JP2000160253A

JP2000160253A - 転がり軸受部品

Info

Publication number: JP2000160253A
Application number: JP2000011393A
Authority: JP
Inventors: Kazuhisa Toda; 一寿戸田
Original assignee: Koyo Seiko Co Ltd
Current assignee: Koyo Seiko Co Ltd
Priority date: 1991-12-03
Filing date: 2000-01-20
Publication date: 2000-06-13
Also published as: EP0545384B1; JP3134134B2; EP0861907A2; DE69228730D1; DE69232011T2; DE69232011D1; JPH05271779A; US5336338A; EP0861907B1; DE69228730T2; EP0545384A1; EP0861907A3

Abstract

(57)【要約】【課題】汚れ油中において使用した場合も転がり軸受
の寿命を向上させることを可能にする。軸受寿命のばら
つきの度合いを小さくし、実使用にあたっての都合を良
くする。【解決手段】汚れ油中で使用される転がり軸受の部品
である。浸炭鋼よりなり、表面から５０μｍまでの深さ
の表層部のマトリックス相中の炭素量を０．８重量％以
上とする。表面硬さをロックウェルＣ硬さで６３〜６
７、表面残留オーステナイト量を２０％以上２５％未満
とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、転がり軸受部
品、さらに詳しくは、ロックウェルＣ硬さ（以下、ＨＲ
Ｃと称する）が５８〜６３程度である異物が混入した汚
れ油中で使用される転がり軸受に用いるのに適した転が
り軸受部品に関する。

【０００２】

【従来の技術】一般に、転がり軸受を金属粉、鋳物砂な
どのＨＲＣが５８〜６３程度である異物が混入した汚れ
油中で使用すると、その寿命は計算寿命の１／５〜１／
１０以下になる。

【０００３】そして、異物が混入した汚れ油中で使用し
た場合の寿命を向上する目的で、本出願人は、先に、浸
炭鋼よりなり、表面硬さがＨＲＣで６３〜６６、表面残
留オーステナイト量が２５〜５０％で、かつ浸炭層中に
二次炭化物が析出していないことを特徴とする軸受用
鋼を提案した（特開平２−１１５３４４号参照）。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ところが、上記従来の
軸受用鋼からなる部品を用いた転がり軸受の場合、寿命
にばらつきが生じ、実際に使用するには不都合な場合が
ある。

【０００５】この発明の目的は、上記の問題を解決し、
汚れ油中でも寿命が長くかつ寿命のばらつきの少ない転
がり軸受部品を提供することにある。

【０００６】

【課題を解決するための手段と発明の効果】この発明に
よる転がり軸受部品は、汚れ油中で使用される転がり軸
受の部品であって、浸炭鋼よりなり、表面から５０μｍ
までの深さの表層部のマトリックス相中の炭素量が０．
８重量％以上であり、表面硬さがロックウェルＣ硬さで
６３〜６７、表面残留オーステナイト量が２０％以上２
５％未満であるものである。

【０００７】この発明の転がり軸受部品において、浸炭
鋼としては、JISＳＣｒ４２０材またはＳＡＥ５１２０
材が用いられる。

【０００８】この発明の転がり軸受部品において、それ
ぞれ表層部のマトリックス相中の炭素量を０．８重量％
以上に限定したのは、０．８重量％未満であると強度が
低下し、軸受の寿命が低下するおそれがあるからであ
る。なお、表層部とは表面から５０μｍ程度の深さまで
の部分をいうものとする。

【０００９】また、この発明の転がり軸受部品におい
て、それぞれ表面硬さをＨＲＣ６３〜６７に限定したの
は、ＨＲＣ６３未満であると表面硬さが十分ではなく、
この軸受部品を用いた軸受を異物が混入した汚れ油中で
使用した場合に、軸受部品の表面に剥離起点となる異物
による圧痕等の傷がつき易くなるとともに耐摩耗性が低
下して軸受の寿命が短くなり、ＨＲＣ６７を越えると靭
性が低下するからである。この表面硬さはＨＲＣ６４以
上が好ましい。

【００１０】さらに、この発明の転がり軸受部品におい
て、それぞれ表面残留オーステナイト量を２０％以上２
５％未満と限定したのは、２０％未満であると靭性が低
下するとともに亀裂進展速度が速くなって軸受の寿命が
低下し、２５％以上になると軸受の寿命のばらつきの度
合いが大きくなるとともに、表面硬さが低下するからで
ある。表面残留オーステナイト量の上限値は２４．５％
であることが好ましい。

