JP2021081047A - Raceway member and rolling bearing - Google Patents

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Naoki Fujimura
直輝 藤村
山田 昌弘
Masahiro Yamada
昌弘 山田
大木 力
Tsutomu Oki
力 大木
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Abstract

To provide a raceway member and a rolling bearing in which a dimension change rate of a circumferential surface is reduced, and a decrease in hardness of a raceway surface is restrained.SOLUTION: An inner ring 12 is made of steel, and comprises an inner ring raceway surface 12A extending in a circumferential direction, and an inner circumferential surface 12C as a circumferential surface extending in the circumferential direction and extending in an axial direction. A remaining amount of austenite in the inner ring raceway surface 12A is larger than a remaining amount of austenite in the inner circumferential surface 12C. A difference between the remaining amount of austenite in the inner ring raceway surface 12A and the remaining amount of austenite in the inner circumferential surface 12C is 3 vol% or more.SELECTED DRAWING: Figure 1

Description

本発明は、軌道部材および転がり軸受に関する。 The present invention relates to track members and rolling bearings.

従来の軌道部材は、焼入処理および焼戻処理を含む熱処理が施されることにより、製造されている。一般的に、焼戻処理は、被処理物である成形体全体が雰囲気炉内に収容されることにより、実施される。 Conventional track members are manufactured by subjecting them to heat treatment, including quenching and tempering. Generally, the tempering treatment is carried out by accommodating the entire molded product, which is the object to be treated, in the atmosphere furnace.

高温環境下で使用される軌道部材の寸法変化率は、軸受寿命の観点から、低く抑えられているのが好ましい。例えば内輪の内径面の寸法変化率が低く抑えられていれば、内輪の内径面と軸との嵌め合いに緩みが生じてクリープが発生することを抑制でき、軸受の破損を抑制できる。 The dimensional change rate of the track member used in a high temperature environment is preferably kept low from the viewpoint of bearing life. For example, if the dimensional change rate of the inner diameter surface of the inner ring is suppressed to a low level, it is possible to suppress loosening of the fit between the inner diameter surface of the inner ring and the shaft to cause creep, and it is possible to suppress damage to the bearing.

従来、軌道部材の寸法変化率を低く抑える対策として、軌道部材全体の平均残留オーステナイト量を減らすための焼戻処理が知られている。 Conventionally, as a measure for suppressing the dimensional change rate of a track member to a low level, a tempering process for reducing the average residual austenite amount of the entire track member has been known.

特開2017−227334号公報には、軌道部材全体の平均残留オーステナイト量を18体積%以下とするために、180℃以上230℃以下の温度で鋼材を焼き戻す技術が開示されている。 Japanese Unexamined Patent Publication No. 2017-227334 discloses a technique for tempering a steel material at a temperature of 180 ° C. or higher and 230 ° C. or lower in order to reduce the average residual austenite amount of the entire track member to 18% by volume or less.

特開2017−227334公報JP-A-2017-227334

しかしながら、従来の上記焼戻処理方法では、成形体全体を焼き戻すため、成形体全体において残留オーステナイトが分解される。さらに、従来の上記焼戻処理方法では、成形体全体において、残留オーステナイトが分解されると同時に、マルテンサイトが分解される。 However, in the conventional tempering treatment method, since the entire molded product is tempered, retained austenite is decomposed in the entire molded product. Further, in the conventional tempering treatment method, martensite is decomposed at the same time as retained austenite is decomposed in the entire molded product.

