JP2018072194A - Life prediction method and identification method for bearing material, and method of manufacturing bearing - Google Patents

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良典 杉崎
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a life prediction method for quantitatively evaluating inclusion thereby predicting life of bearing material with a high degree of accuracy, and an identification method for identifying a bearing whose long life is guaranteed by life prediction.SOLUTION: The life prediction method comprises steps (S201 and 202) of applying elemental analysis and extreme value statistics to bearing material, thereby estimating the value of the maximum square measure of inclusion included in the bearing material, and a step (S203) of predicting the life of the bearing material using a preacquired life prediction formula and the maximum square measure of inclusion acquired in the estimation step. The life prediction formula is determined in advance from the square measure of the inclusion included in a test piece obtained by applying elemental analysis to a test piece of the same composition as the bearing material, the oxygen content level in the test piece composition and the result of rolling life test conducted on the test piece by using the result of estimating the maximum square measure of inclusion by the extreme value statistics method.SELECTED DRAWING: Figure 5

Description

本発明は軸受用材料の寿命予測方法、識別方法および軸受の製造方法に関し、特に転がり軸受用の材料の寿命予測方法、識別方法および転がり軸受の製造方法に関するものである。   The present invention relates to a bearing material life prediction method, identification method, and bearing manufacturing method, and more particularly to a rolling bearing material life prediction method, identification method, and rolling bearing manufacturing method.

転がり軸受の寿命は、転がり軸受用の材料、たとえば鋼材の表面に生じる剥離現象の起こりやすさにより決まる場合が多い。この剥離現象は、転がり軸受用の鋼材の転動接触による一種の疲労破損である。剥離現象には、材料の化学成分および硬度に依存する強度因子と、材料に内在する非金属介在物に依存する内部欠陥因子とが関与する。前者の強度因子は主として剥離寿命のレベルに影響する。後者の内部欠陥因子は剥離寿命のばらつきを大きく左右する。   The life of a rolling bearing is often determined by the likelihood of a peeling phenomenon occurring on the surface of the material for the rolling bearing, for example, a steel material. This peeling phenomenon is a kind of fatigue failure due to rolling contact of a steel material for a rolling bearing. The exfoliation phenomenon involves a strength factor that depends on the chemical composition and hardness of the material and an internal defect factor that depends on non-metallic inclusions inherent in the material. The former strength factor mainly affects the level of peel life. The latter internal defect factor greatly influences the variation in peeling life.

内部欠陥因子は、不可逆的に存在する非金属介在物の数とそのサイズの分布に影響されると考えられている。内部欠陥因子は複数の鋼材がたとえ同一の鋼種、すなわち強度因子が同じレベルであっても複数の鋼材ごとに大きく異なる場合がある。このため、転がり軸受の寿命は10倍以上の寿命比でばらつくことも多い。したがって、転がり軸受の製造に際しては、軸受寿命はばらつくものとの前提に立ち、各ロットに対して10個以上の試験片を準備して転動寿命試験を行なっている。   Internal defect factors are thought to be influenced by the number of non-metallic inclusions present irreversibly and their size distribution. The internal defect factor may be greatly different for each of the plurality of steel materials even if the plurality of steel materials are the same steel type, that is, the strength factor is the same level. For this reason, the life of rolling bearings often varies with a life ratio of 10 times or more. Therefore, when manufacturing rolling bearings, bearing life varies, and ten or more test pieces are prepared for each lot and a rolling life test is performed.

転動寿命試験は、試験片を数GPa程度の最大接触応力で相手試験片と転動させ、試験片が剥離等で破損するまでの転動サイクル数を調査するものである。試験片は、長寿命であれば破損するまでの転動サイクル数が108のオーダを超えるものもある。通常、試験片には円筒状または円板状のものが用いられ、相手試験片には円筒状または球状のものが用いられる。この転動寿命試験では、全試験片の10%が破損する寿命(転動サイクル数)をL10として、このL10によりロットごとの軸受寿命を評価している。 In the rolling life test, a test piece is rolled with a counterpart test piece with a maximum contact stress of about several GPa, and the number of rolling cycles until the test piece is damaged due to peeling or the like is investigated. Some test pieces have a long life and the number of rolling cycles until breakage exceeds the order of 10 8 . Usually, a cylindrical or disk-shaped specimen is used for the test piece, and a cylindrical or spherical specimen is used for the counterpart test piece. In this rolling life test, the life (number of rolling cycles) at which 10% of all the test pieces are damaged is defined as L10, and the bearing life for each lot is evaluated based on this L10.

近年鋼材の製造工程における各種清浄化処理技術が発達し、鋼材中の非金属介在物は大幅に減少している。このため、転がり軸受用材料としても、非金属介在物の少ない鋼材が供給され、長寿命の転がり軸受が製造されるようになっている。   In recent years, various cleaning treatment techniques in the manufacturing process of steel materials have been developed, and non-metallic inclusions in the steel materials have been greatly reduced. For this reason, steel materials with less non-metallic inclusions are supplied as rolling bearing materials, and long-life rolling bearings are manufactured.

転がり軸受が長寿命となれば、材料が破損するまで行われる転動寿命試験に要する時間が増加する。したがって上述した従来の軸受寿命の評価方法によれば、各ロットに対して10個以上の試験片について、各試験片が破損するまで転動寿命試験を行なう必要があるため、多大な時間を要する問題がある。また上述したように、転がり軸受用材料として、非金属介在物が少ない鋼材が使用されるようになっている。このため、各試験片が破損するまでの転動サイクル数が108を超えるものも多く、転動寿命試験に要する時間はさらに長くなっている。 If the rolling bearing has a long life, the time required for the rolling life test to be performed until the material is damaged increases. Therefore, according to the conventional method for evaluating the bearing life described above, it is necessary to perform a rolling life test on each of the 10 or more test pieces for each lot until each of the test pieces is damaged. There's a problem. Further, as described above, steel materials with few non-metallic inclusions are used as rolling bearing materials. For this reason, the number of rolling cycles until each test piece is broken often exceeds 10 8, and the time required for the rolling life test is further increased.

この転動寿命試験に要する時間を短縮するためには、当該試験における負荷荷重(最大接触応力)を高めて加速試験とすることが考えられる。しかし負荷荷重を高めると、通常の軸受の使用における破損モードと異なる破損現象が現れ、実使用に即した軸受寿命が評価できない場合がある。   In order to shorten the time required for the rolling life test, it is conceivable to increase the load load (maximum contact stress) in the test and perform an accelerated test. However, when the load is increased, a failure phenomenon different from the failure mode in the normal use of the bearing appears, and the bearing life in accordance with the actual use may not be evaluated.

