JP2001348646A - 伸線加工を省略できる軸受鋼線材 - Google Patents
伸線加工を省略できる軸受鋼線材Info
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Abstract
る。 【解決手段】 質量%で、C:0.95〜1.10%、
Si:0.15〜0.70%、Mn:0.20〜1.1
5%、S:0.025%以下、Cr:0.9〜1.6%
を含み、残部Feおよび不可避的不純物からなる組成を
有する軸受鋼線材であって、線径の公差が±0.12m
m以内であり、かつ偏径差0.16mm未満の鋼線材で
皮膜量を5〜10g/m2 に調整することを特徴とする
伸線加工を省略できること軸受鋼線材。さらに加えて、
Mo:0.30%以下、Cu:0.20%以下、Ni:
0.25%以下のうちから選ばれた1種または2種以上
を含有すること。
Description
きる軸受鋼線材に関するものである。
の軸受鋼線材を用いて、酸洗し、球状化焼鈍し、さらに
酸洗し、表面処理工程と伸線加工工程とを経て切断され
た後、鍛造加工、研摩、焼入れ・焼戻し処理し、仕上げ
研摩工程を経て製造されている。而して、軸受用鋼球、
ころは、寸法精度が高いことが要求されているため、そ
の製造工程においては、特に鍛造加工に供される線材の
寸法精度が厳しく管理されている。そのため、鍛造加工
の前に、線径を所定の寸法に精度良く調整する目的で伸
線加工工程が必須であった。伸線加工は、圧延や酸洗に
より生じる線径のばらつき、あるいは表面粗さのばらつ
きを修正することを目的として圧延が行われている。
止するため、伸線加工時に表面疵の検査を行うことが要
求されている。そのため、軸受鋼線材では、一般硬鋼線
のような高速伸線が行えず、生産性が低いという問題が
ある。また、さらに軸受用のため、伸線後の線径の線径
公差が厳しく要求され、伸線ダイスを頻度良く交換する
必要がる。このように、伸線加工を行うために工程が複
雑となり、製造コストの増加をもたらすことから、軸受
鋼線材において圧延材から伸線加工を行わずに鋼球やこ
ろ等の軸受けを製造する方法として、例えば特開平11
−279695号公報のように、C,Si,Mn,Cr
を適正値に調整し、さらにS:0.010%重量以下と
する鋼素材を、酸洗後の表面粗さRaが1.0μm以
下、かつ線径の公差が±0.10mm以内にする軸受鋼
線材が開示されている。
た特開平11−279695号公報においては、最終酸
洗後の表面粗さが1.0μm以下、線径の公差が±0.
10mm以内で製造可能としているが、圧延材を伸線せ
ずに鋼球やころを製造するヘッダー加工を行う際には、
ダイスのクリアランスが非常に小さいため伸線材並みの
寸法精度が要求される。そのため、上記技術に示される
寸法公差内であっても真円度が良好でないとダイスに引
っ掛かるなどの現象が発生し問題が生じる。また、皮膜
量を管理しないと皮膜過多によるカス詰まり、過少によ
るダイス焼付け等の問題を生じる。
消するべく、発明者らは鋭意開発を進めた結果、線径の
公差が±0.12mm以内で、かつ偏径差0.16mm
未満の軸受鋼線材で皮膜量を5〜10g/m2 に管理す
れば伸線加工を省略できることを見出したものである。
その発明の要旨とするところは、 (1)質量%で、C:0.95〜1.10%、Si:
0.15〜0.70%、Mn:0.20〜1.15%、
S:0.025%以下、Cr:0.9〜1.6%を含
み、残部Feおよび不可避的不純物からなる組成を有す
る軸受鋼線材であって、線径の公差が±0.12mm以
内であり、かつ偏径差0.16mm未満の鋼線材で皮膜
量を5〜10g/m2 に調整することを特徴とする伸線
加工を省略できること軸受鋼線材。 (2)前記(1)に加えて、Mo:0.30%以下、C
u:0.20%以下、Ni:0.25%以下のうちから
選ばれた1種または2種以上を含有することを特徴とす
る伸線加工を省略できること軸受鋼線材にある。
組成の限定理由について説明する。 C:0.95〜1.10% Cは、硬さを増加させる元素であり、本発明の用途であ
る軸受の鋼球やころには所定の硬さを得るために0.9
5%以上含有させる必要がある。一方、1.15%を超
えると、球状化組織の形成が阻害される。従って、その
範囲を0.95〜1.15%とした。 Si:0.15〜0.70% Siは、製鋼時の脱酸剤として作用する以外、焼入れ性
を向上させる元素である。その効果を得るためには0.