そのため、従来の上記焼戻処理が施されることにより製造された軌道部材では、例えば高温環境下での使用が予定されないために上記条件での焼戻処理が施されずに製造された軌道部材と比べて、軌道面および軌道面とは反対側に位置する円周面(以下、反軌道面という)、すなわち内輪の内径面または外輪の外径面、のマルテンサイト量が低く抑えられており、軌道面および反軌道面の硬さが低い。また、前者の軌道部材では、後者の軌道部材と比べて、残留オーステナイト量は少ないが、軌道面の硬さ低下量を小さくする必要があるため、残留オーステナイトの分解量が少ない。そのため、寸法変化率の抑制効果は十分ではなく、その上、軌道面および反軌道面の硬さが低下している。 Therefore, in the conventional track member manufactured by performing the above-mentioned tempering treatment, for example, the track member manufactured without performing the tempering treatment under the above-mentioned conditions because it is not planned to be used in a high temperature environment. The amount of martensite in the raceway surface and the circumferential surface (hereinafter referred to as the anti-tracking surface) located on the opposite side of the raceway surface, that is, the inner diameter surface of the inner ring or the outer diameter surface of the outer ring is suppressed to be low. , The hardness of the track surface and the anti-track surface is low. Further, in the former track member, the amount of retained austenite is smaller than that of the latter track member, but since it is necessary to reduce the amount of decrease in hardness of the raceway surface, the amount of decomposition of retained austenite is small. Therefore, the effect of suppressing the dimensional change rate is not sufficient, and the hardness of the raceway surface and the anti-tracking surface is reduced.

本発明の主たる目的は、上記反軌道面の寸法変化率が低く抑えられているとともに、軌道面および反軌道面の硬さの低下が抑制された軌道部材および転がり軸受を提供することにある。 A main object of the present invention is to provide a raceway member and a rolling bearing in which the dimensional change rate of the anti-track surface is suppressed to a low level and the hardness of the raceway surface and the anti-track surface is suppressed to decrease.

本発明に係る軌道部材は、周方向に沿って延在する軌道面と、前記軌道面と反対側を向いた反軌道面とを有している。前記軌道面の残留オーステナイト量は前記反軌道面の残留オーステナイト量よりも多い。前記軌道面の残留オーステナイト量と前記反軌道面の残留オーステナイト量との差が3体積%以上である。 The track member according to the present invention has a track surface extending along the circumferential direction and an anti-track surface facing the opposite side to the track surface. The amount of retained austenite on the orbital plane is larger than the amount of retained austenite on the anti-orbital plane. The difference between the amount of retained austenite on the orbital plane and the amount of retained austenite on the anti-orbital plane is 3% by volume or more.

上記軌道部材では、全体の平均残留オーステナイト量が20体積%以下である。 In the track member, the average residual austenite amount as a whole is 20% by volume or less.

上記軌道部材では、全体の平均残留オーステナイト量が10体積%以下である。 In the track member, the average residual austenite amount as a whole is 10% by volume or less.

上記軌道部材では、反軌道面の残留オーステナイト量が5体積%以下である。 In the track member, the amount of retained austenite on the anti-track surface is 5% by volume or less.

上記軌道部材では、反軌道面の硬さが600Hv以上である。 In the track member, the hardness of the anti-track surface is 600 Hv or more.

本発明に係る転がり軸受は、内輪軌道面と、内輪軌道面とは反対側に位置する内径面とを有する内輪と、内輪軌道面と対向する外輪軌道面を有する外輪と、内輪軌道面と外輪軌道面と接触する複数の転動体とを備える。内輪が上記軌道部材である。内輪軌道面が軌道部材の軌道面である。内径面が軌道部材の反軌道面である。 The rolling bearing according to the present invention includes an inner ring having an inner ring raceway surface and an inner diameter surface located on the side opposite to the inner ring raceway surface, an outer ring having an outer ring raceway surface facing the inner ring raceway surface, and an inner ring raceway surface and an outer ring. It includes a plurality of rolling elements that come into contact with the raceway surface. The inner ring is the track member. The inner ring raceway surface is the raceway surface of the raceway member. The inner diameter surface is the anti-track surface of the track member.

本発明によれば、上記円周面の寸法変化率が低く抑えられているとともに、軌道面および反軌道面の硬さの低下が抑制された軌道部材および転がり軸受を提供することができる。 According to the present invention, it is possible to provide a raceway member and a rolling bearing in which the dimensional change rate of the circumferential surface is suppressed to a low level and the hardness of the raceway surface and the anti-track surface is suppressed to decrease.