そこで特開2008−196622号公報(特許文献1)では、鋼材中の非介在物を測定し、介在物の測定結果から各鋼材の転動寿命推定式を作成することにより、転動寿命試験を行なわずに短時間で転がり軸受用材料の寿命を予測する方法が開示されている。   Therefore, in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2008-196622 (Patent Document 1), a rolling life test is performed by measuring non-inclusions in steel materials and creating a rolling life estimation formula for each steel material from the measurement results of inclusions. A method for predicting the life of a rolling bearing material in a short time without performing the method is disclosed.

特開2008−196622号公報JP 2008-196622 A

特開2008−196622号公報においては、カラー画像の色味と形状とによって、定性的に介在物が硫化マンガンと酸化アルミニウムとに分類される。このため誤った介在物の分類が生じる可能性、および材料表面の傷および汚れを介在物として判定してしまう誤判定などが生じる可能性があった。また、非金属介在物の数などの内部欠陥因子のみを説明変数とする寿命予測式は、その予測精度に改善の余地がある。   In Japanese Patent Application Laid-Open No. 2008-196622, inclusions are qualitatively classified into manganese sulfide and aluminum oxide depending on the color and shape of a color image. For this reason, there is a possibility that erroneous inclusion classification may occur, and there is a possibility of erroneous determination in which scratches and dirt on the material surface are determined as inclusions. Moreover, the life prediction formula using only internal defect factors such as the number of non-metallic inclusions as explanatory variables has room for improvement in the prediction accuracy.

本発明は上記の課題に鑑みてなされたものであり、その目的は、介在物を定量的に評価し短時間で転がり軸受用材料の寿命を精度よく予測する軸受用材料の寿命予測方法と、寿命予測により長寿命を保証した軸受を識別する軸受用材料の識別方法と、当該識別方法を用いた軸受の製造方法とを提供することである。   The present invention has been made in view of the above problems, and its purpose is to quantitatively evaluate inclusions and accurately predict the life of a rolling bearing material in a short time, and a bearing material life prediction method, It is to provide a bearing material identifying method for identifying a bearing whose long life is guaranteed by life prediction, and a bearing manufacturing method using the identifying method.

本発明の一態様に係る軸受用材料の寿命予測方法は、軸受用材料に対して元素分析処理と極値統計法とを行うことにより、軸受用材料に含まれる介在物の最大面積の値を推定する工程と、予め求められた寿命予測式と、推定する工程で求めた介在物の最大面積の値とから軸受用材料の寿命を予測する工程とを備える。寿命予測式は、軸受用材料と同じ組成の試験片に対して元素分析処理を行なうことで求められた試験片に含まれる介在物の面積から、極値統計法により前記介在物の最大面積を推定した結果と、試験片の組成における酸素含有量と、試験片に対して転動寿命試験を行なった結果との相関関係を用いて決定されている。   The life prediction method for a bearing material according to an aspect of the present invention performs the elemental analysis process and the extreme value statistical method on the bearing material, thereby obtaining the maximum area value of inclusions contained in the bearing material. A step of estimating, a step of predicting the life of the bearing material from the life prediction formula obtained in advance and the value of the maximum area of inclusions obtained in the step of estimating. The service life prediction formula uses the extreme value statistical method to determine the maximum area of inclusions from the area of inclusions contained in the specimens obtained by performing elemental analysis on the specimens with the same composition as the bearing material. It is determined using the correlation between the estimated result, the oxygen content in the composition of the test piece, and the result of the rolling life test performed on the test piece.

本発明の一態様に係る軸受用材料の識別方法は、上記寿命予測方法を用いて、軸受用材料の寿命を予測する工程と、当該寿命を予測する工程において予測された寿命が9×107以上であるか否かに基づき、軸受用材料を識別する工程とを備える。 In the method for identifying a bearing material according to one aspect of the present invention, the life predicted in the step of predicting the life of the bearing material using the life prediction method and the step of predicting the life is 9 × 10 7. A step of identifying a bearing material based on whether or not the above is true.

本発明の一態様に係る軸受の製造方法は、軸受を構成する部品を組立てて軸受を構成する工程と、当該部品を構成する軸受用材料を、上記軸受用材料の識別方法を用いて識別することにより、軸受を選別する工程とを備える。   A method of manufacturing a bearing according to one aspect of the present invention includes a step of assembling parts constituting a bearing to constitute a bearing, and a bearing material constituting the part is identified using the bearing material identification method. And a step of selecting a bearing.

本発明によれば、元素分析処理により軸受用材料の試験片に含まれる介在物が組成ごとに分類され、極値統計法によりその介在物の最大面積が推定される。そして、介在物の最大面積と試験片の組成における酸素含有量と軸受の寿命との関係である予め求められた寿命予測式と、予測対象物である軸受用材料の試験片から得られた上記最大面積の値および酸素含有量から予測対象物である軸受用材料の寿命が予測される。このため、カラー画像を用いた介在物測定に基づいた従来の寿命予測方法に比べて、試験片の被検面の傷および汚れが測定結果に与える影響を小さくすることができ、さらに、寿命との良好な相関関係を示す酸素含有量を考慮することで、より精度よく軸受の寿命を予測することができる。   According to the present invention, inclusions included in the test piece of the bearing material are classified for each composition by elemental analysis, and the maximum area of the inclusions is estimated by the extreme value statistical method. And, the above-mentioned obtained from the test piece of the bearing material which is the object to be predicted and the life prediction formula obtained in advance which is the relationship between the maximum area of inclusions, the oxygen content in the composition of the test piece and the life of the bearing The life of the bearing material, which is the object to be predicted, is predicted from the value of the maximum area and the oxygen content. For this reason, compared with the conventional life prediction method based on the inclusion measurement using color images, the influence of scratches and dirt on the test surface of the test piece on the measurement result can be reduced. By considering the oxygen content showing a good correlation, it is possible to predict the bearing life more accurately.

本発明によれば、たとえばSEM−EDXを用いた元素分析処理により組成ごとに分類された試験片中の介在物について、その種類ごとに各介在物の面積を測定し、当該測定結果から極値統計法を用いて介在物の種類ごとに最大面積が求められる。そして、介在物の種類ごとに最大面積が求められた試験片について寿命試験を行った結果と当該最大面積と試験片の組成における酸素含有量との関係から寿命予測式が求められる。このように元素分析処理を用いて介在物の組成ごとに検出するため、カラー画像を用いた介在物測定方法に比べて被検面の傷および汚れが測定結果に与える影響を小さくすることができ、さらに、寿命との良好な相関関係を示す酸素含有量を考慮することで、より精度よく軸受用材料および軸受を寿命に応じて識別することができる。   According to the present invention, for example, for the inclusions in the test piece classified by composition by elemental analysis using SEM-EDX, the area of each inclusion is measured for each type, and the extreme value is determined from the measurement result. The maximum area is determined for each type of inclusion using statistical methods. And the life prediction formula is calculated | required from the result of having performed the life test about the test piece from which the maximum area was calculated | required for every kind of inclusion, and the oxygen content in the composition of the said maximum area and test piece. Since the elemental analysis process is used to detect each inclusion composition, the effect of scratches and dirt on the test surface on the measurement results can be reduced compared to the inclusion measurement method using color images. Furthermore, by considering the oxygen content showing a good correlation with the life, the bearing material and the bearing can be more accurately identified according to the life.