【００１１】この発明の転がり軸受部品によれば、浸炭
鋼よりなり、表面から５０μｍまでの深さの表層部のマ
トリックス相中の炭素量が０．８重量％以上であり、表
面硬さがＨＲＣで６３〜６７、表面残留オーステナイト
量が２０％以上２５％未満であるから、この転がり軸受
部品を用いた軸受を汚れ油中で使用した場合にも寿命が
長くなる。すなわち、表面硬さが大きいので剥離起点と
なる異物による傷がつきにくくなるとともに、残留オー
ステナイト量が多いので亀裂の進展を抑制できる。さら
に、表面残留オーステナイト量が２０％以上２５％未満
であるから、この転がり軸受部品を用いた軸受の寿命の
ばらつきの度合いを小さくすることができ、実際の使用
にあたって都合が良い。

【００１２】この発明の転がり軸受部品は、たとえば次
の３つの方法で製造される。

【００１３】第１の製造方法は、浸炭鋼より所定の形状
に形成された加工済軸受部品素材に浸炭焼入処理を施す
工程と、予備焼戻し処理を施す工程と、サブゼロ処理を
施す工程と、本焼戻し処理を施す工程とを含むものであ
る。

【００１４】上記第１の製造方法において、予備焼戻し
処理を、１１０〜１３０℃で１時間以上保持することに
より行うのがよい。この処理温度が１１０℃よりも低温
であれば不安定なオーストナイトが多くなり、後のサブ
ゼロ処理工程で残留オーステナイトが分解し、最終的に
表面残留オーステナイト量を２０％以上にできなくな
る。また、１３０℃よりも高温であれば残留オーステナ
イトが安定化し、後のサブゼロ処理工程において残留オ
ーステナイトが分解しにくくなり、最終的に表面残留オ
ーステナイト量を２５％未満とすることができなくな
る。また、上記第１の製造方法において、サブゼロ処理
を、−５０〜−８０℃で１時間以上保持することにより
行うのがよい。この処理温度が−５０℃よりも高温であ
れば残留オーステナイトが分解、減少しにくくなり、最
終的に表面残留オーステナイト量を２５％未満にするこ
とができなくなる。また、−８０℃よりも低温であれば
残留オーステナイトが分解、減少し易くなり、最終的に
表面残留オーステナイト量を２０％以上にすることがで
きなくなる。また、本焼戻し処理を、１４０〜１７５℃
に２時間以上保持することにより行うのがよい。この処
理温度が１４０℃よりも低温であれば最終的な表面硬さ
がＨＲＣ６７を越えてしまって靭性が低下する。また、
１７５℃よりも高温であれば最終的な表面硬さがＨＲＣ
６３未満となり、傷が付き易くなるとともに耐摩耗性が
低下する。

【００１５】第２の製造方法は、浸炭鋼より所定の形状
に形成された加工済軸受部品素材に浸炭焼入処理を施す
工程と、サブゼロ処理を施す工程と、本焼戻し処理を施
す工程とを含むものである。

【００１６】上記第２の製造方法は、上記第１の製造方
法における予備焼戻し処理工程を省略したものである
が、これはサブゼロ処理の温度を適宜調整することによ
り達成される。第２の製造方法におけるサブゼロ処理温
度および時間は、上記第１の製造方法におけるサブゼロ
処理温度および時間と同様である。また、第２の製造方
法における本焼戻し処理温度および時間は、上記第１の
製造方法における本焼戻し処理の温度および時間と同様
である。

【００１７】第３の製造方法は、浸炭鋼より所定の形状
に形成された加工済軸受部品素材に浸炭焼入処理を施す
工程と、２次焼入処理を施す工程と、本焼戻し処理を施
す工程とを含むものである。

【００１８】上記第３の製造方法において、２次焼入処
理を、プレス焼入法により８００℃以上に加熱した後す
ぐに急冷して焼入することによって行うのがよい。さら
に、２次焼入処理は、８００〜８５０℃に０．５時間以
上加熱保持した後急冷して焼入することにより行っても
よい。また、本焼戻し処理を、１４０〜１７５℃に２時
間以上保持することにより行うのがよい。

