JP2014040894A - Ring member for bearing component, race, rolling bearing, and method of manufacturing ring member for bearing component - Google Patents
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Description
本発明は、軸受部品用リング部材、軌道輪、転がり軸受および軸受部品用リング部材の製造方法に関するものであり、より特定的には、大型軸受をより長寿命化することが可能な軸受部品用リング部材、当該軸受部品用リング部材より製造される軌道輪、当該軌道輪を備える転がり軸受、および大型軸受をより長寿命化することができる軸受部品用リングを製造可能な軸受部品用リング部材の製造方法に関するものである。 The present invention relates to a bearing member ring member, a bearing ring, a rolling bearing, and a bearing member ring member manufacturing method, and more specifically, for a bearing component capable of extending the life of a large-sized bearing. A ring member for a bearing component capable of manufacturing a ring member, a bearing ring manufactured from the ring member for the bearing component, a rolling bearing including the bearing ring, and a ring for a bearing component capable of extending the life of a large-sized bearing. It relates to a manufacturing method.
ＣＴ（Ｃｏｍｐｕｔｅｄ Ｔｏｍｏｇｒａｐｈｙ）スキャナーのガントリーや建設機械または風力発電機の旋回輪には、内径が大きく肉厚が薄い大型軸受が使用されている。この大型軸受の軸受部品（たとえば、内輪および外輪や保持器など）用リング素形材は、たとえば以下に説明するリングローリング鍛造により製造される。 Large bearings having a large inner diameter and a small wall thickness are used in the gantry of a CT (Computed Tomography) scanner and the turning wheel of a construction machine or a wind power generator. The ring shaped member for bearing parts (for example, inner ring, outer ring, cage, etc.) of this large-sized bearing is manufactured by, for example, ring rolling forging described below.
以下、リングローリング鍛造によるリング素形材の製造について説明する。まず、図１９を参照して、インゴット鋳造した鋼塊より必要な分量だけ鋼を切断し、インゴット１００を得る。次に、図２０を参照して、熱間鍛造によりインゴット１００を円盤部材１０１に据え込む。次に、図２１を参照して、円盤部材１０１を粗地成形し、芯部分を打ち抜いてリング部材１０２に加工する。そして、図２２を参照して、リングローリング加工を施すことにより、リング部材１０２を所定の内径および外径にまで伸ばす。 Hereinafter, the production of the ring shaped material by ring rolling forging will be described. First, referring to FIG. 19, steel is cut by a necessary amount from an ingot cast ingot to obtain an ingot 100. Next, referring to FIG. 20, the ingot 100 is placed on the disk member 101 by hot forging. Next, referring to FIG. 21, the disk member 101 is formed into a rough ground, the core portion is punched out, and processed into the ring member 102. Then, referring to FIG. 22, the ring member 102 is extended to a predetermined inner diameter and outer diameter by performing a ring rolling process.
大型軸受の軸受部品用リング素形材は、大型のインゴット１００を用いて製造されるため、表層部に比べて凝固速度が遅い内部に巣（空孔）が生じ易い。そのため、熱間鍛造や大型プレス機を用いた圧延により巣を鍛着させる必要がある。しかし、リングローリング鍛造においては、インゴット１００に十分な鍛錬を加えて巣を鍛着することが困難であるため、リング素形材の品質が低下するという問題がある。また、芯部分の打ち抜きも伴うため、材料の歩留まりも低下する。 Since the ring shaped member for a bearing component of a large-sized bearing is manufactured using the large-sized ingot 100, a nest (hole) is likely to be generated in the interior having a slower solidification rate than the surface layer portion. Therefore, it is necessary to forge the nest by hot forging or rolling using a large press. However, in ring rolling forging, since it is difficult to forge the nest by applying sufficient training to the ingot 100, there is a problem that the quality of the ring shaped material is lowered. Moreover, since the core portion is also punched, the material yield is also reduced.
これに対して、軸受部品用リング素形材の他の製造方法として、予め圧延により所定の断面形状に成形した棒鋼をリング形状に丸め、その端面を接合することによりリング素形材を製造する方法が提案されている（たとえば、特許文献１参照）。この方法では、予め棒鋼に十分に鍛錬を加えて内部の巣を鍛着させることができるため、より高品質なリング素形材を製造することができる。また、この方法では、芯部分の打ち抜き工程が不要であるため材料廃棄率を低減可能であり、さらに冷間加工が可能であるため、生産性の向上や製造工程の省エネルギー化による製造コストの削減を図ることができる。そのため、この方法は、軸受部品用リング素形材の製造だけでなく、たとえばリングギアや旋回輪の取り付け台座の製造にも利用されている（たとえば、特許文献２および３参照）。 On the other hand, as another manufacturing method of a ring component for bearing parts, a ring component is manufactured by rounding a steel bar previously formed into a predetermined cross-sectional shape by rolling into a ring shape and joining the end surfaces thereof. A method has been proposed (see, for example, Patent Document 1). In this method, the steel bar can be sufficiently forged and the inner nest can be forged in advance, so that it is possible to manufacture a higher quality ring shape material. In addition, this method eliminates the need for a punching process for the core part, so the material disposal rate can be reduced, and further, cold working is possible, thus reducing manufacturing costs by improving productivity and saving energy in the manufacturing process. Can be achieved. For this reason, this method is used not only for the production of ring shaped members for bearing parts but also for the production of mounting bases for ring gears and swiveling wheels (see, for example, Patent Documents 2 and 3).
上述のように、特許文献１において提案されている方法においては、棒鋼の内部の巣を十分に鍛着させることにより高品質なリング素形材を製造することができる。しかし、このリング素形材では、軸受を十分に長寿命化することができないという問題があった。 As described above, in the method proposed in Patent Document 1, a high-quality ring shape material can be manufactured by sufficiently forging the nest inside the steel bar. However, this ring shaped member has a problem that the bearing life cannot be sufficiently extended.
本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであり、その一の目的は、大型軸受をより長寿命化することが可能な軸受部品用リング部材、当該軸受部品用リング部材より製造される軌道輪、および当該軌道輪を備える転がり軸受を提供することである。また、本発明の他の目的は、大型軸受をより長寿命化することができる軸受部品用リング部材を製造可能な軸受部品用リング部材の製造方法を提供することである。 The present invention has been made in view of the above problems, and one object thereof is a ring member for a bearing component capable of extending the life of a large-sized bearing, and a raceway manufactured from the ring member for the bearing component. It is to provide a ring and a rolling bearing provided with the raceway. Another object of the present invention is to provide a method of manufacturing a ring member for a bearing component that can manufacture a ring member for a bearing component that can extend the life of a large-sized bearing.
本発明の軸受部品用リング部材は、鋼からなる棒状部材の両端が接合されて形成される環状の構造を有している。本発明の軸受部品用リング部材の外径は、２００ｍｍ以上である。棒状部材は、鍛錬成形比が１０Ｓ以上となるように鍛錬されている。 The ring member for bearing parts of the present invention has an annular structure formed by joining both ends of a rod-shaped member made of steel. The outer diameter of the ring member for bearing parts of the present invention is 200 mm or more. The rod-shaped member is forged so that the forging ratio is 10S or more.