本実施の形態に係る転がり軸受の一例を示す断面図である。It is sectional drawing which shows an example of the rolling bearing which concerns on this embodiment. 本実施の形態に係る転がり軸受の他の一例を示す断面図である。It is sectional drawing which shows another example of the rolling bearing which concerns on this embodiment. 本実施の形態に係る転がり軸受の製造方法のフローチャートである。It is a flowchart of the manufacturing method of the rolling bearing which concerns on this embodiment. 本実施の形態に係る転がり軸受の製造方法において、第1焼戻処理の一例を示す上面図である。It is a top view which shows an example of the 1st tempering process in the manufacturing method of the rolling bearing which concerns on this embodiment. 図4中の矢印V−Vから視た断面図である。It is sectional drawing seen from the arrow VV in FIG. 本実施の形態に係る焼戻処理において、初期残留オーステナイト量から所定量減少させるために必要となる焼戻温度での保持時間(均熱時間)と、初期残留オーステナイト量との関係を示すグラフである。In the tempering treatment according to the present embodiment, a graph showing the relationship between the holding time (equalizing time) at the tempering temperature required to reduce the initial retained austenite amount by a predetermined amount and the initial retained austenite amount. is there. 本実施の形態に係る焼戻処理によって実現される被加熱部材の温度分布に関するシミュレーション解析に用いた解析モデルを示す図である。It is a figure which shows the analysis model used for the simulation analysis about the temperature distribution of the member to be heated realized by the tempering process which concerns on this embodiment. 図7に示される解析モデルを用いたシミュレーション解析により得られた、第1周面に対する加熱温度とそのときの第2周面の温度との関係を示すグラフである。6 is a graph showing the relationship between the heating temperature with respect to the first peripheral surface and the temperature of the second peripheral surface at that time, which was obtained by simulation analysis using the analysis model shown in FIG. 7. 図7に示される解析モデルを用いたシミュレーション解析により得られた、加熱時間に対する第1周面および第2周面の各温度変化を示すグラフである。6 is a graph showing temperature changes of the first peripheral surface and the second peripheral surface with respect to the heating time, which are obtained by simulation analysis using the analysis model shown in FIG. 7. 図7に示される解析モデルを用いたシミュレーション解析により得られた、被加熱部材の温度分布を示す図である。It is a figure which shows the temperature distribution of the member to be heated obtained by the simulation analysis using the analysis model shown in FIG.

以下に、実施形態について図面を参照して説明する。なお、以下の図面においては、同一又は相当する部分に同一の参照番号を付し、その説明は繰り返さないものとする。 Hereinafter, embodiments will be described with reference to the drawings. In the following drawings, the same or corresponding parts shall be given the same reference number, and the description thereof shall not be repeated.

<転がり軸受の構成>
本実施の形態に係る転がり軸受は、例えばラジアル玉軸受であって、より具体的には図1に示される深溝玉軸受1である。深溝玉軸受1は、環状の外輪11と、外輪11の内側に配置された環状の内輪12と、外輪11と内輪12との間に配置され、円環状の保持器14に保持された転動体である複数の玉13とを備えている。外輪11の中心軸は、内輪12の中心軸と重なるように配置されている。
<Structure of rolling bearing>
The rolling bearing according to the present embodiment is, for example, a radial ball bearing, and more specifically, a deep groove ball bearing 1 shown in FIG. The deep groove ball bearing 1 is a rolling element arranged between the annular outer ring 11, the annular inner ring 12 arranged inside the outer ring 11, and the outer ring 11 and the inner ring 12, and held by the annular cage 14. It is provided with a plurality of balls 13 which are. The central axis of the outer ring 11 is arranged so as to overlap the central axis of the inner ring 12.