【００１９】

【発明の実施形態】以下、この発明の実施形態を、図面
を参照して説明する。この実施形態は、この発明を円す
いころ軸受の軌道輪に適用したものである。

【００２０】図１において、円すいころ軸受は、大つば
(1a)および小つば(1b)を有する内輪(1)と、外輪(2)と、
円すい形打抜き保持器(3)と、保持器(3)に保持された複
数の円すいころ(4)とよりなる。

【００２１】内外両輪(1)(2)は、たとえばＣ０．１８〜
０．２３wt％含むJISＳＣｒ４２０材や、Ｃ０．１７〜
０．２２wt％含むＳＡＥ５１２０材等の浸炭鋼よりな
り、かつ表面硬さがＨＲＣ６３〜６７、表面残留オース
テナイト量が２０％以上２５％未満となされている。円
すいころ(4)は、たとえばJISＳＵＪ２またはＳＡＥ５２
１００等の軸受鋼よりなる。

【００２２】内外両輪(1)(2)の表面硬さの下限値がＨＲ
Ｃ６３であれば、円すいころ軸受を異物が混入した汚れ
油中で使用した場合の内外両輪(1)(2)の軌道面への圧痕
の発生および耐摩耗性の低下を防止できる。内外両輪
(1)(2)の軌道面に圧痕が発生すると、これが剥離起点と
なるとともに、圧痕の周囲に形成される盛り上がり部に
より、ころ(4)に表面剥離が発生して軸受の寿命が短く
なる。

【００２３】内外両輪(1)(2)の表面硬さの下限値をＨＲ
Ｃ６３とする理由は、本発明者の行った次のような実験
の結果から判明したことである。

【００２４】すなわち、図２に示すように、ビッカース
圧子を使用し、押し込み荷重を一定にして圧痕(10)を形
成した場合、その周囲に盛り上がり部(11)が形成される
が、その盛り上がり部(11)の高さ(h)と、表面硬さ(HRC)
との関係は図３に示す通りとなり、表面硬さが小さくな
る程盛り上がり部(11)の高さ(h)が高くなる。また、盛
り上がり部(11)の高さ(h)と軸受の寿命との関係は図４
に示す通りとなり、盛り上がり部(11)の高さ(h)が高く
なると、寿命が短くなる。図４の結果は、２枚の円板を
用意するとともに一方の円板表面の同心円上にビッカー
ス圧子により複数の圧痕を形成し、２枚の円板間に複数
のボールを介在させ、両円板にスラスト荷重を掛けなが
ら円板を回転させ、ボールを圧痕が形成された同心円上
で転動させることにより得られたものである。図４中、
○は圧痕以外の部分で剥離が発生したことを示す。ま
た、図４中△は圧痕部分で剥離が発生したことを示し、
□はボールに剥離が発生したことを示す。図３および図
４から明らかなように、表面硬さがＨＲＣ６３未満であ
れば、圧痕(10)の周囲の盛り上がり部(11)の高さ(h)が
高くなり、その結果軸受の寿命が低下する。また、図３
から明らかなように、ＨＲＣが６３未満であると、上記
高さ(h)は２〜３μｍの範囲に集中し、これは図４から
見て、圧痕起点剥離の生じ易い高さとなる。

【００２５】また、図５は、汚れ油中で軸受の寿命試験
を行ったさいの、内外両輪(1)(2)の表面硬さ(HRC)と試
験後の軌道面の表面粗さ（中心線平均粗さRa）との関係
を示す。なお、試験前の軌道面の表面粗さは中心線平均
粗さ(Ra)で０．１μｍである。図５から明らかなよう
に、表面硬さがＨＲＣ６３未満の場合、試験後の表面粗
さが大きくなっており、これにより耐摩耗性が低下して
いることがわかる。なお、表面硬さはＨＲＣ６４以上で
あることが好ましい。

【００２６】図３〜図５に基いて、内外両輪(1)(2)の軌
道面の表面硬さの下限値をＨＲＣ６３とすることの理由
が理解できるであろう。

【００２７】内外両輪(1)(2)の表面残留オーステナイト
量を２５％未満、好ましくは２４．５％以下とすると、
軸受の寿命のばらつきの度合いが小さくなるとともに、
表面硬さの低下を防止できる。