本発明者は、軸受をより長寿命化するための方策について詳細な検討を行った。その結果、軸受部品用リング部材の内部の巣を十分に鍛着した場合でも、その内部に存在する非金属介在物に集中的に応力が負荷され、これを亀裂の起点として軸受の剥離や破損が発生し、軸受の寿命が低下することを見出し、本発明に想到した。 The present inventor has conducted detailed studies on measures for extending the life of the bearing. As a result, even when the nest inside the ring member for bearing parts is fully forged, stress is concentrated on the non-metallic inclusions present inside the ring, and this causes cracks to peel or break the bearing. As a result, it was found that the life of the bearing is reduced, and the present invention has been conceived.
本発明の軸受部品用リング部材は、外径が２００ｍｍ以上である大型軸受の軸受部品用リング部材であり、鍛錬成形比が１０Ｓ以上に鍛錬された棒状部材の両端を接合して形成される。そのため、鍛錬成形比が１０Ｓ未満である従来の大型軸受の軸受部品用リング部材に比べて、軸受の剥離や破損の原因となる非金属介在物がより細分化された状態となっている。したがって、本発明の軸受部品用リング部材は、軸受の剥離や破損の発生を抑制することにより大型軸受をより長寿命化することが可能な軸受部品用リング部材を提供することができる。 The ring member for bearing parts of the present invention is a ring member for bearing parts of a large bearing having an outer diameter of 200 mm or more, and is formed by joining both ends of a rod-like member wrought to a forging ratio of 10S or more. For this reason, the nonmetallic inclusions that cause the peeling and breakage of the bearing are more fragmented than the ring member for bearing parts of the conventional large bearing having a forging ratio of less than 10S. Therefore, the ring member for bearing parts of the present invention can provide a ring member for bearing parts that can extend the life of a large-sized bearing by suppressing the occurrence of peeling and breakage of the bearing.
ここで、「棒状部材の鍛錬」とは、棒状部材を一方向に引き延ばすことにより棒状部材を成形することを意味する。また、「鍛錬成形比」とは、棒状部材を引き延ばす前の断面積を、棒状部材を引き延ばした後の棒状部材の断面積により除した値を意味する。すなわち、「鍛錬成形比が１０Ｓ以上」とは、棒状部材を引き延ばす前の断面積を、棒状部材を引き延ばした後の棒状部材の断面積により除した値が１０以上であることを意味する。また、「棒状部材の断面積」とは、棒状部材を引き延ばす方向に対して垂直な方向に沿った棒状部材の断面積を意味する。 Here, “forging a rod-shaped member” means forming the rod-shaped member by stretching the rod-shaped member in one direction. The “forge forming ratio” means a value obtained by dividing the cross-sectional area before extending the rod-shaped member by the cross-sectional area of the rod-shaped member after extending the rod-shaped member. That is, “the forging ratio is 10S or more” means that the value obtained by dividing the cross-sectional area before extending the rod-like member by the cross-sectional area of the rod-like member after extending the rod-like member is 10 or more. The “cross-sectional area of the bar-shaped member” means a cross-sectional area of the bar-shaped member along a direction perpendicular to the direction in which the bar-shaped member is extended.
上記軸受部品用リング部材において、棒状部材は、圧延、引き抜き加工、押し出し加工、鍛伸およびせん断塑性加工のうちいずれかにより鍛錬されていてもよい。これにより、上記軸受部品用リング部材の内部に存在する非金属介在物がさらに細分化された状態となる。その結果、大型軸受をさらに長寿命化することができる。 In the bearing member ring member, the rod-shaped member may be forged by any one of rolling, drawing, extrusion, forging, and shear plastic working. As a result, the non-metallic inclusions present in the bearing member ring member are further subdivided. As a result, the life of the large-sized bearing can be further extended.
上記軸受部品用リング部材において、棒状部材の内部に存在する非金属介在物の最大長さは、１２μｍ以下であってもよい。これにより、大型軸受を一層長寿命化することができる。 In the bearing member ring member, the maximum length of the non-metallic inclusions present inside the rod-shaped member may be 12 μm or less. Thereby, the life of the large-sized bearing can be further extended.
ここで、「非金属介在物の長さ」の判断において、棒状部材を引き延ばす方向に互いに連なった個々の非金属介在物同士の間隔が非金属介在物の幅よりも大きい場合、個々の非金属介在物は別々のものとしてその長さを判断する。一方、棒状部材を引き延ばす方向に互いに連なった個々の非金属介在物同士の間隔が非金属介在物の幅よりも小さい場合、個々の非金属介在物は一体のものとしてその長さを判断する。 Here, in the determination of “the length of the nonmetallic inclusions”, when the interval between the individual nonmetallic inclusions connected to each other in the direction in which the rod-shaped member is extended is larger than the width of the nonmetallic inclusions, The length of the inclusion is determined as being separate. On the other hand, when the interval between the individual non-metallic inclusions connected to each other in the direction in which the rod-shaped member is extended is smaller than the width of the non-metallic inclusions, the length of each non-metallic inclusion is determined as being integral.
上記軸受部品用リング部材は、ＪＩＳ規格ＳＵＪ２またはＪＩＳ規格ＳＵＪ３の軸受鋼からなっていてもよい。これにより、疲労強度に優れた大型軸受を得ることができる。 The bearing member ring member may be made of JIS standard SUJ2 or JIS standard SUJ3 bearing steel. Thereby, a large bearing excellent in fatigue strength can be obtained.
上記軸受部品用リング部材において、棒状部材の両端は、フラッシュバット溶接により接合されていてもよい。これにより、棒状部材の両端の接合面において優れた疲労強度を確保することができる。 In the bearing member ring member, both ends of the rod-shaped member may be joined by flash butt welding. Thereby, the outstanding fatigue strength is securable in the joint surface of the both ends of a rod-shaped member.
本発明の軌道輪は、大型軸受をより長寿命化することが可能な上記本発明の軸受部品用リング部材により製造される。したがって、本発明の軌道輪は、大型軸受をより長寿命化することが可能な軌道輪を提供することができる。 The bearing ring of the present invention is manufactured by the bearing member ring member of the present invention, which can extend the life of a large-sized bearing. Therefore, the bearing ring of the present invention can provide a bearing ring that can extend the life of a large-sized bearing.
本発明の転がり軸受は、内周面に外輪転走面を有する外輪と、外周面に内輪転走面を有し、内輪転走面が外輪転走面に対向するように外輪の内側に配置される内輪と外輪転走面および内輪転走面に接触し、円環状の軌道上に並べて配置される複数の転動体とを備えている。外輪および内輪のうち少なくとも一方は、上記本発明の軌道輪である。 The rolling bearing of the present invention has an outer ring having an outer ring rolling surface on the inner circumferential surface, an inner ring rolling surface on the outer circumferential surface, and is arranged inside the outer ring so that the inner ring rolling surface faces the outer ring rolling surface. An inner ring, an outer ring rolling surface, and a plurality of rolling elements arranged in contact with each other on an annular track. At least one of the outer ring and the inner ring is the track ring of the present invention.
