JP2013001940A

JP2013001940A - 軸受材料

Info

Publication number: JP2013001940A
Application number: JP2011133119A
Authority: JP
Inventors: Seiji Nabeshima; 誠司鍋島; Toru Hayashi; 透林; Ayumi Ishikawa; 歩石川
Original assignee: JFE Steel Corp
Current assignee: JFE Steel Corp
Priority date: 2011-06-15
Filing date: 2011-06-15
Publication date: 2013-01-07
Anticipated expiration: 2031-06-15
Also published as: JP5736990B2

Abstract

【課題】転動疲労寿命の長い軸受材料を提供することを課題とする。
【解決手段】［マグネシウムの濃度］／［酸素の濃度］≦０．２なる式を満足し、被検面積が３０００ｍｍ^２である場合に、（長さ×幅）^１／２で算出される介在物平均径が３μｍ以上である酸化物系非金属介在物及び硫化物含有酸化物系非金属介在物の合計の個数が、１０００ｍｍ^２あたり１００個以下、介在物平均径が１０μｍ以上の酸化物系非金属介在物及び硫化物含有酸化物系非金属介在物の合計の個数が、１０００ｍｍ^２あたり２個以下で、且つ、前記介在物平均径が１０μｍ以上、幅が３μｍ以上、長さが２０μｍ以上である酸化物系非金属介在物及び硫化物含有酸化物系非金属介在物の組成が、［マグネシウムの濃度］／（［アルミニウム濃度］＋［カルシウム濃度］）≦０．１の式を満足する軸受材料は、Ｂ１０寿命が優れている。
【選択図】なし

Description

本発明は、軸受材料に関する。

転がり軸受などに用いられる軸受材料には、転動疲労寿命の向上が求められている。軸受の転動疲労寿命は、材料中に存在する硬質の酸化物系非金属介在物に影響されることが広く知られている。そこで、従来、主として材料中の酸素量を低減することによって、酸化物系非金属介在物量の低減を図り、もって転動疲労寿命の向上を図る努力がなされてきた。その結果、精錬技術の進歩とも相まって、現在では材料中の酸素量を質量比にして１０ｐｐｍ以下にまで低減することができるようになってきた。しかし、こうした低酸素化による転動疲労寿命の向上方法はすでに限界に達しているのが実情である。

こうした実情に鑑み最近では、転動疲労寿命のより一層の向上を目指す提案がなされている。例えば、特許文献１には、単位面積あるいは単位体積中の酸化物系非金属介在物の個数により、また、特許文献２には、極値統計によって推定される酸化物系非金属介在物の予測最大径により、それぞれ長寿命を実現する軸受材料が開示されている。しかし、１０ｐｐｍ以下という極低値まで酸素量を下げた超清浄鋼においては、酸化物系非金属介在物のサイズと個数の関係が必ずしも明瞭ではなかった。

さらに、特許文献３には、鋼中の硫化物系非金属介在物の厚さ及び個数、並びに、酸化物系非金属介在物の予測最大径に着目し、被検面積が３２０ｍｍ^２である場合に厚さ１μｍ以上の硫化物系非金属介在物の個数を１２００個以下、且つ／又は、被検面積が３２０ｍｍ^２である場合に酸化物系非金属介在物の予測最大径を１０μｍ以下に制御することにより、長寿命を実現する軸受用鋼が開示されている。しかし、酸化物系非金属介在物の予測最大径を規定しても、酸化物系非金属介在物の組成が異なり硬度が変わると、寿命への影響も異なってくる。特に、ＭｇＯＡｌ_２Ｏ_３系介在物は硬質なため、介在物の周囲に応力集中が発生しやすく、ＭｇＯ濃度の高いＭｇＯＡｌ_２Ｏ_３系介在物は疲労寿命に対して有害である。