【００２８】内外両輪(1)(2)の表面残留オーステナイト
量を２５％未満とする上記の理由は、本発明者の行った
次のような実験の結果から判明したことである。

【００２９】すなわち、本発明者が寿命試験を行って、
ワイブル確率紙にプロットしたワイブル分布の回帰直線
の傾きと、表面残留オーステナイト量（γ_Ｒ）との関係
を調べた結果、図６に示す通りとなり、表面残留オース
テナイト量が２５％以上になると、上記傾きが小さくな
って軸受の寿命のばらつきの度合いが大きくなり、実際
の使用に不都合であることが判明したからである。な
お、図６中、試料Ａ〜Ｅの残留オーステナイト量
（γ_Ｒ：％）と上記傾きは、表１の通りである。

【００３０】

【表１】

【００３１】また、図７は、図４に示す結果を得るのと
同様な方法で試験を行ったさいの盛り上がり部(10)の高
さ(h)と応力繰り返し数(n)との関係を示す。なお、図７
中の○は円板の表面硬さ(HRC)６２．２、表面残留オー
ステナイト量が１６．９％であり、□は円板の表面硬さ
(HRC)６２．９、表面残留オーステナイト量が３１．５
％である。図７から、圧痕(10)の周囲に形成された盛り
上がり部(11)の高さ(h)は、軸受の使用により経時的に
変化し、徐々に小さくなるが、残留オーステナイト量が
多いと、応力繰り返し数が多くなってもある程度以上は
小さくならないことがわかる。残留オーステナイト量が
多いと盛り上がり部(11)の高さ(h)が小さくならないの
は、盛り上がり部(11)が加工硬化を起こすことに起因す
る。

【００３２】図６および図７に基いて、内外両輪(1)(2)
の軌道面の表面残留オーステナイト量を２５％未満とす
ることの理由が理解できるであろう。

【００３３】また、内外両輪(1)(2)の表層部のマトリッ
クス相中の炭素量は、０．８重量％以上にするべきであ
る。０．８重量％未満であると強度が低下し、軸受の寿
命が低下するおそれがあるからである。なお、表層部と
は表面から５０μｍ程度の深さまでの部分をいうものと
し、この部分のマトリックス相中の炭素量が０．８重量
％以上であれば、強度低下を防止できる。すなわち、寿
命の低下に繋がる表層剥離は、表面から１０μｍ程度の
深さで起るものであるが、表面から５０μｍ程度の深さ
までの表層部のマトリックス相中の炭素量が０．８重量
％以上であると強度が大きくなり、表層剥離の発生を抑
制できる。

【００３４】内外両輪(1)(2)は、浸炭鋼より所定の形状
に形成した加工済軸受部品素材に、たとえば浸炭焼入処
理を施し、ついで予備焼戻し処理を行なった後にサブゼ
ロ処理を行ない、さらに本焼戻し処理を行うことにより
製造される。

【００３５】浸炭焼入処理は、９００〜９５０℃に所定
時間保持することにより行われる。浸炭焼入処理後の表
面硬さは(HRC)５５〜６５、残留オーステナイト量は３
０〜６５％程度となる。予備焼戻し処理は、１１０〜１
３０℃で１時間以上保持することにより行われる。サブ
ゼロ処理は、−５０〜−８０℃で１時間以上保持するこ
とにより行われる。サブゼロ処理後の表面硬さ(HRC)は
６３〜６８、残留オーステナイト量は２０〜２５％程度
となる。

【００３６】また、内外両輪(1)(2)は、上記と同様な浸
炭焼入処理を施した後、２次焼入処理を行い、さらに上
記と同様な予備焼戻し処理およびサブゼロ処理を行なっ
た後に、本焼戻し処理を行うことにより製造される。こ
の２次焼入処理は、８００〜８５０℃に０．５時間以上
加熱保持した後、たとえば油冷により焼入することによ
って行われる。

【００３７】本焼戻し処理は、１４０〜１７５℃に２時
間以上保持することにより行われる。

【００３８】このような方法によれば、所望の残留オー
ステナイト量が得られる。すなわち、予備焼戻し処理を
行なわないでサブゼロ処理を行なった場合、オーステナ
イトが分解してマルテンサイトになり易く、残留オース
テナイト量が少なくなるが、予備焼戻しを行なうことに
より、浸炭焼入処理後の不安定な残留オーステナイトが
安定化し、サブゼロ処理を行なってもマルテンサイトに
なりにくくなる。