15%以上必要である。しかし、0.70%を超えて添
加してもその効果は期待できないため、その上限を0.
70%とした。
を向上させる元素であるが、添加量が0.20%未満で
は、その効果が十分でなく、また、1.15%を超える
添加は、球状化組織が不安定となる。そのため、その範
囲を0.20〜1.15%とした。 S:0.025%以下 Sは、本発明の重要な構成要素である元素であり、スケ
ールの生成量を増加させる傾向がある。このため、上限
を0.025%とした。
させる元素であり、0.9%以上添加する。しかし、
1.6%を超えて添加しても効果が飽和する上添加量の
増加によりコスト高となる。従って、その範囲を0.9
〜1.6%とした。 Mo:0.30%以下、Cu:0.20%以下、Ni:
0.25%以下のうちから選ばれた1種または2種以上 Mo,Cu,Niは、いずれも鋼の焼入れ性を増加させ
る元素であり、必要に応じて添加できる。しかし、M
o,Cu,Niのいずれも多量に添加すると、酸洗性、
鍛造性を劣化させる。このため、その上限をMo:0.
30%、Cu:0.20%、Ni:0.25%とした。
内とする。寸法公差が±0.12mmを超えると、客先
でのヘッダー加工時のダイスと線材とのクリアランスが
適正に保てないため伸線加工を必要となる。しかし、寸
法公差だけでは十分ではなく、同一断面の最大径と最小
径の差(偏径差)を管理しないと、加工時に引っ掛か
り、また、製品の減肉、余肉等の体積管理を行う上での
問題を生じる。すなわち、例えば鋼球製造工程での円筒
刃のクリアランスを適正に保てない円筒刃等に引っ掛か
り、また、切断する際には事前に寸法を測定して決めら
れた製品の体積に合わせて切断するが偏径差が大きいと
最適な長さを選定することが出来ない。そこで、ヘッダ
ー加工可否の検討を実機にて繰り返し検討した結果、寸
法公差だけでなく偏径差を0.16mm未満とする必要
があることを見出したものである。
の制御、前処理を塩酸酸洗にて行うことにより、りん酸
亜鉛カルシウムと線材表面との間に残存しているスマッ
ト量を0.1g/m2 以下に抑えることが必要である。
スマット量が0.1g/m2を超えるとりん酸亜鉛カル
シウム皮膜の密着性が低下するからである。また、本発
明においては、燐酸亜鉛カルシウム皮膜後の金属石鹸、
または石灰石鹸を省略し、しかも、スマット量と燐酸亜
鉛カルシウム皮膜の総皮膜量を5〜10g/m 2 にする
ことにより加工時の問題を解消するものである。
に説明する。表1に供試材の化学組成を示す。これらの
材料は線材端部の本来なら切捨てとする寸法精度の悪い
ものと通常部より採取したカットサンプルである。さら
に球状化焼鈍、酸洗処理を施した後の線径を測定した。
なお、線径の測定方法は、任意の箇所について、同一断
面の最大径と最小径を測定し、公差として目標値(9.
00mm)に対してばらつき範囲を算出した。評価法と
してヘッダーマシン、実機にてヘッダー加工を行った。
その結果を表2に示す。
5、16は本発明例であり、No.1〜4、7、9〜1
4は比較例である。No.1、2、7、11、12の偏
径差は、それぞれ大きく、加工時に引っ掛かり等が発生
した。また、No.3、4、9、10、11、13は総
皮膜量が10g/m2 を超えており、ヘドロ状のガスの
発生が認められた。さらに、No.9、10はスマット
量が多く、また、No.13、14は寸法公差が±0.
12mmを超えている。
から鋼球、ころ等に軸受を製造するに際し、従来必要と
されていた伸線加工を省略することができ、軸受製造コ
ストを大幅に削減できる極めてすぐれた効果を奏するも
のである。
Claims (2)
- 【請求項1】 質量%で、 C:0.95〜1.10%、 Si:0.15〜0.70%、 Mn:0.20〜1.15%、 S:0.025%以下、 Cr:0.9〜1.6%、 を含み、残部Feおよび不可避的不純物からなる組成を
有する軸受鋼線材であって、線径の公差が±0.12m
m以内であり、かつ偏径差0.16mm未満の鋼線材で
皮膜量を5〜10g/m2 に調整することを特徴とする
伸線加工を省略できること軸受鋼線材。 - 【請求項2】 請求項1に加えて、Mo:0.30%以
下、Cu:0.20%以下、Ni:0.25%以下のう
ちから選ばれた1種または2種以上を含有することを特
徴とする伸線加工を省略できること軸受鋼線材。
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