深溝玉軸受の構造を示す概略断面図である。It is a schematic sectional drawing which shows the structure of a deep groove ball bearing. 円錐ころ軸受の構造を示す概略断面図である。It is a schematic sectional drawing which shows the structure of a tapered roller bearing. 本実施の形態における鋼材の寿命予測方法の大枠を説明するフローチャートである。It is a flowchart explaining the outline | summary of the life prediction method of the steel materials in this Embodiment. 図3中の工程(S100)をより詳細に示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the process (S100) in FIG. 3 in detail. 図3中の工程(S200)をより詳細に示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the process (S200) in FIG. 3 in detail. 材料ミルシートから求められた、試験片の酸素含有量と転動寿命試験による実10%寿命との関係を示すグラフである。It is a graph which shows the relationship between the oxygen content of the test piece calculated | required from the material mill sheet | seat, and the actual 10% life by a rolling life test. 線形形式で示される寿命予測式による推定10%寿命と実際の試験による実10%寿命との関係を示すグラフである。It is a graph which shows the relationship between the estimated 10% lifetime by the lifetime prediction formula shown in a linear form, and the actual 10% lifetime by an actual test. 対数形式で示される寿命予測式による推定10%寿命と実際の試験による実10%寿命との関係を示すグラフである。It is a graph which shows the relationship between the estimated 10% lifetime by the lifetime prediction formula shown by a logarithmic form, and the actual 10% lifetime by an actual test. 指数形式で示される寿命予測式による推定10%寿命と実際の試験による実10%寿命との関係を示すグラフである。It is a graph which shows the relationship between the estimated 10% lifetime by the lifetime prediction formula shown by an index | exponent form, and the actual 10% lifetime by an actual test.

以下、図面を参照しながら、本発明の実施の形態について説明する。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、その説明は繰り返さない。   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.

<本実施形態に係る需要予測方法を適用した軸受の構成>
まず本実施の形態の対象となる転がり軸受の例について、図1および図2を用いて説明する。
<Configuration of bearing to which the demand prediction method according to the present embodiment is applied>
First, an example of a rolling bearing that is an object of the present embodiment will be described with reference to FIGS. 1 and 2.

図1を参照して、本実施の形態において形成される転がり軸受の第1例としての深溝玉軸受1は、外輪10と、内輪11と、複数の玉12と、保持器13とを主に備えている。外輪10は、環形状からなり、内周面に外輪転走面10Aを有している。内輪11は、環形状からなり、外周面に内輪転走面11Aを有している。内輪11は、内輪転走面11Aが外輪転走面10Aに対向するように外輪10の内周側に配置されている。外輪10および内輪11の外径は、たとえば150mm以下となっている。   Referring to FIG. 1, a deep groove ball bearing 1 as a first example of a rolling bearing formed in the present embodiment mainly includes an outer ring 10, an inner ring 11, a plurality of balls 12, and a cage 13. I have. The outer ring 10 has an annular shape and has an outer ring rolling surface 10A on the inner peripheral surface. The inner ring 11 has an annular shape and has an inner ring rolling surface 11A on the outer peripheral surface. The inner ring 11 is disposed on the inner peripheral side of the outer ring 10 so that the inner ring rolling surface 11A faces the outer ring rolling surface 10A. The outer diameter of the outer ring 10 and the inner ring 11 is, for example, 150 mm or less.

玉12は、外輪10の内周面上に配置されている。玉12は、合成樹脂からなる保持器13により外輪10および内輪11の周方向に沿った円環状の軌道上において所定のピッチで並べて配置されており、当該軌道上を転動自在に保持されている。玉12は、玉転動面12Aを有し、当該玉転動面12Aにおいて外輪転走面10Aおよび内輪転走面11Aに接触している。このような構成により、深溝玉軸受1の外輪10および内輪11は、互いに相対的に回転可能となっている。   The ball 12 is disposed on the inner peripheral surface of the outer ring 10. The balls 12 are arranged at a predetermined pitch on an annular track along the circumferential direction of the outer ring 10 and the inner ring 11 by a cage 13 made of a synthetic resin, and are rotatably held on the track. Yes. The ball 12 has a ball rolling surface 12A and is in contact with the outer ring rolling surface 10A and the inner ring rolling surface 11A on the ball rolling surface 12A. With such a configuration, the outer ring 10 and the inner ring 11 of the deep groove ball bearing 1 are rotatable relative to each other.

図2を参照して、本実施の形態において形成される転がり軸受の第2例としての円錐ころ軸受2は、外輪20と、内輪21と、複数のころ22と、保持器23とを主に備えている。外輪20は、環形状からなり、内周面に外輪転走面20Aを有している。内輪21は、環形状からなり、外周面に内輪転走面21Aを有している。内輪21は、内輪転走面21Aが外輪転走面20Aに対向するように外輪20の内周側に配置されている。   Referring to FIG. 2, a tapered roller bearing 2 as a second example of the rolling bearing formed in the present embodiment mainly includes an outer ring 20, an inner ring 21, a plurality of rollers 22, and a cage 23. I have. The outer ring 20 has an annular shape and has an outer ring rolling surface 20A on the inner peripheral surface. The inner ring 21 has an annular shape, and has an inner ring rolling surface 21A on the outer peripheral surface. The inner ring 21 is disposed on the inner peripheral side of the outer ring 20 so that the inner ring rolling surface 21A faces the outer ring rolling surface 20A.

