨大碳化物。能够确认到如图1的照片所示的10μm以上的巨大碳化物时，判断为有巨大碳化物。
[渗碳体的个数密度·平均当量圆直径·平均长宽比]
将试验材相对于长方向(轧制方向)垂直地切断，在该纵截面(相对于轧制方向的垂直方向)的D/4位置(D为直径)再将试验材沿长方向水平地切断，对该水平切的截面进行镜面研磨，用5％苦醇(ピクラル)腐蚀显出金属组织后，用扫描型电子显微镜(倍率：2000倍)观察、拍摄该水 平切截面中的所述D/4位置线上任意12处(1视野为2688μm2)，图像的对比度为白色部分判断为渗碳体粒子并标记。使用粒子解析软件([粒子解析III for Windows Version3.00 SUMITOMO METAL TECHNOLOGY制])，从所述标记的各渗碳体粒子的面积算出当量圆直径(μm)，求出12视野的平均值(“平均当量圆直径”)。
另外，求出单位面积存在的当量圆直径为0.13μm以上的渗碳体粒子的个数(个/μm2)(“个数密度”)。
还求出渗碳体的长宽比，求得12视野的平均值(“平均长宽比”)。
还有，在上述渗碳体的测定中，低于0.13μm的为测定对象之外。
[冷加工性(裂纹·变形阻抗)]
使用上述试验材，从试验材的中心部切出直径：14mm、高：21mm的圆柱试验片，作为评价冷加工性的试验片。
使用冲压试验机，以加工率(压缩率)60％对试验片进行冷加工后，用光学显微镜观察试验片的侧面(倍率：20倍)，确认有无裂纹发生。另外，测定以加工率(压缩率)40％对试验片进行冷加工时的变形阻抗(MPA)，通过和钢种No.1的试验片的变形阻抗对比算出变形阻抗降低率，进行评价。还有，上述加工率由[{(1-L/L0)}×100(％)](L时加工前的试验片长度，L0是加工后的试验片长度)表示。
评价标准：试验片没有裂纹，并且变形阻抗降低率相对于No.1的试验片为5％以上的判断为冷加工性优异(○)。另一方面，变形阻抗比No.1高的，或即使变形阻抗降低但变形阻抗降低率低于5％的评价为冷加工性差(×)。
[滚动疲劳特性]
从试验材制作推力试验片(形状：圆盘尺寸：Φ60mm×厚2mm)，通过推力型滚动疲劳试验机(“FJ-5T”株式会社富士试验机制作所制)，以反复速度：1800rpm，面压：5.3GPa，中止次数：2×108次的条件，对各试验片分别各实施16次滚动疲劳试验，评价疲劳寿命L10(标记在试验概率纸上而得到的到达累积破损率10％时的疲劳破坏的应力反复次数)。
No.1的试验片的疲劳寿命L10(L10寿命)为1.0，具有1.0以上的L10寿命的试验片评价为滚动疲劳特性优异。
[耐磨损性]
将通过推力型滚动疲劳试验机，以反复速度：1800rpm、面压：5.3GPa、中止此数：1×108次的条件，使上述推力试验片滚动时的磨损深度为磨损量。此时的各钢材的试验次数分别为3次(n＝3)。No.1的试验片的磨损量为1，将具有1.00以下的磨损量的试验片评价为耐磨损性优异。
【表1】
【表2】
【表3】
从这些记过可以进行如下分析。即，No.3～6、8、9、12、13、16、17、20、21、23、24、27～29满足本发明规定的要件(化学成分组成、渗碳体的当量圆直径、长宽比、个数密度)，均没有发生裂纹，与现有钢(No.1：SUJ2)相比，变形阻抗低，冷加工性优异，另外，加工后的试验片的滚动疲劳特性和耐磨损性也优异。
No.2由于Cr含量多，所以钢片中产生巨大碳化物，冷加工性、滚动疲劳特性和耐磨损性差，并且，试验片发生裂纹。
No.7、10、11、14、15、18、19和22是在本发明规定的球状化热处理条件的范围之外的例。
No.7由于升温速度慢，所以渗碳体的平均当量圆直径和个数密度在本发明规定的范围之外，滚动疲劳特性和耐磨损性差。
No.10由于升温速度快，所以渗碳体的平均当量圆直径和平均长宽比在本发明规定的范围之外，冷加工性、滚动疲劳特性和耐磨损性差，并且试验片产生裂纹。
No.11由于均热温度低，所以渗碳体的平均长宽比超过本发明规定的范围，冷加工性、滚动疲劳特性和耐磨损性差，并且，试验片发生裂纹。
No.14由于均热温度高，所以渗碳体的平均长宽比超过本发明规定的范围，滚动疲劳特性和耐磨损性差，并且，试验片发生裂纹。
No.15由于均热时间短，所以渗碳体的平均当量圆直径低于本发明规定的范围，冷加工性差。
No.18由于均热时间长，所以渗碳体的平均当量圆直径和个数密度在本发明规定的范围外，滚动疲劳特性和耐磨损性差。