特開平３−１２６３８９号公報特開平５−２５５８７号公報特開平９−２９１３４０号公報

以上のような従来の技術は、酸化物の個数又は最大径を極低値まで低減することを基幹技術として実現されうるものである。しかしながら、さらなる長寿命化の向上が望まれるなか、酸化物の減少、最大径の減少はもちろんのこと、硬質なＭｇＯＡｌ_２Ｏ_３系介在物の減少が重要になってきており、その制御が必要となっている。
本発明は、転動疲労寿命の長い軸受材料を提供することを課題とする。

以上の課題を解決するため、本発明の一態様に係る軸受材料は、濃度０．８０質量％以上１．２０質量％以下の炭素、濃度０．１５質量％以上０．７０質量％以下のケイ素、濃度０．８０質量％以下のマンガン、濃度０．５０質量％以上２．００質量％以下のクロム、濃度０．０２０質量％以下のリン、濃度０．００４０質量％以下のイオウ、濃度０．００５質量％以上０．０４０質量％以下のアルミニウム、濃度１０．０ｐｐｍ以下の酸素、濃度０．００４０質量％以下の窒素、及び濃度０．４ｐｐｍ以上１．２ｐｐｍ以下のマグネシウムを含有し、残部が鉄及び不可避的不純物であるとともに、含有するマグネシウムの濃度及び酸素の濃度が、［マグネシウムの濃度］／［酸素の濃度］≦０．２なる式を満足することを特徴とする。

また、上記軸受材料は、被検面積が３０００ｍｍ^２である場合に、（長さ×幅）^１／２で算出される介在物平均径が３μｍ以上である酸化物系非金属介在物及び硫化物含有酸化物系非金属介在物の合計の個数が、１０００ｍｍ^２あたり１００個以下、前記介在物平均径が１０μｍ以上の酸化物系非金属介在物及び硫化物含有酸化物系非金属介在物の合計の個数が、１０００ｍｍ^２あたり２個以下で、且つ、前記介在物平均径が１０μｍ以上、幅が３μｍ以上、長さが２０μｍ以上である酸化物系非金属介在物及び硫化物含有酸化物系非金属介在物が含有するマグネシウムの濃度、アルミニウムの濃度及びカルシウムの濃度が、［マグネシウムの濃度］／（［アルミニウム濃度］＋［カルシウム濃度］）≦０．１なる式を満足することが好ましい。

さらに、上記軸受材料は、濃度０．１０質量％以下のモリブデン、濃度０．５質量％以下のニッケル、濃度０．５質量％以下の銅、濃度０．２０質量％以下のバナジウム、及び濃度０．２０質量％以下のニオブのうち少なくとも１つをさらに含有することが好ましい。

本発明の軸受材料は、濃度０．８０質量％以上１．２０質量％以下の炭素、濃度０．１５質量％以上０．７０質量％以下のケイ素、濃度０．８０質量％以下のマンガン、濃度０．５０質量％以上２．００質量％以下のクロム、濃度０．０２０質量％以下のリン、濃度０．００４０質量％以下のイオウ、濃度０．００５質量％以上０．０４０質量％以下のアルミニウム、濃度１０．０ｐｐｍ以下の酸素、濃度０．００４０質量％以下の窒素、及び濃度０．４ｐｐｍ以上１．２ｐｐｍ以下のマグネシウムを含有し、残部が鉄及び不可避的不純物であるとともに、含有するマグネシウムの濃度及び酸素の濃度が、［マグネシウムの濃度］／［酸素の濃度］≦０．２なる式を満足するため、転動疲労寿命が優れている。

本発明の軸受材料の一実施形態について、以下に詳細に説明する。本実施形態の軸受材料は、下記の成分組成を有する。
［炭素濃度について］
炭素（Ｃ）は、基地に固溶してマルテンサイトの強化に有効に作用する元素であり、焼入れ焼もどし後の強度確保と、それによる転動疲労寿命の向上のために必要な元素である。その含有量が０．８０質量％未満では上記の効果が十分に得られず、一方、１．２０質量％超過では鋳造時に巨大炭化物が生成し、加工性並びに転動疲労寿命が低下するので、０．８０質量％以上１．２０質量％以下の範囲に限定した。