ころ22は、外輪20の内周面上に配置されている。ころ22はころ転動面22Aを有し、当該ころ転動面22Aにおいて内輪転走面21Aおよび外輪転走面20Aに接触し、かつ合成樹脂からなる保持器23により周方向に所定のピッチで配置されている。これにより、ころ22は、外輪20および内輪21の円環状の軌道上に転動自在に保持されている。また、円錐ころ軸受2は、外輪転走面20Aを含む円錐、内輪転走面21Aを含む円錐、およびころ22が転動した場合の回転軸の軌跡を含む円錐のそれぞれの頂点が軸受の中心線上の1点で交わるように構成されている。このような構成により、円錐ころ軸受2の外輪20および内輪21は、互いに相対的に回転可能となっている。   The rollers 22 are disposed on the inner peripheral surface of the outer ring 20. The roller 22 has a roller rolling surface 22A, which contacts the inner ring rolling surface 21A and the outer ring rolling surface 20A at the roller rolling surface 22A, and at a predetermined pitch in the circumferential direction by a cage 23 made of synthetic resin. Has been placed. As a result, the roller 22 is rotatably held on the annular raceway of the outer ring 20 and the inner ring 21. Further, in the tapered roller bearing 2, the apex of each of the cone including the outer ring rolling surface 20A, the cone including the inner ring rolling surface 21A, and the cone including the locus of the rotating shaft when the roller 22 rolls is the center of the bearing. It is configured to intersect at one point on the line. With such a configuration, the outer ring 20 and the inner ring 21 of the tapered roller bearing 2 are rotatable relative to each other.

外輪10および内輪11、ならびに外輪20および内輪21は、軸受用材料の一例である鋼材、たとえばJIS規格SUJ2からなるものであることが好ましい。   The outer ring 10 and the inner ring 11, and the outer ring 20 and the inner ring 21 are preferably made of a steel material that is an example of a bearing material, such as JIS standard SUJ2.

玉12およびころ22は、転動体であって、軸受用材料の一例である鋼材により構成されたていてもよいが、他の材料、たとえばサイアロン焼結体から構成されていてもよい。そして、上述した軸受は、その構成材料である鋼材について、以下に説明する寿命予測方法を用いて寿命が予測され、十分な寿命を有すると識別された軸受である。   The balls 12 and the rollers 22 are rolling elements and may be made of a steel material that is an example of a bearing material, but may be made of another material, for example, a sialon sintered body. The above-described bearing is a bearing that is identified as having a sufficient life by predicting the life of the steel material, which is a constituent material, using a life prediction method described below.

<寿命予測方法の説明>
次に、本実施の形態における上記深溝玉軸受1および円錐ころ軸受2を構成する軸受用材料である鋼材の寿命予測方法について、図3〜図6を用いて説明する。図3を参照して、鋼材の寿命予測方法は、大きく分ければ、鋼材の寿命を予測する数式を求める工程(S100)と、予測対象物の寿命を予測する工程(S200)とを有している。
<Explanation of life prediction method>
Next, the life prediction method of the steel material which is the bearing material which comprises the said deep groove ball bearing 1 and the tapered roller bearing 2 in this Embodiment is demonstrated using FIGS. Referring to FIG. 3, the steel material life prediction method roughly includes a step of obtaining a mathematical formula for predicting the life of the steel material (S100) and a step of predicting the life of the prediction object (S200). Yes.

図4を参照して、鋼材の寿命を予測する工程においてはまず、深溝玉軸受1および円錐ころ軸受2を構成する鋼材の試験片に対して元素分析処理が行なわれる(S101)。すなわちまず深溝玉軸受1および円錐ころ軸受2を構成する鋼材と同一材料の鋼材の試験片が準備され、その試験片に対してたとえばSEM(走査型電子顕微鏡)による反射電子像が観察される。これにより鋼材の一部である被検面が観察され、鋼材に内在する各介在物がコントラストの違いから抽出される。この各介在物は、鋼材の被検面の観察像において、その介在物の材質ごとにコントラストが異なることを利用して抽出される。また抽出された各介在物に対して逐次的にEDX(エネルギー分散型X線分光法)による元素分析がなされる。これにより、当該鋼材の試験片に含まれる非金属介在物としての硫化マンガン(MnS)および酸化アルミニウム(Al23)が定量的に分類される。ここでは、たとえば硫化マンガンおよび酸化アルミニウムからなる非金属介在物について、そのサイズ(面積)および個数が測定される。 Referring to FIG. 4, in the process of predicting the life of steel material, first, elemental analysis processing is performed on the test pieces of steel material constituting deep groove ball bearing 1 and tapered roller bearing 2 (S101). That is, first, a test piece made of the same material as the steel constituting the deep groove ball bearing 1 and the tapered roller bearing 2 is prepared, and a backscattered electron image is observed on the test piece, for example, by an SEM (scanning electron microscope). As a result, the test surface which is a part of the steel material is observed, and each inclusion existing in the steel material is extracted from the difference in contrast. Each inclusion is extracted by utilizing the fact that the contrast differs for each material of the inclusion in the observation image of the test surface of the steel material. In addition, elemental analysis is sequentially performed on each extracted inclusion by EDX (energy dispersive X-ray spectroscopy). Thereby, manganese sulfide (MnS) and aluminum oxide (Al 2 O 3 ) as non-metallic inclusions contained in the test piece of the steel material are quantitatively classified. Here, the size (area) and the number of non-metallic inclusions made of, for example, manganese sulfide and aluminum oxide are measured.

次に工程(S101)において分類された、試験片に含まれる非金属介在物としての硫化マンガンおよび酸化アルミニウムの最大面積が、一般公知の極値統計法により推定される(S102)。ここでは上記工程(S101)により試験片から検出された各非金属介在物である硫化マンガンおよび酸化アルミニウムの、当該試験片における被検面での分布に基づき、極値統計法により、当該被検面における介在物(硫化マンガンおよび酸化アルミニウム)の最大面積が推定される。より詳しく言えば、転がり軸受を構成する鋼材の一部であり所定の面積の被検面における介在物のサイズの分布に基づき、当該被検面を含む鋼材の、所定の断面積中または体積中での介在物の最大面積が推定される。   Next, the maximum areas of manganese sulfide and aluminum oxide as non-metallic inclusions contained in the test piece classified in the step (S101) are estimated by a generally known extreme value statistical method (S102). Here, based on the distribution of the manganese sulfide and aluminum oxide, which are non-metallic inclusions detected from the test piece in the step (S101), on the test surface of the test piece, the test object is subjected to the extreme value statistical method. The maximum area of inclusions (manganese sulfide and aluminum oxide) on the surface is estimated. More specifically, based on the distribution of the size of inclusions on the test surface of a predetermined area that is a part of the steel material constituting the rolling bearing, the steel material including the test surface is in a predetermined cross-sectional area or volume. The maximum area of inclusions at is estimated.

また一方で、鋼材の試験片を用いた転動寿命試験(S103)が行なわれる。これは寿命予測式を求めるために、転がり軸受の鋼材の試験片を用いて破壊までの転動サイクル数を調査し、L10寿命を測定する試験である。   On the other hand, a rolling life test (S103) using a steel specimen is performed. This is a test for measuring the L10 life by investigating the number of rolling cycles until failure using a steel specimen of a rolling bearing in order to obtain a life prediction formula.