【００３９】なお、上記方法において、サブゼロ処理の
処理温度を適宜調整することにより、予備焼戻し処理を
施す必要がなくなる場合もある。

【００４０】さらに、内外両輪(1)(2)は、上記と同様な
浸炭焼入処理を施した後、２次焼入処理を行い、さらに
上記と同様な本焼戻し処理を行うことにより製造され
る。この方法の場合、２次焼入処理は、プレスに保持し
た状態で９００〜９５０℃に加熱した後すぐに急冷する
プレス焼入法により行われる。また、この２次焼入処理
は、８００〜８５０℃に０．５時間以上加熱保持した
後、たとえば油冷により焼入することによっても行われ
る。２次焼入処理後の表面硬さ(HRC)は６３〜６８、残
留オーステナイト量は２０〜２５％程度となる。

【００４１】このような方法によれば、本焼戻し処理の
前の２次焼入処理により、残留オーステナイトの安定化
と硬さの増加が得られる。

【００４２】ころ(4)は、たとえばJISＳＵＪ２またはＳ
ＡＥ５２１００を用いて所定の形状に形成した後、８０
０〜８５０℃に０．５時間以上保持して焼入する普通焼
入処理を行い、ついで−５０〜−８０℃に１時間以上保
持した後空冷するサブゼロ処理を行い、その後１４０〜
１８０℃に２時間以上保持した後空冷する焼戻し処理を
行うことにより形成される。ころ(4)の表面硬さは内外
両輪(1)(2)と同程度のＨＲＣ６３〜６７となっているの
がよい。

【００４３】以下、この発明のさらに具体的な実施例に
ついて、比較例とともに説明する。

【００４４】まず、炭素含有量が０．２wt％であるＳＡ
Ｅ５１２０材を用いて円すいころ軸受用内外両輪素材を
つくり、この内外両輪の素材に種々の熱処理を施して、
表２に示すように、表面硬さ(HRC)および表面残留オー
ステナイト量の異なるNo.１〜７の７種類の内外両輪を
用意した。

【００４５】表２中、熱処理条件Ａは、９３０℃に５時
間保持して浸炭を行なった後に８５０℃の焼入れ温度に
降温して０．５時間保持し、焼入れする通常の浸炭焼入
れ処理と、１２０℃に１時間保持した後に空冷する予備
焼戻し処理と、−７０℃に２時間保持した後に空冷する
サブゼロ処理と、１６０℃に２時間保持した後に空冷す
る本焼戻し処理を上記順序で行ったものである。

【００４６】熱処理条件Ｂは、浸炭焼入れ処理の後、予
備焼戻し処理を行う前に、８３０℃に３０分間保持して
焼入する２次焼入処理を行うことを除いては、熱処理条
件Ａと同じである。

【００４７】熱処理条件Ｃは、予備焼戻し処理を行わな
かった点を除いて、熱処理条件Ａと同じである。

【００４８】熱処理条件Ｄは、予備焼戻し処理およびサ
ブゼロ処理を行わなかった点、ならびに本焼戻し処理の
保持温度を１８０℃にした点を除いて、熱処理条件Ａと
同じである。

【００４９】熱処理条件Ｅは、予備焼戻し処理およびサ
ブゼロ処理を行わなかった点、ならびに本焼戻し処理の
保持温度を１８０℃にした点を除いて、熱処理条件Ｂと
同じである。

【００５０】一方、JISＳＵＪ２材を用いて円すいころ
の素材をつくり、この素材に、８３０℃に３０分間保持
して焼入する普通焼入処理と、−７０℃に２時間保持し
た後に空冷するサブゼロ処理と、１７０℃に２時間保持
した後に空冷する本焼戻し処理とを上記順序で行なった
熱処理を施した。

【００５１】そして、No.１〜７の内外両輪と、上記熱
処理条件で製造されてこれらの内外両輪と同等の表面硬
さを有するころとにより円すいころ軸受を組立て、潤滑
油１リットル中に高速度鋼粉１．０６ｇを混入させて寿
命試験を行い、Ｂ_１０寿命を求めた。その結果も、表面
硬さ(HRC)、残留オーステナイト量および表層部のマト
リックス中の炭素量とともに表２に示す。