本発明の転がり軸受は、大型軸受をより長寿命化することが可能な上記本発明の軌道輪を備えている。したがって、本発明の転がり軸受は、より長寿命化した大型の転がり軸受を提供することができる。 The rolling bearing according to the present invention includes the above-described raceway ring according to the present invention, which can extend the life of a large-sized bearing. Therefore, the rolling bearing of the present invention can provide a large-sized rolling bearing having a longer life.
上記転がり軸受は、ＣＴスキャナーのガントリーに使用される転がり軸受であってもよい。また、上記転がり軸受は、建設機械または風力発電機に使用される転がり軸受であってもよい。このように、上記転がり軸受は、大型の転がり軸受が必要とされる用途において好適に採用することができる。 The rolling bearing may be a rolling bearing used for a gantry of a CT scanner. Further, the rolling bearing may be a rolling bearing used for a construction machine or a wind power generator. Thus, the above-mentioned rolling bearing can be suitably employed in applications where a large-sized rolling bearing is required.
本発明の軸受部品用リング部材の製造方法は、鋼からなる棒状部材を鍛錬する工程と、鍛錬された棒状部材の両端を接合する工程とを備えている。棒状部材を鍛錬する工程では、鍛錬成形比が１０Ｓ以上となるように棒状部材が鍛錬される。棒状部材の両端を接合する工程では、外径が２００ｍｍ以上である環状の構造が形成されるように棒状部材の両端が接合される。 The manufacturing method of the ring member for bearing parts of this invention is equipped with the process of forging the rod-shaped member which consists of steel, and the process of joining the both ends of the rod-shaped member forged. In the step of forging the rod-shaped member, the rod-shaped member is forged so that the forging ratio is 10S or more. In the step of joining both ends of the rod-shaped member, both ends of the rod-shaped member are joined so that an annular structure having an outer diameter of 200 mm or more is formed.
本発明の軸受部品用リング部材の製造方法は、外径が２００ｍｍ以上である環状の構造が形成されるように棒状部材の両端を接合する大型軸受の軸受部品用リング部材の製造方法であり、鍛錬成形比が１０Ｓ以上となるように棒状部材が鍛錬される。そのため、鍛錬成形比が１０Ｓ未満となるように棒状部材が鍛錬される従来の大型軸受の軸受部品用リング部材の製造方法に比べて、軸受の剥離や破損の原因となる非金属介在物をより細分化することができる。したがって、本発明の軸受部品用リング部材の製造方法においては、軸受の剥離や破損の発生を抑制することにより、大型軸受をより長寿命化することができる軸受部品用リング部材を製造することができる。 The method for manufacturing a ring member for a bearing component according to the present invention is a method for manufacturing a ring member for a bearing component of a large bearing that joins both ends of a rod-shaped member so that an annular structure having an outer diameter of 200 mm or more is formed. The rod-shaped member is forged so that the forging ratio is 10S or more. Therefore, compared with the conventional manufacturing method of a ring member for a bearing component of a large-sized bearing in which a rod-shaped member is forged so that the forging ratio is less than 10S, non-metallic inclusions that cause peeling and damage of the bearing are more Can be subdivided. Therefore, in the method for manufacturing a ring member for a bearing component according to the present invention, it is possible to manufacture a ring member for a bearing component that can extend the life of a large-sized bearing by suppressing occurrence of peeling and damage of the bearing. it can.
以上の説明から明らかなように、本発明の軸受部品用リング部材および軌道輪は、大型軸受をより長寿命化することが可能な軸受部品用リング部材および軌道輪を提供することができる。また、本発明の転がり軸受は、より長寿命化した大型の転がり軸受を提供することができる。また、本発明の軸受部品用リング部材の製造方法においては、大型軸受をより長寿命化することができる軸受部品用リング部材を製造することができる。 As is apparent from the above description, the bearing member ring member and bearing ring of the present invention can provide a bearing component ring member and bearing ring capable of extending the life of a large-sized bearing. In addition, the rolling bearing of the present invention can provide a large-sized rolling bearing having a longer life. Moreover, in the manufacturing method of the ring member for bearing components of this invention, the ring member for bearing components which can prolong the lifetime of a large sized bearing can be manufactured.
以下、図面に基づいて本発明の実施の形態を説明する。なお、以下の図面において同一または相当する部分には同一の参照番号を付し、その説明は繰返さない。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. In the following drawings, the same or corresponding parts are denoted by the same reference numerals, and description thereof will not be repeated.
まず、本発明の一実施の形態の転がり軸受の構造について説明する。図１を参照して、本実施の形態の転がり軸受１は、深溝玉軸受であって、たとえばＣＴスキャナーのガントリーや建設機械または風力発電機の旋回輪に使用される大型の転がり軸受である。転がり軸受１は、環状の外輪２と、外輪２の内側に配置された環状の内輪３と、外輪２と内輪３との間に配置された複数の転動体としてのボール４と、保持器５とを備えている。 First, the structure of the rolling bearing of one embodiment of the present invention will be described. Referring to FIG. 1, a rolling bearing 1 according to the present embodiment is a deep groove ball bearing, and is a large-sized rolling bearing used for, for example, a gantry of a CT scanner, a construction machine, or a swirling wheel of a wind power generator. The rolling bearing 1 includes an annular outer ring 2, an annular inner ring 3 disposed inside the outer ring 2, a plurality of balls 4 as rolling elements disposed between the outer ring 2 and the inner ring 3, and a cage 5. And.
外輪２の内周面には、ボール４と接触する外輪転走面２ａが形成されている。内輪３の外周面には、同様に、ボール４と接触する内輪転走面３ａが形成されている。内輪３は、内輪転走面３ａが外輪転走面２ａに対向するように外輪２の内側に配置されている。 An outer ring rolling surface 2 a that is in contact with the ball 4 is formed on the inner circumferential surface of the outer ring 2. Similarly, an inner ring rolling surface 3 a that contacts the ball 4 is formed on the outer circumferential surface of the inner ring 3. The inner ring 3 is arranged inside the outer ring 2 so that the inner ring rolling surface 3a faces the outer ring rolling surface 2a.
ボール４は、たとえば鋼球であり、外輪転走面２ａおよび内輪転走面３ａ上に接触して配置されている。複数のボール４は、外輪転走面２ａおよび内輪転走面３ａの周方向に沿った円環状の軌道上において、保持器５により所定のピッチで並べられ、当該軌道上を転動自在に配置されている。このように、転がり軸受１は、ボール４が当該軌道上を転動することにより外輪２および内輪３が互いに相対的に回転することが可能に構成されている。また、転がり軸受１の外輪２および内輪３は本実施の形態の軌道輪であり、以下に説明する本実施の形態の軸受部品用リング部材により製造される。 The ball 4 is, for example, a steel ball, and is disposed in contact with the outer ring rolling surface 2a and the inner ring rolling surface 3a. The plurality of balls 4 are arranged at a predetermined pitch by a cage 5 on an annular track along the circumferential direction of the outer ring rolling surface 2a and the inner ring rolling surface 3a, and are arranged so as to roll on the track. Has been. Thus, the rolling bearing 1 is configured such that the outer ring 2 and the inner ring 3 can rotate relative to each other when the ball 4 rolls on the track. Further, the outer ring 2 and the inner ring 3 of the rolling bearing 1 are the bearing rings of the present embodiment, and are manufactured by the bearing member ring member of the present embodiment described below.