［ケイ素濃度について］
ケイ素（Ｓｉ）は、鋼中に固溶して焼もどし軟化抵抗の増大により焼入れ、焼もどし後の強度を高めて転動疲労寿命を向上させる元素として有効である。こうした目的の下に添加されるＳｉの含有量は０．１５質量％以上０．７０質量％以下の範囲とする。その含有量が０．１５質量％未満では、上記の効果が十分に得られず、一方０．７０質量％超過では過剰であり、脱スケール性が悪化するためである。
［マンガン濃度について］
マンガン（Ｍｎ）は、鋼の焼入れ性を向上させることにより基地マルテンサイトの靭性、硬度を向上させ、転動疲労寿命を向上させる元素として有効である。こうした目的のためには０．８０質量％以下の添加であれば十分である。

［クロム濃度について］
クロム（Ｃｒ）は、焼入れ性の向上と安定した炭化物の形成を通じて、強度の向上並びに耐摩耗性を向上させ、ひいては転動疲労寿命を向上させる成分である。こうした効果を得るためには、０．５０質量％以上２．００質量％以下の添加が必要である。その含有量が０．５０質量％未満では上記の効果が十分に得られず、一方２．００質量％超過では、その添加効果は向上せず、鋼材硬さを低下させ転動疲労寿命に悪影響を与える恐れがある。
［リン濃度について］
リン（Ｐ）は、鋼の靱性並びに転動疲労寿命を低下させることから可能な限り低いことが望ましく、その許容上限は０．０２０質量％としなければならない。望ましくは０．０１５質量％以下である。

［イオウ濃度について］
イオウ（Ｓ）は、凝固時、熱処理時にＭｎと結合してＭｎＳを形成し、また、ＣａＯＡｌ_２Ｏ_３系介在物のＣａＯと反応しＣａＳを形成する。特に、ＣａＯＡｌ_２Ｏ_３系介在物の周囲にはＭｎＳやＣａＳを形成しやすく、酸化物系非金属介在物及び硫化物含有酸化物系非金属介在物の径が増大する。また、酸化物系非金属介在物及び硫化物含有酸化物系非金属介在物の周囲のＭｎＳは主にビレット圧延時の冷却過程において酸化物を核として生成するが、その際に酸化物系非金属介在物及び硫化物含有酸化物系非金属介在物の周囲にＭｎ欠乏層が生成するため、酸化物系非金属介在物及び硫化物含有酸化物系非金属介在物の周囲は脆弱になる。その結果、鋼球の圧砕時において強度が低下する。したがって、酸化物系非金属介在物及び硫化物含有酸化物系非金属介在物の周囲へのＭｎＳの析出は極力抑制することが重要である。Ｓ濃度が高いと疲労寿命や圧砕強度が低下することから、０．００４質量％を上限とする。望ましくは０．００２質量％以下である。
［酸素濃度について］
酸素（Ｏ）は、硬質の酸化物系非金属介在物を生成して、転動疲労寿命を低下させることから、低いほど望ましいが、その含有量は１０．０ｐｐｍまでは許容される。よって、その上限の含有量を１０．０ｐｐｍとする。望ましくは８．０ｐｐｍ以下である。

［窒素濃度について］
窒素（Ｎ）は、硬質なＴｉＮ、ＡｌＮを形成して転動疲労寿命を低下させることから低いことが望ましいが、その含有量は０．００４０質量％までは許容される。よって、その上限の含有量を０．００４０質量％とする。
［アルミニウム濃度について］
アルミニウム（Ａｌ）は、脱酸元素であり、酸化物系非金属介在物及び硫化物含有酸化物系非金属介在物を低減するためには重要な元素である。こうした目的を達成するためには、Ａｌの含有量は０．００５質量％以上とする必要がある。ただし、０．０４０質量％を超えて添加しても酸素濃度は大きく低減せず、むしろ、ＡｌＮの生成が転動疲労寿命を低下させることから、その上限の含有量は０．０４０質量％とする。