外輪11は、内周面11Bと、外径面としての外周面11Cとを有している。外輪11の内周面11Bには、周方向に沿って延在する外輪軌道面11Aが形成されている。内輪12は、径方向において外周側を向いた外周面12Bと、内径面としての内周面12Cとを有している。内輪12の外周面12Bには、周方向に沿って延在する内輪軌道面12Aが形成されている。内輪12は、内輪軌道面12Aが外輪軌道面11Aと対向するように外輪11の内側に配置されている。 The outer ring 11 has an inner peripheral surface 11B and an outer peripheral surface 11C as an outer diameter surface. An outer ring raceway surface 11A extending along the circumferential direction is formed on the inner peripheral surface 11B of the outer ring 11. The inner ring 12 has an outer peripheral surface 12B facing the outer peripheral side in the radial direction and an inner peripheral surface 12C as an inner diameter surface. An inner ring raceway surface 12A extending along the circumferential direction is formed on the outer peripheral surface 12B of the inner ring 12. The inner ring 12 is arranged inside the outer ring 11 so that the inner ring raceway surface 12A faces the outer ring raceway surface 11A.

複数の玉13は、転動面13Aにおいて外輪軌道面11Aおよび内輪軌道面12Aに接触し、かつ保持器14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、複数の玉13は、外輪11および内輪12の円環状の軌道上に転動自在に保持されている。このような構成により、深溝玉軸受1の外輪11および内輪12は、互いに相対的に回転可能となっている。なお、内輪12が、本実施の形態に係る軌道部材である。 The plurality of balls 13 are in contact with the outer ring raceway surface 11A and the inner ring raceway surface 12A on the rolling surface 13A, and are arranged at a predetermined pitch in the circumferential direction by the cage 14. As a result, the plurality of balls 13 are rotatably held on the annular orbits of the outer ring 11 and the inner ring 12. With such a configuration, the outer ring 11 and the inner ring 12 of the deep groove ball bearing 1 can rotate relative to each other. The inner ring 12 is a track member according to the present embodiment.

内輪12は、周方向に沿って延在する内輪軌道面12Aと、周方向に沿って延在し、かつ軸方向に沿って延びる円周面としての内周面12Cとを有している。内輪軌道面12Aの残留オーステナイト量は、内周面12Cの残留オーステナイト量よりも多い。内輪12の残留オーステナイト量は、径方向において内輪軌道面12Aから内周面12Cに向かうにつれて、徐々に減少する傾向を示す。 The inner ring 12 has an inner ring raceway surface 12A extending along the circumferential direction and an inner peripheral surface 12C as a circumferential surface extending along the circumferential direction and extending along the axial direction. The amount of retained austenite on the inner ring raceway surface 12A is larger than the amount of retained austenite on the inner peripheral surface 12C. The amount of retained austenite in the inner ring 12 tends to gradually decrease from the inner ring raceway surface 12A to the inner peripheral surface 12C in the radial direction.

内輪軌道面12Aの残留オーステナイト量と内周面12Cの残留オーステナイト量との差は、3体積%以上である。内輪軌道面12Aの残留オーステナイト量と内周面12Cの残留オーステナイト量との差は、例えば10体積%以下であり、例えば5体積%未満である。内輪軌道面12Aの残留オーステナイト量と内周面12Cの残留オーステナイト量との上記差は、従来の焼戻処理によって実現される軌道面の残留オーステナイト量と内周面の残留オーステナイト量との差超えであり、後述する本実施の形態に係る焼戻処理により実現される。なお、残留オーステナイト量は、X線回折によって測定されたマルテンサイト相およびオーステナイト相の各回折強度から算出される。 The difference between the amount of retained austenite on the inner ring raceway surface 12A and the amount of retained austenite on the inner peripheral surface 12C is 3% by volume or more. The difference between the amount of retained austenite on the inner ring raceway surface 12A and the amount of retained austenite on the inner peripheral surface 12C is, for example, 10% by volume or less, for example, less than 5% by volume. The above difference between the amount of retained austenite on the inner ring raceway surface 12A and the amount of retained austenite on the inner peripheral surface 12C exceeds the difference between the amount of retained austenite on the raceway surface and the amount of retained austenite on the inner peripheral surface realized by the conventional tempering treatment. This is realized by the tempering process according to the present embodiment, which will be described later. The amount of retained austenite is calculated from the diffraction intensities of the martensite phase and the austenite phase measured by X-ray diffraction.