次に、本実施の形態の軸受部品用リング部材の構造について説明する。図２および図３を参照して、本実施の形態の軸受部品用リング部材１０は、棒状部材１１の両端の端面Ｗ１，Ｗ２を接合して形成される環状の構造を有している。リング部材１０の外径Ｄ１は２００ｍｍ以上であり、また径方向における厚みＤ２は外径Ｄ１の１５％以下となっている。 Next, the structure of the ring member for bearing parts according to the present embodiment will be described. With reference to FIGS. 2 and 3, the bearing component ring member 10 of the present embodiment has an annular structure formed by joining end faces W <b> 1 and W <b> 2 at both ends of the rod-like member 11. The outer diameter D1 of the ring member 10 is 200 mm or more, and the thickness D2 in the radial direction is 15% or less of the outer diameter D1.
棒状部材１１は、鋼からなっており、たとえばＪＩＳ規格ＳＵＪ２やＪＩＳ規格ＳＵＪ３などの軸受鋼からなっている。棒状部材１１は、鍛錬成形比が１０Ｓ以上となるように鍛錬されている。棒状部材１１は、たとえばロールによる圧延、ダイスからの引き抜き、押し出し鋳造、プレス機を用いたタップ鍛造による鍛伸、またはせん断塑性変形を利用したせん断塑性（ＥＣＡＰ：Ｅｑｕａｌ Ｃｈａｎｎｎｅｌ Ａｎｇｕｌａｒ Ｐｒｅｓｓｉｎｇ）加工により鍛錬されている。また、棒状部材１１は、鍛錬成形比が１０Ｓ以上にまで鍛錬されているため、その内部に存在する非金属介在物は、最大長さが１２μｍ以下にまで細分化されている。 The rod-shaped member 11 is made of steel, for example, bearing steel such as JIS standard SUJ2 or JIS standard SUJ3. The rod-shaped member 11 is trained so that the forging ratio is 10S or more. The rod-shaped member 11 is forged by, for example, rolling with a roll, drawing from a die, extrusion casting, forging by tap forging using a press, or shear plasticity (ECAP: Equal Channel Angular Pressing) processing using shear plastic deformation. ing. Moreover, since the rod-shaped member 11 is forged to a forging ratio of 10S or more, the non-metallic inclusions present therein are subdivided to a maximum length of 12 μm or less.
棒状部材１１の端面Ｗ１，Ｗ２は、抵抗溶接法や摩擦圧接法により接合されることにより接合面１１ａを形成している。棒状部材１１の端面Ｗ１，Ｗ２は、たとえば抵抗溶接法であるフラッシュバット溶接により接合されている。フラッシュバット溶接とは、通電による抵抗加熱と接合面に生じるアーク熱とを利用して接合面を融解し、突合せ圧力を加えて接合する方法であり、端面Ｗ１，Ｗ２の断面積が大きい場合に特に好適に採用することができる。 End surfaces W1 and W2 of the rod-shaped member 11 form a joint surface 11a by being joined by a resistance welding method or a friction welding method. The end faces W1 and W2 of the rod-like member 11 are joined together by, for example, flash butt welding which is a resistance welding method. Flash butt welding is a method of melting the joint surface using resistance heating by energization and arc heat generated on the joint surface, and applying a butt pressure to join, and when the cross-sectional areas of the end faces W1 and W2 are large. It can employ | adopt especially suitably.
リング部材１０の周方向に対して垂直な方向に沿った棒状部材１１の断面形状は、図４に示すような長方形であってもよいが、図５に示すように環状の溝１１ｂを有する形状であってもよい。このように、棒状部材１１の断面形状を予め旋削後の形状（外輪２および内輪３の断面形状）に近い形状に加工しておくことにより、旋削取代を削減することが可能となり、転がり軸受１の製造をより低コスト化することができる。 The cross-sectional shape of the rod-shaped member 11 along the direction perpendicular to the circumferential direction of the ring member 10 may be a rectangle as shown in FIG. 4, but a shape having an annular groove 11b as shown in FIG. It may be. Thus, by machining the cross-sectional shape of the rod-like member 11 into a shape close to the shape after turning (the cross-sectional shapes of the outer ring 2 and the inner ring 3) in advance, the turning allowance can be reduced, and the rolling bearing 1 Can be manufactured at a lower cost.
棒状部材１１は、リング部材１０の内周側を構成すべき部分の幅が、当該内周側を構成すべき部分以外の部分の幅よりも小さくなるように鍛錬されていてもよい。リング部材１０の内径に対してその肉厚が大きい場合、棒状部材１１の内周側の部分は、棒状部材１１に対して周方向に圧縮応力が負荷されることにより幅方向に膨張し、また外周側の部分は幅方向に収縮する。そのため、このような変形を考慮した形状を有するように棒状部材１１を予め鍛錬しておくことにより、より高精度なリング部材１０を形成することができる。 The rod-shaped member 11 may be trained so that the width of the portion that constitutes the inner peripheral side of the ring member 10 is smaller than the width of the portion other than the portion that constitutes the inner peripheral side. When the wall thickness is larger than the inner diameter of the ring member 10, the inner peripheral side portion of the rod-shaped member 11 expands in the width direction when a compressive stress is applied to the rod-shaped member 11 in the circumferential direction, and The outer peripheral portion contracts in the width direction. Therefore, the ring member 10 with higher accuracy can be formed by training the rod-like member 11 in advance so as to have a shape that takes such deformation into consideration.
次に、本実施の形態の軸受部品用リング部材の製造方法について説明する。本実施の形態の軸受部品用リング部材の製造方法では、上記本実施の形態のリング部材１０が製造される。図６を参照して、まず、鋼からなる棒状部材１１がロール６を用いた圧延により鍛錬される。これにより、棒状部材１１は、鍛錬成形比が１０Ｓ以上となるように鍛錬される。なお、棒状部材１１は、冷間加工により鍛錬されてもよいが、断面積が大きい場合には熱間工程により鍛錬されてもよい。 Next, the manufacturing method of the ring member for bearing parts of this Embodiment is demonstrated. In the method for manufacturing the ring member for bearing component according to the present embodiment, the ring member 10 according to the present embodiment is manufactured. With reference to FIG. 6, first, a rod-shaped member 11 made of steel is forged by rolling using a roll 6. Thereby, the rod-shaped member 11 is trained so that the forging ratio is 10S or more. In addition, although the rod-shaped member 11 may be forged by cold work, when a cross-sectional area is large, it may be forged by a hot process.