［マグネシウム濃度について］
マグネシウム（Ｍｇ）は、酸化物系非金属介在物及び硫化物含有酸化物系非金属介在物を低減するためには重要な元素である。その含有量が高いと、硬質なＭｇＯＡｌ_２Ｏ_３系介在物が増加すると共に、粗大なＡｌ_２Ｏ_３系介在物が増加し、転動疲労寿命が低下する。そこで、転動疲労寿命とマグネシウム濃度との関係を調査した結果、マグネシウム濃度が１．２ｐｐｍ超過では、粗大で圧延方向に連なったＭｇＯＡｌ_２Ｏ_３系介在物が増加して転動疲労寿命が低下することがわかった。また、マグネシウム濃度が０．４ｐｐｍ未満であると、介在物平均径が１０μｍ以上のＡｌ_２Ｏ_３系介在物が増加して転動疲労寿命が低下することがわかった。こうした結果から、マグネシウムの含有量は０．４ｐｐｍ以上１．２ｐｐｍ以下の範囲とする。
なお、マグネシウム濃度の分析は、塩酸、硝酸、フッ化水素酸の混酸でマイクロ波加圧分解した後、メチルイソブチルケトン（ＭＩＢＫ）抽出法で鉄を除去し、誘導結合プラズマ（ＩＣＰ）質量分析法で定量を行う、マイクロ波加圧分解−ＭＩＢＫ除鉄−ＩＣＰ質量分析法にて行った。また、空試験値の繰り返し精度から得られた本分析方法の定量下限（空試験値の標準偏差に１０を乗じて求めた値）は０．２ｐｐｍである。

［［マグネシウムの濃度］／［酸素の濃度］≦０．２について］
転動疲労寿命とマグネシウム濃度との関係の上記調査結果により、［マグネシウムの濃度］／［酸素の濃度］の値が０．２超過では、粗大で圧延方向に連なったＭｇＯＡｌ_２Ｏ_３系介在物が増加して転動疲労寿命が低下することがわかった。こうした結果から、［マグネシウムの濃度］／［酸素の濃度］≦０．２の式を満たす必要がある。
［モリブデン濃度について］
モリブデン（Ｍｏ）は、焼入れ性を向上させるのに有効な元素であり、必要に応じて添加する。ただし、高価な元素であるため、焼入れ性のより一層の向上が必要な場合にのみ添加する。こうした目的の下に添加されるＭｏの含有量は、０．１０質量％以下の範囲での添加で十分である。

［ニッケル濃度について］
ニッケル（Ｎｉ）は、焼入れ性を向上させるのに有効な元素であり、鋼材の靭性を向上させるため、必要に応じて添加する。しかしながら、０．５質量％超過ではその効果は飽和し、また、高価な元素であるため、０．５質量％を上限とする。
［銅濃度について］
銅（Ｃｕ）は、焼入れ性を向上させるのに有効な元素であり、必要に応じて添加する。こうした目的のもとに添加されるＣｕの上限の量は０．５質量％とする。０．５質量％超過では鋼材の表面に割れが発生するおそれがあるので、上限は０．５質量％とすることが好ましい。より好ましくは０．２質量％以下、さらに好ましくは０．１質量％以下である。

［バナジウム濃度について］
バナジウム（Ｖ）は、鋼中でＣ、Ｎと結合し析出強化元素として作用する。また、焼もどし軟化抵抗性を向上させる元素でもあり、これらの効果により疲労強度を向上させるため、必要に応じて添加する。しかしながら、０．２０質量％を超えて含有させてもその効果は飽和し、また、高価な元素でもあるため、添加量の上限は０．２０質量％とする。
［ニオブ濃度について］
ニオブ（Ｎｂ）は、焼入れ性の向上効果があるだけでなく、鋼中でＣ、Ｎと結合し析出強化元素として作用する。また、焼もどし軟化抵抗性を向上させる元素でもあり、これらの効果によって疲労強度を向上させるため、必要に応じて添加する。しかしながら、０．２０質量％を超えて含有させてもその効果は飽和し、また、高価な元素でもあるため、０．２０質量％を上限とする。