内周面12Cの残留オーステナイト量は、例えば5体積%以下であり、好ましくは5体積%未満である。内輪軌道面12Aの残留オーステナイト量は、例えば10体積%以上であり、好ましくは15体積%以上である。内輪軌道面12Aの残留オーステナイト量と内周面12Cの残留オーステナイト量との上記差は、従来の焼戻処理によって実現される軌道面の残留オーステナイト量と内周面の残留オーステナイト量との差超えであり、後述する本実施の形態に係る内輪12の製造方法における焼戻処理により実現される。 The amount of retained austenite on the inner peripheral surface 12C is, for example, 5% by volume or less, preferably less than 5% by volume. The amount of retained austenite on the inner ring raceway surface 12A is, for example, 10% by volume or more, preferably 15% by volume or more. The above difference between the amount of retained austenite on the inner ring raceway surface 12A and the amount of retained austenite on the inner peripheral surface 12C exceeds the difference between the amount of retained austenite on the raceway surface and the amount of retained austenite on the inner peripheral surface realized by the conventional tempering treatment. This is realized by the tempering process in the method for manufacturing the inner ring 12 according to the present embodiment, which will be described later.

内輪12の全体の平均残留オーステナイト量、すなわち内輪12の内輪軌道面12Aから内周面12Cまでの上記径方向の残留オーステナイト量の分布から算出される平均値は、20体積%以下である。内輪12の全体の平均残留オーステナイト量は、内輪12の製造方法において浸炭浸窒処理が施されているか否かに関わらず、20体積%以下である。その製造方法において浸炭浸窒処理が施されなかった内輪12では、内輪12の全体の平均残留オーステナイト量が10体積%以下となり得る。 The average residual austenite amount of the entire inner ring 12, that is, the average value calculated from the distribution of the residual austenite amount in the radial direction from the inner ring raceway surface 12A to the inner peripheral surface 12C of the inner ring 12 is 20% by volume or less. The average residual austenite amount of the inner ring 12 as a whole is 20% by volume or less regardless of whether or not the carburizing and nitriding treatment is performed in the method for producing the inner ring 12. In the inner ring 12 which has not been subjected to the carburizing and nitrogen treatment in the production method, the average residual austenite amount of the entire inner ring 12 can be 10% by volume or less.

内輪軌道面12Aの硬さは、内周面12Cの硬さ超えである。内輪軌道面12Aの硬さは、例えば650Hv以上であり、好ましくは700Hv以上である。内周面12Cの硬さは、例えば600Hv以上700Hv以下である。内周面12Cの硬さが700Hvであるとき、内輪軌道面12Aの硬さは例えば750Hv以上である。なお、各表面の硬さは、JIS規格(JJS Z 2244:2009)に規定されるビッカース硬さ試験法にしたがって測定される。 The hardness of the inner ring raceway surface 12A exceeds the hardness of the inner peripheral surface 12C. The hardness of the inner ring raceway surface 12A is, for example, 650 Hv or more, preferably 700 Hv or more. The hardness of the inner peripheral surface 12C is, for example, 600 Hv or more and 700 Hv or less. When the hardness of the inner peripheral surface 12C is 700 Hv, the hardness of the inner ring raceway surface 12A is, for example, 750 Hv or more. The hardness of each surface is measured according to the Vickers hardness test method specified in the JIS standard (JJS Z 2244: 2009).