次に、棒状部材１１を送り曲げ（ベンダー）加工によりリング形状に加工する。具体的には、図７を参照して、棒状部材１１が曲げロール７の間に送り込まれることにより、棒状部材１１がリング形状に曲げられる。曲げロール７の数は、特に限定されるものではなく、図７に示すように３本であってもよいし、また４本であってもよい。そして、図８を参照して、外径が２００ｍｍ以上である環状の構造が形成されるように棒状部材１１の端面が接合される。棒状部材１１の端面は、たとえばフラッシュバット溶接により接合される。そして、図９を参照して、リング形状に加工した棒状部材１１の真円度が矯正されることにより本実施の形態のリング部材１０が製造され、本実施の形態の軸受部品用リング部材の製造工程が完了する。 Next, the rod-shaped member 11 is processed into a ring shape by feed bending (bender) processing. Specifically, referring to FIG. 7, rod member 11 is bent into a ring shape by feeding rod member 11 between bending rolls 7. The number of the bending rolls 7 is not particularly limited, and may be three or four as shown in FIG. And with reference to FIG. 8, the end surface of the rod-shaped member 11 is joined so that the annular structure whose outer diameter is 200 mm or more is formed. The end surface of the rod-shaped member 11 is joined by flash butt welding, for example. And with reference to FIG. 9, the ring member 10 of this Embodiment is manufactured by correcting the roundness of the rod-shaped member 11 processed into the ring shape, and the ring member for bearing components of this Embodiment is manufactured. The manufacturing process is complete.
以下、本実施の形態のリング部材１０および転がり軸受１の効果について説明する。一般に、転がり軸受の外輪や内輪では、転走面上を転動体が断続的に通過するため、外輪や内輪には大きな接触応力が高周期で負荷される。そのため、外輪および内輪の表層部に存在する非金属介在物に集中的に応力が負荷され、これが亀裂の起点となって軸受の剥離や破損が発生する。代表的な非金属介在物は、酸化物系介在物であるアルミナ（Ａｌ２Ｏ３）であり、特に連なって析出したサイズが大きいものは亀裂の起点となり易い。さらに、大型の転がり軸受では、高い応力を受ける負荷体積が大きくなるため、非金属介在物の存在による影響がより大きくなる。そのため、十分な鍛錬が加えられておらず、サイズが大きい連なった非金属介在物が内部に存在する従来の大型軸受の軸受部品用リング部材においては、軸受の剥離や破損が懸念されるという問題があった。 Hereinafter, effects of the ring member 10 and the rolling bearing 1 of the present embodiment will be described. Generally, in an outer ring and an inner ring of a rolling bearing, a rolling element intermittently passes on a rolling surface, so that a large contact stress is applied to the outer ring and the inner ring at a high cycle. Therefore, stress is intensively applied to the non-metallic inclusions present on the outer ring and the inner ring surface layer, and this becomes a starting point of cracks, which causes peeling and breakage of the bearing. A typical nonmetallic inclusion is alumina (Al 2 O 3 ), which is an oxide inclusion, and particularly a large size that is continuously deposited tends to be a starting point of a crack. Furthermore, in a large-sized rolling bearing, since the load volume which receives high stress becomes large, the influence by presence of a nonmetallic inclusion becomes larger. Therefore, in a ring member for a bearing component of a conventional large-sized bearing in which sufficient training has not been applied and large non-metallic inclusions are present inside, there is a concern that the bearing may be peeled off or damaged. was there.
これに対して、本実施の形態のリング部材１０は、外径が２００ｍｍ以上である大型軸受の軸受部品用リング部材であり、鍛錬成形比が１０Ｓ以上に鍛錬された棒状部材１１を接合して形成される。そのため、鍛錬成形比が１０Ｓ未満（４〜６Ｓ程度）である従来の大型軸受の軸受部品用リング部材に比べて、軸受の剥離や破損の原因となる非金属介在物がより細分化された状態となっている。したがって、本実施の形態の軸受部品用リング部材１０は、軸受の剥離や破損の発生を抑制することにより、大型軸受である転がり軸受１をより長寿命化することができる。 On the other hand, the ring member 10 of the present embodiment is a ring member for a bearing component of a large bearing having an outer diameter of 200 mm or more, and is joined with a rod-shaped member 11 wrought to a forging ratio of 10S or more. It is formed. Therefore, compared with the ring member for bearing parts of the conventional large-sized bearing whose forging ratio is less than 10S (about 4-6S), the non-metallic inclusions that cause the peeling or breakage of the bearing are further subdivided. It has become. Therefore, the ring member 10 for bearing parts of this Embodiment can prolong the life of the rolling bearing 1 which is a large-sized bearing by suppressing generation | occurrence | production of peeling and damage of a bearing.
また、棒状部材１１を鍛錬成形比が１０Ｓ以上に鍛錬することにより、非金属介在物を細分化可能であることに加え、棒状部材１１に強塑性加工が加えられる。これにより、棒状部材１１の母材である鋼よりも硬度が高いアルミナ（Ａｌ２Ｏ３）や窒化チタン（ＴｉＮ）などの析出物自体を粉砕することが期待できる。また、硬度が低い硫化マンガン（ＭｎＳ）は、鍛伸により分断することができる。また、棒状部材１１の母材である鋼と非金属介在物との間の生じ得る隙間を低減し、これらの密着性を向上させることもできる。さらに、棒状部材１１の内部に十分な塑性流動を発生させることにより、棒状部材１１の内部の巣の圧着や偏析の分散を十分に改善し、さらに結晶粒を微細化することができる。このような材質改善の相乗効果により、リング部材１０は、疲労強度がより向上したものとなっている。 Further, by forging the rod-shaped member 11 to a forging molding ratio of 10S or more, non-metallic inclusions can be subdivided, and the rod-shaped member 11 is subjected to strong plastic working. Thereby, it can be expected that the precipitate itself such as alumina (Al 2 O 3 ) and titanium nitride (TiN) having higher hardness than steel that is the base material of the rod-shaped member 11 is pulverized. Further, manganese sulfide (MnS) having a low hardness can be broken by forging. Moreover, the gap which may arise between steel which is a base material of the rod-shaped member 11, and a nonmetallic inclusion can be reduced, and these adhesiveness can also be improved. Furthermore, by generating a sufficient plastic flow inside the rod-shaped member 11, it is possible to sufficiently improve the pressure bonding and segregation dispersion of the nests inside the rod-shaped member 11, and further refine the crystal grains. Due to such a synergistic effect of material improvement, the ring member 10 has a further improved fatigue strength.