【００５２】

【表２】

【００５３】表２の結果から明らかなように、No.１〜
４の内外両輪を用いた軸受は、No.５〜７の内外両輪を
用いた軸受の寿命に比べて長くなっていることが判る。

【００５４】また、図８に、No.１、５および６の内外
両輪を用いた軸受の試験データをワイブル確率紙にプロ
ットしたワイブル分布を示す。なお、図８において、各
直線のそばの数字は各直線の傾きを示す。

【００５５】この結果から明らかなように、No.１の内
外両輪を用いた軸受は、No.５および６の内外両輪を用
いた軸受の寿命に比べて長くなっていることが判る。ま
た、No.１の内外両輪を用いた軸受の試験データのワイ
ブル分布の直線の傾きは、No.６の内外両輪を用いた軸
受の試験データのワイブル分布の直線の傾きよりも大き
く、寿命のばらつきの度合いが小さくなっていることが
判る。

【００５６】次に、炭素含有量が０．２重量％であるＳ
ＡＥ５１２０材を用いて円すいころ軸受用内外両輪素材
をつくり、この内外両輪の素材に種々の熱処理を施し
て、表３に示すように、表面硬さ(HRC)および表面残留
オーステナイト量（γ_Ｒ：％）の異なるNo.８〜７２の
６５種類の内外両輪を用意した。

【００５７】ここで、内輪は、表３中に示す熱処理条件
Ｆ、Ｇで製造した。外輪は、表３中に示す熱処理条件
Ｈ、Ｇで製造した。

【００５８】熱処理条件Ｆは、サブゼロ処理の温度を−
６０℃にした点を除いて、熱処理条件Ａと同じである。

【００５９】熱処理条件Ｇは、予備焼戻し処理およびサ
ブゼロ処理を行わなかった点、ならびに本焼戻し処理の
保持温度を１８０℃にした点を除いて、熱処理条件Ａと
同じである。

【００６０】熱処理条件Ｈは、９３０℃に５時間保持し
て浸炭を行なった後に８５０℃の焼入れ温度に降温して
０．５時間保持し、焼入れする通常の浸炭焼入れ処理
と、プレスに保持した状態で９００〜９５０℃に加熱し
た後すぐに急冷するプレス焼入法による２次焼入処理
と、１６０℃に２時間保持した後に空冷する本焼戻し処
理を上記順序で行ったものである。

【００６１】

【表３】

【００６２】一方、JISＳＵＪ２材を用いて円すいころ
の素材をつくり、この素材に、８３０℃に３０分間保持
して焼入する普通焼入処理と、−６０℃に２時間保持し
た後に空冷するサブゼロ処理と、１７０℃に２時間保持
した後に空冷する本焼戻し処理とを上記順序で行なった
熱処理を施して（熱処理条件Ｘ）、円すいころを製造し
た。また、上記素材に、８３０℃に３０分間保持して焼
入する普通焼入処理と、１８０℃に２時間保持した後に
空冷する本焼戻し処理とを上記順序で行なった熱処理を
施して（熱処理条件Ｙ）、円すいころを製造した。

【００６３】そして、No.８〜２７の内外両輪と、熱処
理条件Ｘで製造されてこれらの内外両輪と同等の表面硬
さを有するころとにより円すいころ軸受を組立てた。ま
た、No.２８〜４７の内外両輪と、熱処理条件Ｙで製造
されてこれらの内外両輪と同等の表面硬さを有するころ
とにより円すいころ軸受を組立てた。そして、これらの
軸受を使用して、アキシアル荷重１３．７ｋＮ、ラジア
ル荷重２０．６ｋＮとし、潤滑油１リットル中に平均粒
径２７μｍ、最大粒径５０μｍ、硬さＨＲＣ６５の異物
０．５５ｇと、平均粒径１２５μｍ、最大粒径１５０μ
ｍ、硬さＨＲＣ６０の異物０．５５ｇとを混入させて寿
命試験を行った。試験データをワイブル確率紙にプロッ
トしたワイブル分布を図９に示す。図９中○はNo.８〜
２７の軌道輪を用いたものを示し、×はNo.２８〜４７
の軌道輪を用いたものを示す。

【００６４】また、上記寿命試験において、No.８〜１
７およびNo.２８〜３７の内外両輪の軌道面に試験後に
発生した圧痕の軌道面全体に占める面積率と試験時間の
関係を調べた。その結果を図１０に示す。図１０中○は
No.８〜１７の内外両輪を用いたものを示し、×はNo.２
８〜３７の内外両輪を用いたものを示す。