なお工程(S101),(S102)と、工程(S103)との順序は不問であり、先に工程(S103)がなされた後に工程(S101),(S102)がなされてもよい。   Note that the order of the steps (S101) and (S102) and the step (S103) is not limited, and the steps (S101) and (S102) may be performed after the step (S103) is performed first.

そして、工程(S101),(S102)で推定された試験片の介在物の最大面積と、各試験片の材料ミルシートから求められた、各試験片の組成における酸素含有量と、工程(S103)で導出された試験片の転動寿命試験の結果との相関関係が求められ、その相関関係から寿命予測式が求められる(S104)。つまり、工程(S104)で求められる寿命予測式は、寿命予測を行う軸受用材料と同じ組成の試験片に対して元素分析処理(SEMによる測定およびEDX分析)と極値統計法とを行なうことにより介在物の最大面積を推定した結果と、各試験片の組成における酸素含有量と、試験片に対して転動寿命試験を行なった結果との相関関係を用いて決定されている。   And the maximum area of the inclusion of the test piece estimated in the steps (S101) and (S102), the oxygen content in the composition of each test piece obtained from the material mill sheet of each test piece, and the step (S103) Correlation with the result of the rolling life test of the test piece derived in the above is obtained, and a life prediction formula is obtained from the correlation (S104). That is, the life prediction formula obtained in the step (S104) is to perform elemental analysis processing (measurement by SEM and EDX analysis) and extreme value statistical method on a test piece having the same composition as the bearing material for which life prediction is performed. Is determined using the correlation between the result of estimating the maximum area of inclusions, the oxygen content in the composition of each test piece, and the result of performing a rolling life test on the test piece.

次に、以上により求められた寿命予測式を用いて、実際の予測対象物である深溝玉軸受1などを構成する軸受用材料である鋼材の寿命を予測する工程がなされる。具体的には、図5を参照して、まず実際に寿命を予測したい予測対象物としての軸受(たとえば深溝玉軸受1および円錐ころ軸受2)を構成する鋼材に対して、工程(S101)にて試験片に対して行なわれた元素分析処理と同様の元素分析処理がなされる(S201)。次に、工程(S201)の結果を用いて、当該予測対象物の鋼材に対して、工程(S102)にて試験片に対して行なわれた推定と同様に、介在物であるたとえば硫化マンガンおよび酸化アルミニウムの最大面積が極値統計法により推定される(S202)。この工程(S201)と工程(S202)とが、軸受用材料に対して元素分析処理と極値統計法とを行うことにより軸受用材料に含まれる介在物の最大面積の値を推定する工程に対応する。また、予測対象物である軸受用材料である鋼材の材料ミルシートから、軸受用材料の酸素含有量が得られる。そして、上記最大面積の推定結果および酸素含有量が工程(S104)にて求められた寿命予測式に代入される(S203)。これにより、当該予測対象物としての鋼材の寿命を推定することができる。この工程(S203)が、予め求められた寿命予測式と、推定する工程である工程(S201)および工程(S202)で求めた介在物の最大面積の値と、軸受用材料の酸素含有量とから軸受用材料の寿命を予測する工程に対応する。   Next, using the life prediction formula obtained as described above, a step of predicting the life of a steel material that is a bearing material constituting the deep groove ball bearing 1 that is an actual prediction object is performed. Specifically, referring to FIG. 5, first, in the step (S101), the steel material constituting the bearing (for example, the deep groove ball bearing 1 and the tapered roller bearing 2) as a prediction object whose life is to be actually predicted is actually processed. Then, an element analysis process similar to the element analysis process performed on the test piece is performed (S201). Next, using the result of the step (S201), for the steel material of the prediction target, as in the estimation performed on the test piece in the step (S102), inclusions such as manganese sulfide and The maximum area of aluminum oxide is estimated by the extreme value statistical method (S202). This step (S201) and step (S202) are steps for estimating the maximum area value of inclusions contained in the bearing material by performing elemental analysis processing and extreme value statistical method on the bearing material. Correspond. Further, the oxygen content of the bearing material can be obtained from the steel material mill sheet that is the bearing material that is the prediction target. Then, the estimation result of the maximum area and the oxygen content are substituted into the life prediction formula obtained in step (S104) (S203). Thereby, the lifetime of the steel material as the said prediction target object can be estimated. In this step (S203), the life prediction formula obtained in advance, the maximum area value of inclusions obtained in steps (S201) and (S202), which are estimation steps, and the oxygen content of the bearing material It corresponds to the process of predicting the life of bearing materials from

寿命予測式の形式としては、たとえば線形、対数、指数の3種類を考えることができる。そして各介在物の最大面積areaMAXの平方根および軸受用材料の酸素含有量を、当該寿命予測式に代入する数値すなわち説明変数として重回帰分析する。これにより、たとえば以下のような数式を得ることができる。 As the format of the life prediction formula, for example, three types of linear, logarithmic, and exponential can be considered. Then, a multiple regression analysis is performed on the square root of the maximum area area MAX of each inclusion and the oxygen content of the bearing material as numerical values to be substituted into the life prediction formula, that is, as explanatory variables. Thereby, for example, the following mathematical formula can be obtained.

Figure 2018072194
Figure 2018072194

Figure 2018072194
Figure 2018072194

Figure 2018072194
Figure 2018072194

上記の(1式)は寿命予測式を線形形式の数式として表記したものである。上記の(2式)は対数形式の数式として、上記の(3式)は指数形式の数式として、それぞれ寿命予測式を表記したものである。上記各数式において、L10est.は推定10%寿命、すなわち実製品の試験片うち10%が破損すると推定される寿命を意味している。また The above (formula 1) represents the life prediction formula as a linear formula. The above (Equation 2) is a logarithmic mathematical expression, and the above (Equation 3) is an exponential mathematical expression. In the above formulas, L 10 est. Means an estimated 10% life, that is, a life estimated that 10% of the test pieces of the actual product are damaged. Also

Figure 2018072194
Figure 2018072194

は介在物Xの推定される最大面積の平方根√areaMAXを表している。つまり、√areaMAX,MnSは硫化マンガンの最大面積の推定結果の平方根であり、√areaMAX,Al2O3は酸化アルミニウムの最大面積の推定結果の平方根である。[O]は試験片の酸素含有量である。さらに上記各数式中のγ、ε、κ、a、b、cおよびdは定数である。 Represents the square root √area MAX of the estimated maximum area of the inclusion X. That is, √area MAX, MnS is the square root of the estimation result of the maximum area of manganese sulfide, and √area MAX, Al2O3 is the square root of the estimation result of the maximum area of aluminum oxide. [O] is the oxygen content of the test piece. Furthermore, γ, ε, κ, a, b, c and d in the above formulas are constants.