また、上述のように、棒状部材１１は、圧延、引き抜き加工、押し出し加工、鍛伸およびＥＣＡＰ加工のうちいずれかにより鍛錬されていてもよい。これにより、リング部材１０の内部に存在する非金属介在物がさらに細分化された状態となる。その結果、転がり軸受１をさらに長寿命化することができる。また、圧延、引き抜き加工および押し出し加工のうちいずれかと、ＥＣＡＰ加工とにより棒状部材１１を鍛錬することにより、棒状部材１１を軸方向だけでなく軸方向に対して斜め方向にも引き延ばすことが可能となるため、より効率的に非金属介在物を分散させることができる。 Further, as described above, the rod-shaped member 11 may be trained by any one of rolling, drawing, extrusion, forging, and ECAP processing. Thereby, the nonmetallic inclusion existing inside the ring member 10 is further subdivided. As a result, the life of the rolling bearing 1 can be further extended. Further, by forging the bar-shaped member 11 by any one of rolling, drawing and extruding processes and ECAP, it is possible to extend the bar-shaped member 11 not only in the axial direction but also in an oblique direction with respect to the axial direction. Therefore, nonmetallic inclusions can be more efficiently dispersed.
また、上述のように、棒状部材１１の内部に存在する非金属介在物の最大長さは、１２μｍ以下であってもよい。これにより、これにより、転がり軸受１を一層長寿命化することができる。 Further, as described above, the maximum length of the non-metallic inclusions present inside the rod-shaped member 11 may be 12 μm or less. Thereby, the life of the rolling bearing 1 can be further extended.
また、上述のように、リング部材１０は、ＪＩＳ規格ＳＵＪ２またはＪＩＳ規格ＳＵＪ３の軸受鋼からなっていてもよい。また、上述のように、リング部材１０において、棒状部材１１の端面Ｗ１，Ｗ２は、フラッシュバット溶接により接合されていてもよい。 Further, as described above, the ring member 10 may be made of bearing steel of JIS standard SUJ2 or JIS standard SUJ3. Further, as described above, in the ring member 10, the end faces W1, W2 of the rod-like member 11 may be joined by flash butt welding.
リング部材１０においては、軸受の高い疲労強度を確保する観点から、高硬度な軸受鋼を構成材料として採用することが求められるとともに、棒状部材１１の端面Ｗ１，Ｗ２を突き合わせた接合面１１ａにおいても同様に高い疲労強度を確保することが求められる。ここで、軸受鋼からなる棒状部材１１の端面Ｗ１，Ｗ２を溶接により接合する場合、融点以上に加熱された軸受鋼は凝固する過程においてオーステナイト化する。そして、冷却過程においてマルテンサイト変態が生じ、７５０〜８００ＨＶ程度にまで硬度が上昇する。このように硬度が上昇した接合面１１ａにおいては引張強度が向上する一方、熱応力の発生や靭性の低下により溶接割れが発生する場合がある。このため、ＪＩＳ規格ＳＵＪ２またはＪＩＳ規格ＳＵＪ３の軸受鋼などの高炭素鋼をリング部材１０の構成材料として採用した場合には、通常の溶接法により端面Ｗ１，Ｗ２を接合することは困難である。 In the ring member 10, from the viewpoint of ensuring high fatigue strength of the bearing, it is required to employ a high-hardness bearing steel as a constituent material, and also in the joint surface 11 a that abuts the end surfaces W1 and W2 of the rod-shaped member 11. Similarly, it is required to ensure high fatigue strength. Here, when the end faces W1 and W2 of the rod-shaped member 11 made of bearing steel are joined by welding, the bearing steel heated to the melting point or more is austenitized in the process of solidifying. And a martensitic transformation arises in a cooling process, and hardness rises to about 750-800HV. As described above, the joint surface 11a having increased hardness improves the tensile strength, while welding cracks may occur due to the generation of thermal stress or a decrease in toughness. For this reason, when high carbon steel, such as bearing steel of JIS standard SUJ2 or JIS standard SUJ3, is adopted as a constituent material of the ring member 10, it is difficult to join the end faces W1 and W2 by a normal welding method.
これに対して、本実施の形態では、棒状部材１１の端面Ｗ１，Ｗ２がフラッシュバット溶接により接合されているため、溶接欠陥の発生が抑制された接合面１１ａを得ることができる。より具体的には、フラッシュバット溶接による接合では、棒状部材１１を加熱溶解させながら端面Ｗ１，Ｗ２を圧接させるため、溶融金属の一部が火花となって飛散し、外部からのまくれ込みが抑制され、また加圧に伴う塑性流動により内部のミクロ割れや空孔などの溶接欠陥の発生を抑制することができる。なお、棒状部材１１の鍛錬が不十分な場合にフラッシュバット溶接をすると、棒状部材１１の内部に存在する非金属介在物や中心部の巣や偏析が亀裂の起点となり溶接割れが発生する場合があるが、本実施の形態では、棒状部材１１は鍛錬成形比が１０Ｓ以上にまで十分に鍛錬されているため、このような溶接割れの発生を抑制することができる。 On the other hand, in this Embodiment, since end surface W1, W2 of the rod-shaped member 11 is joined by flash butt welding, the joining surface 11a in which generation | occurrence | production of the welding defect was suppressed can be obtained. More specifically, in joining by flash butt welding, the end surfaces W1 and W2 are pressed against each other while the rod-like member 11 is heated and melted, so that a part of the molten metal is scattered and sparks are suppressed from the outside. In addition, the occurrence of welding defects such as internal microcracks and voids can be suppressed by plastic flow accompanying pressurization. In addition, when flash butt welding is performed when the rod-shaped member 11 is not sufficiently trained, non-metallic inclusions existing in the rod-shaped member 11, nests and segregation in the central portion may be the starting point of cracks, and weld cracks may occur. However, in the present embodiment, the rod-shaped member 11 is sufficiently forged so that the forging ratio is 10S or more, and thus the occurrence of such weld cracks can be suppressed.
なお、本実施の形態では、軸受部品用リング部材１０が、転がり軸受１の外輪２および内輪３の素材として使用される場合のみ説明したが、本発明の軸受部品用リング部材はこれに限られるものではない。たとえば、本発明の軸受部品用リング部材は、保持器などの他の軸受部品の素材として使用されてもよい。 In the present embodiment, the bearing member ring member 10 has been described only when used as a material for the outer ring 2 and the inner ring 3 of the rolling bearing 1, but the bearing member ring member of the present invention is limited to this. It is not a thing. For example, the ring member for bearing parts of the present invention may be used as a material for other bearing parts such as a cage.
棒状部材の鍛錬による非金属介在物の連なりの細分化を評価する実験を行った。棒状部材としては、機械構造用鋼Ｓ５３Ｃからなり、直径（φ）が９０ｍｍのものを使用した。機械構造用鋼Ｓ５３Ｃの成分表を表１に示す。また、棒状部材の鍛錬成形比は、４Ｓとした。 An experiment was conducted to evaluate the subdivision of a series of non-metallic inclusions by forging rod-shaped members. As the rod-shaped member, one made of mechanical structural steel S53C and having a diameter (φ) of 90 mm was used. Table 1 shows a composition table of the machine structural steel S53C. Further, the forging ratio of the rod-shaped member was 4S.