No.19由于一次冷却速度(到A1点-60℃的冷却速度)慢，所以渗碳体的平均当量圆直径超过本发明规定的范围，滚动疲劳特性差。
No.22由于一次冷却速度快，所以渗碳体的平均当量圆直径低于本发明规定的范围，冷加工性差。
No.25、26、30～31是偏离本发明规定的化学成分的范围的例。
No.25的C含量少，所以渗碳体的个数密度不充分，耐磨损性差。
No.26的Si、Mn、P、S、Al、Ti、O在本发明规定的范围之外，所以渗碳体的个数密度不充分，冷加工性和滚动疲劳特性差。
No.30的Cr、O含量多，所以渗碳体的平均当量圆直径对于本发明的规定，并且钢片中产生巨大碳化物，滚动疲劳特性差。
No.31的Si、Mn、N、P、S含量在本发明规定的范围之外，所以滚动疲劳特性差。
No.32的Cr和N在本发明规定的范围之外，所以冷加工性和滚动疲劳特性差。
基于这些数据，在图2中显示渗碳体的平均当量圆直径和变形阻抗降低率(冷加工性)和L10寿命比(滚动疲劳特性)的关系(仅记载满足本发明规定的化学成分组成，并且平均长宽比为2.00以下的例)，并且可知适当地控制渗碳体的大小，对提高冷加工性和滚动疲劳特性有效。
同样在图3中显示渗碳体的个数密度和磨损比(耐磨损性)的关系(仅记载满足本发明规定的化学成分组成，并且长宽比为2.00以下的例)，并且可知适当地控制渗碳体的个数密度对提高耐磨损性有效。

Claims (4)

1.一种轴承用钢，其特征在于，以质量％计由C：0.9～1.10％、Si：0.05～0.49％、Mn：0.1～1.0％、P：0.05％以下但不含0％、S：0.05％以下但不含0％、Cr：0.03～0.40％、Al：0.05％以下但不含0％、N：0.002～0.025％、Ti：0.0030％以下但不含0％、O：0.0025％以下但不含0％，以及余量：铁和不可避免的杂质构成，其中，渗碳体的平均长宽比为2.00以下，渗碳体的平均当量圆直径为0.35～0.6μm，并且，当量圆直径为0.13μm以上的渗碳体的个数密度为0.45个/μm2以上。
2.一种轴承用钢，其特征在于，以质量％计由C：0.9～1.10％、Si：0.05～0.49％、Mn：0.1～1.0％、P：0.05％以下但不含0％、S：0.05％以下但不含0％、Cr：0.03～0.40％、Al：0.05％以下但不含0％、N：0.002～0.025％、Ti：0.0030％以下但不含0％、O：0.0025％以下但不含0％以及从Cu：0.25％以下但不含0％、Ni：0.25％以下但不含0％和Mo：0.25％以下但不含0％中选出的1种以上的元素，以及余量：铁和不可避免的杂质构成，其中，渗碳体的平均长宽比为2.00以下，渗碳体的平均当量圆直径为0.35～0.6μm，并且，当量圆直径为0.13μm以上的渗碳体的个数密度为0.45个/μm2以上。
3.一种轴承用钢，其特征在于，以质量％计由C：0.9～1.10％、Si：0.05～0.49％、Mn：0.1～1.0％、P：0.05％以下但不含0％、S：0.05％以下但不含0％、Cr：0.03～0.40％、Al：0.05％以下但不含0％、N：0.002～0.025％、Ti：0.0030％以下但不含0％、O：0.0025％以下但不含0％、Nb：0.5％以下但不含0％和/或V：0.5％以下但不含0％，以及余量：铁和不可避免的杂质构成，其中，渗碳体的平均长宽比为2.00以下，渗碳体的平均当量圆直径为0.35～0.6μm，并且，当量圆直径为0.13μm以上的渗碳体的个数密度为0.45个/μm2以上。
4.一种轴承用钢，其特征在于，以质量％计由C：0.9～1.10％、Si：0.05～0.49％、Mn：0.1～1.0％、P：0.05％以下但不含0％、S：0.05％以下但不含0％、Cr：0.03～0.40％、Al：0.05％以下但不含0％、N：0.002～0.025％、Ti：0.0030％以下但不含0％、O：0.0025％以下但不含0％、从Cu：0.25％以下但不含0％、Ni：0.25％以下但不含0％和Mo：0.25％以下但不含0％中选出的1种以上的元素、Nb：0.5％以下但不含0％和/或V：0.5％以下但不含0％，以及余量：铁和不可避免的杂质构成，其中，渗碳体的平均长宽比为2.00以下，渗碳体的平均当量圆直径为0.35～0.6μm，并且，当量圆直径为0.13μm以上的渗碳体的个数密度为0.45个/μm2以上。
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