上記の(1式)、(2式)および(3式)のいずれを用いても、その数式に代入する最大面積の推定結果の平方根の値および酸素含有量と、実際の寿命の値との相関関係を示すことができる。   Even if any of the above (formula 1), (formula 2) and (formula 3) is used, the value of the square root and the oxygen content of the estimation result of the maximum area to be substituted into the formula, and the actual lifetime value Correlation can be shown.

<軸受用材料の識別方法および軸受の製造方法>
そして、上記のような寿命予測式を用いて軸受用材料である鋼材の寿命を予測すれば、軸受用材料を予測寿命に基づき識別できる。たとえば、軌道輪などの軸受部品を構成する軸受用材料である鋼材について、上述したような寿命予測方法を用いて予測寿命を求める。そして、予測寿命L10が9×107以上とされた鋼材を用いた軸受を、良品としてロットから識別することもできる。これにより、良質の鋼材を用いた信頼性の高い転がり軸受を識別することができる。
<Method for identifying bearing material and method for producing bearing>
And if the lifetime of the steel material which is a bearing material is estimated using the above life prediction formulas, the bearing material can be identified based on the predicted lifetime. For example, for a steel material that is a bearing material constituting a bearing component such as a bearing ring, a predicted life is obtained by using the life prediction method as described above. And the bearing using the steel materials with the estimated life L10 of 9 × 10 7 or more can be identified from the lot as a non-defective product. Thereby, a highly reliable rolling bearing using a high-quality steel material can be identified.

また、上述した識別方法を転がり軸受の製造工程、特に検査工程に組込むことにより、高い信頼性を有する転がり軸受を提供することができる。たとえば、転がり軸受の製造方法において、転がり軸受の部品を準備する工程を実施する。当該準備する工程では、転がり軸受を構成する軌道輪、転動体、保持器などを準備する。さらに、準備した部品を組立てて軸受を構成する工程を実施する。また、転がり軸受の部品を構成する軸受用材料である鋼材について、上述した識別方法を用いて識別することにより、軸受を選別する。具体的には、予測された寿命が所定の基準値を超える(たとえば予測寿命L10が9×107以上とされた)軸受を、検査に合格した良品と判断する、といったことが可能になる。このようにして、図1および図2に示すような、予測された寿命が所定の基準値を超える信頼性の高い転がり軸受を製造することができる。 Moreover, a rolling bearing having high reliability can be provided by incorporating the above-described identification method into a rolling bearing manufacturing process, particularly an inspection process. For example, in the method for manufacturing a rolling bearing, a step of preparing components for the rolling bearing is performed. In the preparation step, a bearing ring, a rolling element, a cage, and the like constituting the rolling bearing are prepared. Furthermore, the process which assembles the prepared components and comprises a bearing is implemented. Further, the bearings are selected by identifying the steel material, which is a material for the bearing constituting the components of the rolling bearing, using the identification method described above. Specifically, it is possible to determine a bearing whose predicted life exceeds a predetermined reference value (for example, the predicted life L10 is 9 × 10 7 or more) as a non-defective product that has passed the inspection. In this way, it is possible to manufacture a highly reliable rolling bearing whose predicted life exceeds a predetermined reference value as shown in FIGS.

<作用効果>
次に本実施の形態の作用効果について説明する。
<Effect>
Next, the function and effect of this embodiment will be described.

本実施の形態においては、転がり軸受の寿命を調査するに当たり、各ロットに対して多数の試験片を準備して転動寿命試験を行なう手間およびコストを省くことを可能とする。すなわち、上記のように元素分析処理の結果を用いて極値統計法を用いて、内部欠陥因子を示す鋼材中の非金属介在物の推定最大面積を推定する。また、試験片の材料ミルシートから酸素含有量のデータを得る。そして、当該推定最大面積および酸素含有量を、上記(1式)〜(3式)に例示した寿命予測式に代入する。このようにすれば、予測対象物に対して転動寿命試験を行なうことなく、転がり軸受用材料の寿命を高精度に予測することができる。   In this embodiment, when investigating the life of a rolling bearing, it is possible to save labor and cost for preparing a large number of test pieces for each lot and performing a rolling life test. That is, the estimated maximum area of the nonmetallic inclusions in the steel showing the internal defect factor is estimated using the extreme value statistical method using the result of the elemental analysis process as described above. Moreover, the oxygen content data is obtained from the material mill sheet of the test piece. Then, the estimated maximum area and oxygen content are substituted into the life prediction formulas exemplified in the above (1 formula) to (3 formula). In this way, the life of the rolling bearing material can be predicted with high accuracy without performing a rolling life test on the predicted object.

なお上記数式は、試験片を用いた転動寿命試験の結果と説明変数である介在物の最大面積および酸素含有量との相関関係から求められるが、本実施の形態では介在物の組成の判定がカラー画像ではなくSEM−EDXなどの元素分析処理によりなされる。このためカラー画像による介在物の定性評価がなされた場合に起こり得る、介在物の誤分類、および材料表面の傷などのノイズを介在物と誤判定することを抑制できる。この観点からも、本実施の形態においては介在物の推定式の精度をより高めることができる。すなわち検査者の試料作製技量の違いにより生じる被検面の状態の差および測定ごとのばらつきが評価結果に及ぼす影響を小さくすることができる。   The above formula is obtained from the correlation between the result of the rolling life test using the test piece and the maximum area and oxygen content of inclusions, which are explanatory variables. In this embodiment, the composition of the inclusion is determined. Is not performed by a color image but by elemental analysis processing such as SEM-EDX. For this reason, it is possible to suppress misclassification of inclusions and noise such as scratches on the material surface, which may occur when a qualitative evaluation of inclusions is performed using a color image, as inclusions. Also from this viewpoint, in the present embodiment, the accuracy of the inclusion estimation formula can be further increased. That is, it is possible to reduce the influence of the difference in the state of the test surface caused by the difference in the sample preparation skill of the inspector and the variation for each measurement on the evaluation result.

さらに本実施の形態においては、寿命予測式の説明変数として、介在物の最大面積のみならず、酸素含有量が含まれる。このため介在物の最大面積のみによる寿命予測式を用いる場合に比べて、より精度よく転がり軸受の寿命を予測することができる。   Further, in the present embodiment, not only the maximum area of inclusions but also the oxygen content is included as an explanatory variable of the life prediction formula. For this reason, the life of the rolling bearing can be predicted with higher accuracy than in the case of using the life prediction formula based only on the maximum area of inclusions.