棒状部材を窒素雰囲気において炉内で１０００℃まで加熱した後、プレス機を用いて鍛錬することにより、φ７０ｍｍ、φ５５ｍｍおよびφ１４ｍｍにまでそれぞれ鍛伸した。そして、それぞれの棒状部材よりサンプルを切り出し、顕微鏡によりサンプル内部に存在する非金属介在物の大きさを調査した。非金属介在物の大きさの調査には画像処理装置を使用し、１０００ｍｍ２の範囲で調査した。画像処理においては、繋がった像を一つの介在物としてみなし、ピクセルの和よりその面積を算出した。図１０は、φ＝９０ｍｍの場合における非金属介在物８（アルミナ）の顕微鏡写真を示している。図１１は、φ＝５５ｍｍの場合における非金属介在物８の顕微鏡写真を示している。表２は、φ＝１２ｍｍ、長さ（Ｌ）＝２２ｍｍの試験片体積を想定した場合における、非金属介在物の最大長さを極値統計により推定した結果を示している The rod-shaped member was heated to 1000 ° C. in a furnace in a nitrogen atmosphere, and then forged using a press to be φ70 mm, φ55 mm, and φ14 mm. And the sample was cut out from each rod-shaped member, and the magnitude | size of the nonmetallic inclusion which exists in a sample inside was investigated with the microscope. In order to investigate the size of the non-metallic inclusions, an image processing apparatus was used, and the investigation was conducted in the range of 1000 mm 2 . In image processing, connected images are regarded as one inclusion, and the area is calculated from the sum of pixels. FIG. 10 shows a photomicrograph of non-metallic inclusions 8 (alumina) when φ = 90 mm. FIG. 11 shows a photomicrograph of the nonmetallic inclusion 8 when φ = 55 mm. Table 2 shows the result of estimating the maximum length of nonmetallic inclusions by extreme value statistics when assuming a specimen volume of φ = 12 mm and length (L) = 22 mm.
図１０および図１１から明らかなように、鍛錬成形比が４Ｓの場合にはサンプル中に非金属介在物８（アルミナ）の連なりが散見されたのに対し、鍛錬成形比が１０．５Ｓの場合には、非金属介在物８がより細分化されていた。また、表２から明らかなように、鍛錬成形比が１０．７Ｓまではアルミナ（Ａｌ２Ｏ３）の最大径が大きく減少した。これは、アルミナ（Ａｌ２Ｏ３）自体は硬度が高く粉砕されにくく、連なりが細分化された結果、画像上の最大介在物径が小さくなったためであると考えられる。また、硫化マンガン（ＭｎＳ）においても、アルミナ（Ａｌ２Ｏ３）と同様に鍛錬成形比が１０．７Ｓまでは最大径が大きく減少した。一方、窒化チタン（ＴｉＮ）においては最大径にほぼ変化は見られなかった。このように、鍛錬成形比を１０Ｓ以上、好ましくは４０Ｓとすることにより、棒状部材の内部に存在する非金属介在物の細分化が可能であることが確認された。 As is apparent from FIGS. 10 and 11, when the forging ratio is 4S, a series of non-metallic inclusions 8 (alumina) is found in the sample, whereas when the forging ratio is 10.5S. The non-metallic inclusions 8 were further subdivided. Further, as apparent from Table 2, the maximum diameter of alumina (Al 2 O 3 ) was greatly reduced until the forging ratio was 10.7S. This is presumably because alumina (Al 2 O 3 ) itself has high hardness and is not easily pulverized, and as a result of the subdivision of the chain, the maximum inclusion diameter on the image is reduced. Also in manganese sulfide (MnS), the maximum diameter was greatly reduced until the forging ratio was 10.7 S, similar to alumina (Al 2 O 3 ). On the other hand, in titanium nitride (TiN), there was almost no change in the maximum diameter. Thus, it was confirmed that the non-metallic inclusions existing inside the rod-shaped member can be subdivided by setting the forging ratio to 10S or more, preferably 40S.
次に、超音波疲労試験により疲労強度を調査する実験を行った。図１２を参照して、実施例１の棒状部材よりくびれ部２０ａを含む試験片２０を採取した。試験片２０の採取は、棒状部材の鍛伸方向を長手方向とした。図１２において、Ｌ１＝６８．７４ｍｍ、Ｌ２＝２４．３７ｍｍ、Ｌ３＝２０ｍｍ、Ｌ４＝２４．３７ｍｍ、φ１＝４ｍｍ、φ２＝１２ｍｍ、Ｒ＝１４．５ｍｍである。試験片２０には、高周波焼入れを施し、くびれ部２０ａにはズブ焼入れを施した（硬度７６５ＨＶ、結晶粒径Ｎｏ．８）。図１３を参照して、超音波疲労試験機としては、振幅拡大ホーン２２と、コンバータ２１と、アンプ２４と、ＰＣ（Ｐｅｒｓｏｎａｌ Ｃｏｍｐｕｔｅｒ）２３とを備えるものを使用した。そして、試験片２０を超音波疲労試験機にセットし、軸方向における振幅応力を負荷して疲労強度を測定し、Ｓ-Ｎ曲線を作成した。表３は、１０８回測定した場合の１０％疲労強度を求めた結果を示している。 Next, an experiment was conducted to investigate the fatigue strength by an ultrasonic fatigue test. Referring to FIG. 12, a test piece 20 including a constricted portion 20a was sampled from the rod-shaped member of Example 1. The test piece 20 was sampled with the forging direction of the rod-shaped member as the longitudinal direction. In FIG. 12, L1 = 68.74 mm, L2 = 24.37 mm, L3 = 20 mm, L4 = 24.37 mm, φ1 = 4 mm, φ2 = 12 mm, and R = 14.5 mm. The test piece 20 was induction hardened, and the constricted portion 20a was hardened (hardness 765 HV, crystal grain size No. 8). Referring to FIG. 13, an ultrasonic fatigue testing machine including an amplitude expanding horn 22, a converter 21, an amplifier 24, and a PC (Personal Computer) 23 was used. And the test piece 20 was set to the ultrasonic fatigue testing machine, the amplitude stress in an axial direction was loaded, the fatigue strength was measured, and the SN curve was created. Table 3 shows the results of obtaining 10% fatigue strength when measured 10 8 times.
表３から明らかなように、鍛錬成形比が高くなるに伴い疲労強度は向上した。また、疲労強度と軸受の寿命には良い相関がある。このように、鍛錬成形比を１０Ｓ以上とすることにより、疲労強度が向上し、軸受を長寿命化することができることが確認された。 As can be seen from Table 3, the fatigue strength improved as the forging ratio increased. There is also a good correlation between fatigue strength and bearing life. Thus, it was confirmed that by setting the forging ratio to 10S or more, the fatigue strength can be improved and the bearing life can be extended.