【００６５】次に、表３のNo.４８〜５１の内輪を使用
し、これらの内輪と軸とのはめあい力を変え、温度１２
０℃において所定時間保持し、内輪の寸法変化率（Δｄ
／ｄ）を調べた。Δｄ＝試験後内径−試験前内径、ｄ＝
試験前内径である。その結果を図１１に示す。

【００６６】次に、表３中のNo.５２〜６２の内輪を使
用し、大つばの圧壊荷重を測定した。荷重の方向は軸線
方向とし、荷重速度は１ｋＮ／秒で行った。

【００６７】その結果を表４に示す。

【００６８】

【表４】

【００６９】次に、表３中のNo.６３〜６７の内外両輪
と、JISＳＵＪ２材からなりかつ上記熱処理条件Ｘで熱
処理が施されて製造された円すいころとによって円すい
ころ軸受を組立てた。一方、No.６８〜７２の内外両輪
と、JISＳＵＪ２材からなりかつ上記熱処理条件Ｙで熱
処理が施されて製造された円すいころとによって円すい
ころ軸受を組立てた。

【００７０】そして、これらの軸受に、循環給油で３０
分間なじみ運転した後、運転および給油を停止して５分
間放置し、ついで無給油で再運転して焼き付きに至るま
での時間を測定した。なお、アキシアル荷重３．９ｋ
Ｎ、回転数５８８５ｒｐｍ、油温１３５℃として行っ
た。その結果を図１２に示す。

【００７１】図１１および１２、ならびに表４の結果か
ら、内外両輪の表面硬さが大きくなり、かつ残留オース
テナイト量が少なくなった場合にも、軸受の軌道輪とし
ての寸法変化率、靭性、焼き付き時間等の性能は低下し
ないことが判る。

【００７２】上記実施例においては、この発明の転がり
軸受部品が円すいころ軸受の内外両輪に適用されている
が、これに限定されるものではない。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の１実施形態を示し、この発明の転が
り軸受部品を内外両輪に適用した円すいころ軸受の部分
縦断面図である。

【図２】軌道面にビッカース圧子で圧痕を形成した状態
を示す部分拡大断面図である。

【図３】軌道面にビッカース圧子で圧痕を形成したとき
の圧痕の周囲の盛り上がり部の高さと、表面硬さとの関
係を示すグラフである。

【図４】圧痕の周囲の盛り上がり部の高さと、軸受の寿
命との関係を示すグラフである。

【図５】汚れ油中で軸受の寿命試験を行ったさいの、内
外両輪の表面硬さと、試験後の表面粗さとの関係を示す
グラフである。

【図６】ワイブル確率紙にプロットしたワイブル分布の
回帰直線の傾きと、表面残留オーステナイト量との関係
を示すグラフである。

【図７】圧痕の周囲の盛り上がり部の高さと、応力繰り
返し数との関係を示すグラフである。

【図８】No.１、５および６の内外両輪を使用した軸受
を用いて寿命試験を行ったさいの、ワイブル確率紙にプ
ロットしたワイブル分布の回帰直線の傾きと、表面残留
オーステナイト量との関係を示すグラフである。

【図９】No.８〜４７の内外両輪を使用した軸受を用い
て寿命試験を行ったさいの、ワイブル確率紙にプロット
したワイブル分布の回帰直線の傾きと、表面残留オース
テナイト量との関係を示すグラフである。

【図１０】No.８〜１７および２８〜３７の内外両輪を
使用した軸受の、圧痕面積率と、試験時間との関係を示
すグラフである。

【図１１】No.４８〜５１の内外両輪を使用した軸受
の、内輪の寸法変化率と、試験時間との関係を示すグラ
フである。

【図１２】No.６３〜７２の内外両輪を使用した軸受
の、焼き付き発生時間を示すグラフである。

【符号の説明】

(1)：内輪 (2)：外輪

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】汚れ油中で使用される転がり軸受の部品
であって、浸炭鋼よりなり、表面から５０μｍまでの深
さの表層部のマトリックス相中の炭素量が０．８重量％
以上であり、表面硬さがロックウェルＣ硬さで６３〜６
７、表面残留オーステナイト量が２０％以上２５％未満
である転がり軸受部品。
【請求項２】浸炭鋼が、JISＳＣｒ４２０材またはＳ
ＡＥ５１２０材からなる請求項１記載の転がり軸受部
品。