次に、以下の実施例にてより具体的に説明する。
(実施例)
非金属介在物の形態および大きさが異なる、転がり軸受に用いられる鋼材の試験片を18種類準備した。これらの試験片に対して以下の表1に示した試験条件での転動寿命試験を行い、寿命L10を求めた。この処理は図4の工程(S103)に相当する。
Next, it demonstrates more concretely in the following examples.
(Example)
Eighteen types of steel specimens used for rolling bearings with different forms and sizes of non-metallic inclusions were prepared. These test pieces were subjected to a rolling life test under the test conditions shown in Table 1 below to obtain a life L10. This process corresponds to the step (S103) of FIG.

Figure 2018072194
Figure 2018072194

また、各試験片に対して、SEM−EDXを用いた非金属介在物の調査を行なった。SEM−EDXによる非金属介在物の調査は、各試験片の被検面の面積を307.2mm2として、EDXによる元素分析処理により介在物としての硫化マンガンと酸化アルミニウムとを分類した。この処理は図4の工程(S101)に相当する。そしてそれぞれの試験片に対して各介在物の面積を測定した。各試験片のうち約2.4mm3分の領域に含まれる介在物の最大面積areaMAXを極値統計法により推定した。なおここで約2.4mm3分の領域に含まれる介在物を推定した理由は、上記領域のサイズが、直径12mmの試験片の接触楕円が通過する面積と負荷深さとの積にあたるためである。この処理は図4の工程(S102)に相当する。 Moreover, the nonmetallic inclusions using SEM-EDX were investigated for each test piece. In the investigation of nonmetallic inclusions by SEM-EDX, the area of the test surface of each test piece was set to 307.2 mm 2 , and manganese sulfide and aluminum oxide as inclusions were classified by elemental analysis treatment by EDX. This process corresponds to the step (S101) of FIG. And the area of each inclusion was measured with respect to each test piece. The maximum area area MAX of inclusions contained in a region of about 2.4 mm 3 minutes of each test piece was estimated by an extreme value statistical method. The reason why the inclusion contained in the region of about 2.4 mm 3 minutes is estimated here is because the size of the region corresponds to the product of the area through which the contact ellipse of the test piece having a diameter of 12 mm passes and the load depth. . This process corresponds to the step (S102) of FIG.

また、上記の各試験片を構成する材料について、材料ミルシートに記載される酸素含有量を調べた。各試験片の酸素含有量と、上述した転動寿命試験により求めた寿命L10との関係を図6に示す。図6を参照して、この図中の横軸は試験片の酸素含有量を示し、縦軸はその試験片の寿命L10を示している。図6より、試験片の酸素含有量と転動寿命試験の結果との間には良好な相関関係があることがわかる。このため、寿命予測式の説明変数として酸素含有量を採用している。   Moreover, about the material which comprises each said test piece, the oxygen content described in a material mill sheet | seat was investigated. FIG. 6 shows the relationship between the oxygen content of each test piece and the life L10 obtained by the rolling life test described above. Referring to FIG. 6, the horizontal axis in this figure indicates the oxygen content of the test piece, and the vertical axis indicates the life L10 of the test piece. FIG. 6 shows that there is a good correlation between the oxygen content of the test piece and the results of the rolling life test. For this reason, oxygen content is adopted as an explanatory variable of the life prediction formula.

そして、各試験片の介在物の組成別の最大面積areaMAXの推定値および酸素含有量のデータと寿命L10の測定結果との相関関係から、重回帰分析により、推定10%寿命を示す上記の Then, from the correlation between the estimated value of the maximum area area MAX by the composition of inclusions of each test piece and the data of the oxygen content and the measurement result of the life L10, the above-mentioned, which shows an estimated 10% life by multiple regression analysis

Figure 2018072194
Figure 2018072194

Figure 2018072194
Figure 2018072194

Figure 2018072194
Figure 2018072194

の定数を導出した。これが図4の工程(S104)に相当する。
なお当該工程(S104)における転動寿命試験の結果と介在物の最大面積areaMAXと酸素含有量との相関関係が最も高くなるように、(1式)〜(3式)に含まれる各定数γ、ε、κ、a、b、cおよびdの値を求めた。その結果、(1式)〜(3式)を以下の表2に示すようにすることにより、説明変数(ここでは介在物の最大面積areaMAXの平方根および酸素含有量)と寿命との相関関係が最も高くなった。なお、表中のR**2は、自由度二重調整寄与率を示し、この数値が大きいほど説明変数と寿命との相関関係が高いことを示す。すなわちR**2の値が大きいほど、上記数式から求められる推定寿命と、実際の試験から得られる寿命との相関関係が高いことを示す。表2には各数式におけるR**2の値を示している。
The constants were derived. This corresponds to the step (S104) of FIG.
The constants included in (Expression 1) to (Expression 3) so that the correlation between the result of the rolling life test in the step (S104), the maximum area area MAX of inclusions, and the oxygen content is the highest. The values of γ, ε, κ, a, b, c and d were determined. As a result, the correlation between the explanatory variable (here, the square root of the maximum area area MAX of the inclusion and the oxygen content) and the lifetime is obtained by making (Equation 1) to (Equation 3) shown in Table 2 below. Became the highest. In addition, R ** 2 in a table | surface shows a freedom degree double adjustment contribution rate, and it shows that the correlation with an explanatory variable and a lifetime is so high that this figure is large. That is, the larger the value of R ** 2, the higher the correlation between the estimated lifetime obtained from the above formula and the lifetime obtained from the actual test. Table 2 shows the value of R ** 2 in each equation.

Figure 2018072194
Figure 2018072194

また、推定10%寿命L10est.が実10%寿命L10exp.に対してどの程度誤差が生じるか、それらの関係を以下の図7〜図9に示す。各図の横軸は推定10%寿命L10est.を示し、各図の縦軸は実10%寿命L10exp.を示す。なお実10%寿命L10exp.とは、上記数式から求められた推定ではない、転動寿命試験により実際に求められた、実製品のうち10%の数が破損する寿命の値(上記の寿命L10に相当)を示す。各図中にプロットされたデータは、上記18種類の試験片のそれぞれにおける推定10%寿命L10est.と実10%寿命L10exp.とを示している。なお図7が示す、1式から求められた推定10%寿命と実10%寿命との誤差の平方和としての残差平方和は1.24×108であった。以下同様に、図8が示す2式から求められた推定10%寿命と実10%寿命との残差平方和は1.17×108でころあり、図9が示す3式から求められた推定10%寿命と実10%寿命との残差平方和は1.56×108であった。 In addition, FIG. 7 to FIG. 9 show the relationship between the estimated 10% life L 10 est. And the actual 10% life L 10 exp. The horizontal axis of each figure shows the estimated 10% life L 10 est., And the vertical axis of each figure shows the actual 10% life L 10 exp. Note that the actual 10% life L 10 exp. Is not an estimate obtained from the above formula, but is a value of a life at which 10% of actual products are damaged by the rolling life test (above described). Equivalent to the life L10). The data plotted in each figure shows the estimated 10% life L 10 est. And the actual 10% life L 10 exp. For each of the 18 types of test pieces. Note that the residual sum of squares as the sum of squares of the error between the estimated 10% life and the actual 10% life obtained from the equation (1) shown in FIG. 7 was 1.24 × 10 8 . Similarly, the residual sum of squares of the estimated 10% life and the actual 10% life obtained from the two formulas shown in FIG. 8 is 1.17 × 10 8 , and is obtained from the three formulas shown in FIG. The residual sum of squares between the estimated 10% life and the actual 10% life was 1.56 × 10 8 .