次に、この軸受材料の転動疲労寿命や圧砕強度のより一層の向上のためには、さらに鋼中に不可避に生成する酸化物系非金属介在物及び硫化物含有酸化物系非金属介在物の存在形態及び組成について、以下の条件を採用することが有効であることがわかった。
即ち、鋼中の酸化物系非金属介在物及び硫化物含有酸化物系非金属介在物の形態に関しては、熱間圧延後の製品丸棒の圧延方向縦断面を顕微鏡観察したとき、以下のような介在物形態、組成を有することが転動疲労寿命、圧砕強度の向上に有効である。

まず、酸化物系非金属介在物及び硫化物含有酸化物系非金属介在物の最大径については、直径６０ｍｍの丸棒の１／４厚部で圧延方向に平行な断面から検鏡サンプルを作製し、被検面積が３０００ｍｍ^２である場合に、（長さ×幅）^１／２で算出される介在物平均径が３μｍ以上である酸化物系非金属介在物及び硫化物含有酸化物系非金属介在物の合計の個数が、１０００ｍｍ^２あたり１００個以下、前記介在物平均径が１０μｍ以上の酸化物系非金属介在物及び硫化物含有酸化物系非金属介在物の合計の個数が、１０００ｍｍ^２あたり２個以下である必要がある。介在物平均径が３μｍ以上である酸化物系非金属介在物及び硫化物含有酸化物系非金属介在物の合計の個数が、１０００ｍｍ^２あたり１００個超過であること、及び、前記介在物平均径が１０μｍ以上の酸化物系非金属介在物及び硫化物含有酸化物系非金属介在物の合計の個数が、１０００ｍｍ^２あたり２個超過であることのうち少なくとも１つを満たした場合、転動疲労寿命は低下する。

さらに、マグネシウム濃度が１．２ｐｐｍ超過であり、且つ、［マグネシウムの濃度］／［酸素の濃度］の値が０．２超過である場合には、上記検鏡サンプル中において、前記介在物平均径が１０μｍ以上、幅が３μｍ以上、長さが２０μｍ以上である酸化物系非金属介在物及び硫化物含有酸化物系非金属介在物が含有するマグネシウムの濃度、アルミニウムの濃度及びカルシウムの濃度が、［マグネシウムの濃度］／（［アルミニウム濃度］＋［カルシウム濃度］）≦０．１なる式を満たさなくなり、［マグネシウムの濃度］／（［アルミニウム濃度］＋［カルシウム濃度］）の値が０．１超過となり、硬質なＭｇＯＡｌ_２Ｏ_３系介在物が連なって存在することとなった。その結果、転動疲労寿命が低下することが明らかとなった。なお、酸化物系非金属介在物及び硫化物含有酸化物系非金属介在物が含有するマグネシウムの濃度、アルミニウムの濃度及びカルシウムの濃度については、ＥＰＭＡ（電子線マイクロ分析法）、ＳＥＭ（走査型電子顕微鏡）及びＥＤＸ（エネルギー分散型Ｘ線分光法）により、上記介在物の組成を定量することによって求めた。

したがって、マグネシウム濃度を１．２ｐｐｍ以下とし、且つ、［マグネシウムの濃度］／［酸素の濃度］の値を０．２以下とする必要がある。また、前記介在物平均径が１０μｍ以上、幅が３μｍ以上、長さが２０μｍ以上である酸化物系非金属介在物及び硫化物含有酸化物系非金属介在物が含有するマグネシウムの濃度、アルミニウムの濃度及びカルシウムの濃度が、［マグネシウムの濃度］／（［アルミニウム濃度］＋［カルシウム濃度］）≦０．１なる式を満たすことが好ましい。

なお、転動疲労寿命の試験方法は、以下の通りである。直径６０ｍｍの製品丸棒を輪切りにし、それに通常の焼入れ及び低温焼戻しの熱処理を施した後に、表面を機械加工して円盤状試験片とする。そして、この円盤状試験片をスラスト型転動疲労試験機に装着して、剥離が発生するまでの負荷回数を測定し、試験片数の１０％が疲労破壊し、剥離する寿命をワイブル確率紙により求めた。