次に、スラスト玉軸受試験により転動疲労強度を確認する実験を行った。図１４を参照して、まず、鍛錬成形比が４Ｓおよび１０Ｓの棒状部材１１の端面をフラッシュバット溶接により接合し、接合後に棒状部材１１を焼きならした。棒状部材１１は、ＪＩＳ規格ＳＵＪ２からなるものを使用した。次に、図１５および図１６を参照して、接合面１１ａを含むように円板１１ｃを切り出した。そして、切り出した円板１１ｃ（試験片）に、焼入れを施して表面硬度を６２ＨＲＣとした。次に、図１７を参照して、円板１１ｃをスラスト玉軸受３０に配置し、接合面１１ａ上においてスラスト玉軸受３０を転動させて転動疲労強度を確認した。試験回数は、６回とした。表４は、スラスト玉軸受試験の詳細な実験条件を示している。図１８は、鍛錬成形比が４Ｓ（サンプル２−１〜２−５）、および１０Ｓ（サンプル１−１〜１−６）のそれぞれ場合の実験結果を示している。 Next, an experiment was conducted to confirm the rolling fatigue strength by a thrust ball bearing test. Referring to FIG. 14, first, the end surfaces of the bar-shaped members 11 having a forging ratio of 4S and 10S were bonded by flash butt welding, and the bar-shaped members 11 were normalized after the bonding. The rod-shaped member 11 was made of JIS standard SUJ2. Next, with reference to FIG. 15 and FIG. 16, the disk 11c was cut out so that the joint surface 11a might be included. Then, the cut disc 11c (test piece) was quenched to a surface hardness of 62HRC. Next, with reference to FIG. 17, the disk 11c was arrange | positioned at the thrust ball bearing 30, and the rolling ball bearing 30 was rolled on the joint surface 11a, and the rolling fatigue strength was confirmed. The number of tests was six. Table 4 shows the detailed experimental conditions of the thrust ball bearing test. FIG. 18 shows experimental results when the forging ratio is 4S (samples 2-1 to 2-5) and 10S (samples 1-1 to 1-6), respectively.
図１８から明らかなように、鍛錬成形比が１０Ｓ以上（サンプル１−１〜１−６）の場合には、計算寿命（Ｌ１０ｈ＝９６．２ｈ）の１０倍以上運転しても剥離は発生せず、母材とほぼ同等の転動疲労強度が確認された。一方、鍛錬成形比が４Ｓ以上の場合、短時間での剥離が散見され、その起点は接合面１１ａの内部に存在するアルミナ（Ａｌ２Ｏ３）の連なりや空孔であった。このように、鍛錬成形比を１０Ｓ以上とすることにより、接合面１１ａにおいて良好な転動疲労硬度が確保されることが確認された。 As is apparent from FIG. 18, when the forging ratio is 10S or more (samples 1-1 to 1-6), peeling does not occur even if the operation is 10 times or more of the calculated life (L10h = 96.2h). It was confirmed that the rolling fatigue strength was almost the same as that of the base metal. On the other hand, when the forging ratio was 4S or more, peeling in a short time was observed, and the starting point was a series of alumina (Al 2 O 3 ) and vacancies existing in the joint surface 11a. Thus, it was confirmed that favorable rolling fatigue hardness is secured at the joint surface 11a by setting the forging ratio to 10S or more.
今回開示された実施の形態および実施例はすべての点で例示であって、制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなく特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味、および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。 The embodiments and examples disclosed herein are illustrative in all respects and should not be construed as being restrictive. The scope of the present invention is defined by the terms of the claims, rather than the description above, and is intended to include any modifications within the scope and meaning equivalent to the terms of the claims.
本発明の軸受部品用リング部材、軌道輪、転がり軸受および軸受部品用リング部材の製造方法は、大型軸受をより長寿命化することが要求される軸受部品用リング部材、当該軸受部品用リング部材より製造される軌道輪、および当該軌道輪を備える転がり軸受、および大型軸受をより長寿命化することができる軸受部品用リング部材の製造が要求される軸受部品用リング部材の製造方法において、特に有利に適用され得る。 The ring member for bearing parts, the bearing ring, the rolling bearing, and the method for manufacturing the ring member for bearing parts according to the present invention include a ring member for bearing parts and a ring member for bearing parts that are required to extend the life of large bearings. In a manufacturing method of a ring member for a bearing component that requires manufacture of a ring member for a bearing component that can extend the life of a bearing ring that is manufactured more, a rolling bearing including the bearing ring, and a large-sized bearing. It can be advantageously applied.
１ 転がり軸受、２ 外輪、２ａ 外輪転走面、３ 内輪、３ａ 内輪転走面、４ ボール、５ 保持器、６ ロール、７ 曲げロール、８ 非金属介在物、１０ リング部材、１１ 棒状部材、１１ａ 接合面、１１ｂ 溝、１１ｃ 円板、２０ 試験片、２０ａ くびれ部、２１ コンバータ、２２ 振幅拡大ホーン、２３ ＰＣ、２４ アンプ、３０ スラスト玉軸受。 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Rolling bearing, 2 Outer ring, 2a Outer ring rolling surface, 3 Inner ring, 3a Inner ring rolling surface, 4 Ball, 5 Cage, 6 roll, 7 Bending roll, 8 Non-metallic inclusion, 10 Ring member, 11 Rod member, 11a joint surface, 11b groove, 11c disk, 20 test piece, 20a constricted part, 21 converter, 22 amplitude expansion horn, 23 PC, 24 amplifier, 30 thrust ball bearing.
Claims (10)
外径は、２００ｍｍ以上であり、
前記棒状部材は、鍛錬成形比が１０Ｓ以上となるように鍛錬されている、軸受部品用リング部材。 It has an annular structure formed by joining both ends of a rod-shaped member made of steel,
The outer diameter is 200 mm or more,
The said rod-shaped member is a ring member for bearing parts currently trained so that a forge molding ratio may be 10S or more.
外周面に内輪転走面を有し、前記内輪転走面が前記外輪転走面に対向するように前記外輪の内側に配置される内輪と
前記外輪転走面および前記内輪転走面に接触し、円環状の軌道上に並べて配置される複数の転動体とを備え、
前記外輪および前記内輪のうち少なくとも一方は、請求項６に記載の軌道輪である、転がり軸受。 An outer ring having an outer ring rolling surface on the inner circumferential surface;
An inner ring rolling surface is provided on an outer peripheral surface, and an inner ring disposed inside the outer ring so that the inner ring rolling surface faces the outer ring rolling surface, and contacts the outer ring rolling surface and the inner ring rolling surface. And a plurality of rolling elements arranged side by side on an annular track,
The rolling bearing according to claim 6, wherein at least one of the outer ring and the inner ring is a race.
鍛錬された前記棒状部材の両端を接合する工程とを備え、
前記棒状部材を鍛錬する工程では、鍛錬成形比が１０Ｓ以上となるように前記棒状部材が鍛錬され、
前記棒状部材の両端を接合する工程では、外径が２００ｍｍ以上である環状の構造が形成されるように前記棒状部材の両端が接合される、軸受部品用リング部材の製造方法。 Forging a rod-shaped member made of steel;
Joining both ends of the wrought rod-shaped member,
In the step of forging the rod-shaped member, the rod-shaped member is forged so that the forging ratio is 10S or more,
A method of manufacturing a ring member for a bearing component, wherein in the step of joining both ends of the rod-shaped member, both ends of the rod-shaped member are joined so as to form an annular structure having an outer diameter of 200 mm or more.
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