以上の表2に示す数式を用いれば、任意の予測対象物としての転がり軸受用の鋼材に対して、実際の転動寿命試験を行なわなくても、高精度に転動寿命を予測することができる。   By using the mathematical formulas shown in Table 2 above, it is possible to predict the rolling life with high accuracy without performing an actual rolling life test on a rolling bearing steel material as an arbitrary prediction target. it can.

今回開示された各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て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を意図される。   Each embodiment and example disclosed this time should be considered as illustrative in all points and not 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.

1 深溝玉軸受、2 円錐ころ軸受、10,20 外輪、10A,20A 外輪転走面、11,21 内輪、11A,21A 内輪転走面、12 玉、13,23 保持器、22 ころ。   1 deep groove ball bearing, 2 tapered roller bearing, 10, 20 outer ring, 10A, 20A outer ring rolling surface, 11, 21 inner ring, 11A, 21A inner ring rolling surface, 12 balls, 13, 23 cage, 22 rollers.

Claims (6)

軸受用材料の寿命予測方法であって、
前記軸受用材料に対して元素分析処理と極値統計法とを行うことにより前記軸受用材料に含まれる介在物の最大面積の値を推定する工程と、
予め求められた寿命予測式と、前記推定する工程で求めた介在物の最大面積の値とから前記軸受用材料の寿命を予測する工程とを備え、
前記寿命予測式は、前記軸受用材料と同じ組成の試験片に対して前記元素分析処理と極値統計法とを行なうことにより前記介在物の最大面積を推定した結果と、前記試験片の組成における酸素含有量と、前記試験片に対して転動寿命試験を行なった結果との相関関係を用いて決定されている、軸受用材料の寿命予測方法。
A method for predicting the life of a bearing material,
Estimating the value of the maximum area of inclusions contained in the bearing material by performing elemental analysis processing and extreme value statistical method on the bearing material;
A step of predicting the life of the bearing material from a life prediction formula obtained in advance and the value of the maximum area of inclusions obtained in the step of estimating,
The life prediction formula is the result of estimating the maximum area of the inclusion by performing the elemental analysis process and the extreme value statistical method on the test piece having the same composition as the bearing material, and the composition of the test piece. The life prediction method of the material for bearings determined using the correlation between the oxygen content in and the result of the rolling life test performed on the test piece.
前記元素分析処理においては、前記試験片に含まれる前記介在物として、硫化マンガンと酸化アルミニウムとが分類され、
前記寿命予測式は、前記硫化マンガンの前記最大面積の値の平方根を√areaMAX,MnSとし、前記酸化アルミニウムの前記最大面積の値の平方根を√areaMAX,Al2O3とし、前記酸素含有量を[O]とすれば、
Figure 2018072194
で表される、請求項1に記載の軸受用材料の寿命予測方法。
In the elemental analysis treatment, manganese sulfide and aluminum oxide are classified as the inclusions contained in the test piece,
In the life prediction formula, the square root of the maximum area value of the manganese sulfide is √area MAX, MnS, the square root of the maximum area value of the aluminum oxide is √area MAX, Al2O3 , and the oxygen content is [ O]
Figure 2018072194
The life prediction method of the material for bearings of Claim 1 represented by these.
前記元素分析処理においては、前記試験片に含まれる前記介在物として、硫化マンガンと酸化アルミニウムとが分類され、
前記寿命予測式は、前記硫化マンガンの前記最大面積の値の平方根を√areaMAX,MnSとし、前記酸化アルミニウムの前記最大面積の値の平方根を√areaMAX,Al2O3とし、前記酸素含有量を[O]とすれば、
Figure 2018072194
で表される、請求項1に記載の軸受用材料の寿命予測方法。
In the elemental analysis treatment, manganese sulfide and aluminum oxide are classified as the inclusions contained in the test piece,
In the life prediction formula, the square root of the maximum area value of the manganese sulfide is √area MAX, MnS, the square root of the maximum area value of the aluminum oxide is √area MAX, Al2O3 , and the oxygen content is [ O]
Figure 2018072194
The life prediction method of the material for bearings of Claim 1 represented by these.
前記元素分析処理においては、前記試験片に含まれる前記介在物として、硫化マンガンと酸化アルミニウムとが分類され、
前記寿命予測式は、前記硫化マンガンの前記最大面積の値の平方根を√areaMAX,MnSとし、前記酸化アルミニウムの前記最大面積の値の平方根を√areaMAX,Al2O3とし、前記酸素含有量を[O]とすれば、
Figure 2018072194
で表される、請求項1に記載の軸受用材料の寿命予測方法。
In the elemental analysis treatment, manganese sulfide and aluminum oxide are classified as the inclusions contained in the test piece,
In the life prediction formula, the square root of the maximum area value of the manganese sulfide is √area MAX, MnS, the square root of the maximum area value of the aluminum oxide is √area MAX, Al2O3 , and the oxygen content is [ O]
Figure 2018072194
The life prediction method of the material for bearings of Claim 1 represented by these.
軸受を構成する軸受用材料の識別方法であって、
請求項1〜請求項4のいずれか1項に記載の寿命予測方法を用いて、前記軸受用材料の寿命を予測する工程と、
前記寿命を予測する工程において予測された寿命が9×107以上であるか否かに基づき、前記軸受用材料を識別する工程とを備える、軸受用材料の識別方法。
A method for identifying a bearing material constituting a bearing,
The step of predicting the life of the bearing material using the life prediction method according to any one of claims 1 to 4,
A method of identifying a bearing material, comprising: identifying the bearing material based on whether or not the predicted life in the step of predicting the life is 9 × 10 7 or more.
軸受の製造方法であって、
軸受を構成する部品を組立てて軸受を構成する工程と、
前記部品を構成する軸受用材料を、請求項5に記載の軸受用材料の識別方法を用いて識別することにより、前記軸受を選別する工程とを備える、軸受の製造方法。
A bearing manufacturing method comprising:
Assembling parts constituting the bearing to constitute the bearing;
A method for manufacturing a bearing, comprising: identifying a bearing material constituting the component by using the bearing material identification method according to claim 5, and selecting the bearing.
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