以上説明したように、鋼組成と、酸化物系非金属介在物及び硫化物含有酸化物系非金属介在物の形態、個数、並びに組成とを制御すると、優れた転動疲労寿命を有する軸受材料を得ることができる。特に、ＭｇＯＡｌ_２Ｏ_３系介在物の生成抑止と、酸化物系非金属介在物の周囲への硫化物の生成抑止が重要である。このような軸受材料は、玉軸受等の転がり軸受の材料として好適であり、本実施形態の軸受材料を用いれば、優れた転動疲労寿命を有する転がり軸受を製造することができる。

以下に、本実施形態の実施条件と得られた効果について具体的に示す。本実施形態の鋼材成分に基づいて高炭素クロム軸受鋼を製造した。本実施例においては、高炉出銑工程、溶銑予備処理工程、転炉における一次精錬工程、加熱撹拌精錬処理（ＬＦ）工程、ＲＨ真空脱ガス処理工程、連続鋳造工程という順序で高炭素クロム軸受鋼を製造した。
表１，２に示す鋼組成（Ｆｅ以外の主要組成のみ示す）からなる軸受材料を上記の順序により溶製し、連続鋳造によりブルーム鋳片（３００×４００ｍｍ断面）を製造した。このブルーム鋳片に対して所定の加熱、均熱拡散処理を施した後に、直径２１５ｍｍのビレットに圧延した。このビレットをさらに熱間圧延により直径６０ｍｍの棒鋼とし、次に炭化物を球状化するために焼鈍し処理を行い、製品丸棒とした。この製品丸棒の１／４厚部の位置より分析試料を採取し、各成分濃度についてＩＣＰ分析を行うと共に、マグネシウム濃度については、前述のマイクロ波加圧分解−ＭＩＢＫ除鉄−ＩＣＰ質量分析法を用いて分析を行った。

この製品丸棒の１／４厚部における圧延方向の縦断面を、検鏡法により観察した。被検面積は３０００ｍｍ^２である。そして、（長さ×幅）^１／２で算出される介在物平均径が３μｍ以上である酸化物系非金属介在物及び硫化物含有酸化物系非金属介在物の合計の個数、及び、介在物平均径が１０μｍ以上である酸化物系非金属介在物及び硫化物含有酸化物系非金属介在物の合計の個数をそれぞれ測定した。また、幅が３μｍ以上、長さが２０μｍ以上である酸化物系非金属介在物及び硫化物含有酸化物系非金属介在物をランダムに２０個以上抽出し、ＳＥＭ（走査型電子顕微鏡）及びＥＤＸ（エネルギー分散型Ｘ線分光法）により平均組成を定量した。そして、酸化物及び硫化物に換算して、酸化物系非金属介在物及び硫化物含有酸化物系非金属介在物中のマグネシウム濃度、カルシウム濃度、及び、アルミニウム濃度を測定した。

また、転動疲労寿命の試験は、上記製品丸棒を輪切りにして円盤に粗加工し、通常の焼入れ及び低温焼戻しの熱処理を施した後に、表面を機械仕上げ加工して試験片を製作した。この試験片を用いて転動疲労寿命試験を行った。この転動疲労寿命試験には森式スラスト型転動疲労試験機を用い、ヘルツ最大接触応力は５２６０ＭＰａ、繰り返し応力数は３０Ｈｚ、♯６８タービン油による潤滑という条件で行った。試験は、試験片が剥離するまでの負荷回数を測定し、その試験結果がワイブル分布に従うものとして、試験片数の１０％が疲労破壊する寿命（Ｂ１０寿命）をワイブル確率紙により求めた。

表１及び表２に、本実施例及び比較例の高炭素クロム軸受鋼の鋼材成分、マグネシウムの濃度及び酸素の濃度の、［マグネシウムの濃度］／［酸素の濃度］の値、高炭素クロム軸受鋼に含まれる酸化物系非金属介在物及び硫化物含有酸化物系非金属介在物の合計の個数、前記介在物平均径が１０μｍ以上、幅が３μｍ以上、長さが２０μｍ以上である酸化物系非金属介在物及び硫化物含有酸化物系非金属介在物が含有するマグネシウムの濃度、アルミニウムの濃度及びカルシウムの濃度の、［マグネシウムの濃度］／（［アルミニウム濃度］＋［カルシウム濃度］）の値、並びに、Ｂ１０寿命を示す。なお、Ｂ１０寿命については、５×１０^７回以上であった場合はＢ１０寿命が長寿命であると評価し、５×１０^７回未満であった場合はＢ１０寿命が不十分であると評価した。

本実施例の高炭素クロム軸受鋼は、［マグネシウムの濃度］／［酸素の濃度］≦０．２なる式を満足し、被検面積が３０００ｍｍ^２である場合に、（長さ×幅）^１／２で算出される介在物平均径が３μｍ以上である酸化物系非金属介在物及び硫化物含有酸化物系非金属介在物の合計の個数が、１０００ｍｍ^２あたり１００個以下、介在物平均径が１０μｍ以上の酸化物系非金属介在物及び硫化物含有酸化物系非金属介在物の合計の個数が、１０００ｍｍ^２あたり２個以下で、且つ、前記介在物平均径が１０μｍ以上、幅が３μｍ以上、長さが２０μｍ以上である酸化物系非金属介在物及び硫化物含有酸化物系非金属介在物の組成が、［マグネシウムの濃度］／（［アルミニウム濃度］＋［カルシウム濃度］）≦０．１の式を満足するため、上記条件を満たしていない比較例に比べてＢ１０寿命が優れている。

なお、表１及び２において「Ｔ．Ｏ」とは、鋼中の全酸素濃度を示し、「Ｔ．Ｍｇ」とは、鋼中の全マグネシウム濃度を示している。また、表１及び２において「酸化物及び硫化物含有酸化物」とは、酸化物系非金属介在物及び硫化物含有酸化物系非金属介在物を示している。

Claims

濃度０．８０質量％以上１．２０質量％以下の炭素、濃度０．１５質量％以上０．７０質量％以下のケイ素、濃度０．８０質量％以下のマンガン、濃度０．５０質量％以上２．００質量％以下のクロム、濃度０．０２０質量％以下のリン、濃度０．００４０質量％以下のイオウ、濃度０．００５質量％以上０．０４０質量％以下のアルミニウム、濃度１０．０ｐｐｍ以下の酸素、濃度０．００４０質量％以下の窒素、及び濃度０．４ｐｐｍ以上１．２ｐｐｍ以下のマグネシウムを含有し、残部が鉄及び不可避的不純物であるとともに、含有するマグネシウムの濃度及び酸素の濃度が、［マグネシウムの濃度］／［酸素の濃度］≦０．２なる式を満足することを特徴とする軸受材料。
被検面積が３０００ｍｍ^２である場合に、（長さ×幅）^１／２で算出される介在物平均径が３μｍ以上である酸化物系非金属介在物及び硫化物含有酸化物系非金属介在物の合計の個数が、１０００ｍｍ^２あたり１００個以下、前記介在物平均径が１０μｍ以上の酸化物系非金属介在物及び硫化物含有酸化物系非金属介在物の合計の個数が、１０００ｍｍ^２あたり２個以下で、且つ、前記介在物平均径が１０μｍ以上、幅が３μｍ以上、長さが２０μｍ以上である酸化物系非金属介在物及び硫化物含有酸化物系非金属介在物が含有するマグネシウムの濃度、アルミニウムの濃度及びカルシウムの濃度が、［マグネシウムの濃度］／（［アルミニウム濃度］＋［カルシウム濃度］）≦０．１なる式を満足することを特徴とする請求項１に記載の軸受材料。
濃度０．１０質量％以下のモリブデン、濃度０．５質量％以下のニッケル、濃度０．５質量％以下の銅、濃度０．２０質量％以下のバナジウム、及び濃度０．２０質量％以下のニオブのうち少なくとも１つをさらに含有することを特徴とする請求項１又は２に記載の軸受材料。