本実施の形態に係る転がり軸受は、例えばラジアルころ軸受であって、より具体的には図2に示される円錐ころ軸受2であってもよい。円錐ころ軸受2は、環状の外輪21および内輪22と、転動体である複数のころ23と、円環状の保持器24とを備えている。外輪21の内周面には、周方向に沿って延在する外輪軌道面21Aが形成されており、内輪22の外周面には、周方向に沿って延在する内輪軌道面22Aが形成されている。内輪22は、内輪軌道面22Aが外輪軌道面21Aと対向するように外輪21の内側に配置されている。 The rolling bearing according to the present embodiment may be, for example, a radial roller bearing, and more specifically, a conical roller bearing 2 shown in FIG. The conical roller bearing 2 includes an annular outer ring 21 and an inner ring 22, a plurality of rollers 23 which are rolling elements, and an annular cage 24. An outer ring raceway surface 21A extending along the circumferential direction is formed on the inner peripheral surface of the outer ring 21, and an inner ring raceway surface 22A extending along the circumferential direction is formed on the outer peripheral surface of the inner ring 22. ing. The inner ring 22 is arranged inside the outer ring 21 so that the inner ring raceway surface 22A faces the outer ring raceway surface 21A.

複数のころ23は、転動面23Aにおいて外輪軌道面21Aおよび内輪軌道面22Aに接触し、かつ保持器24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23は、外輪21および内輪22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、外輪軌道面21Aを含む円錐、内輪軌道面22Aを含む円錐、およびころ23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21および内輪22は、互いに相対的に回転可能となっている。なお、内輪22は、内輪12と同様に、本実施の形態に係る軌道部材である。内輪22は、内輪12と同様の構成を有している。 The plurality of rollers 23 are in contact with the outer ring raceway surface 21A and the inner ring raceway surface 22A on the rolling surface 23A, and are arranged at a predetermined pitch in the circumferential direction by the cage 24. As a result, the roller 23 is rotatably held on the annular orbit of the outer ring 21 and the inner ring 22. Further, in the conical roller bearing 2, the vertices of the cone including the outer ring raceway surface 21A, the cone including the inner ring raceway surface 22A, and the cone including the locus of the rotation axis when the roller 23 rolls are on the center line of the bearing. It is configured to intersect at one point. With such a configuration, the outer ring 21 and the inner ring 22 of the conical roller bearing 2 can rotate relative to each other. The inner ring 22 is a track member according to the present embodiment, like the inner ring 12. The inner ring 22 has the same configuration as the inner ring 12.

内輪22は、周方向に沿って延在する内輪軌道面22Aと、周方向に沿って延在し、かつ軸方向に沿って延びる円周面としての内周面22Cとを有している。内輪軌道面22Aの残留オーステナイト量は、内周面22Cの残留オーステナイト量よりも多い。内輪22の残留オーステナイト量は、径方向において内輪軌道面22Aから内周面22Cに向かうにつれて、徐々に減少する傾向を示す。 The inner ring 22 has an inner ring raceway surface 22A extending along the circumferential direction and an inner peripheral surface 22C as a circumferential surface extending along the circumferential direction and extending along the axial direction. The amount of retained austenite on the inner ring raceway surface 22A is larger than the amount of retained austenite on the inner peripheral surface 22C. The amount of retained austenite in the inner ring 22 tends to gradually decrease from the inner ring raceway surface 22A to the inner peripheral surface 22C in the radial direction.

内周面22Cの残留オーステナイト量は、例えば5体積%以下であり、好ましくは5体積%未満である。内輪軌道面22Aの残留オーステナイト量は、例えば10体積%以上であり、好ましくは15体積%以上である。内輪軌道面22Aの残留オーステナイト量と内周面22Cの残留オーステナイト量との上記差は、従来の焼戻処理によって実現される軌道面の残留オーステナイト量と内周面の残留オーステナイト量との差超えであり、後述する本実施の形態に係る内輪22の製造方法における焼戻処理により実現される。 The amount of retained austenite on the inner peripheral surface 22C is, for example, 5% by volume or less, preferably less than 5% by volume. The amount of retained austenite on the inner ring raceway surface 22A is, for example, 10% by volume or more, preferably 15% by volume or more. The above difference between the amount of retained austenite on the inner ring raceway surface 22A and the amount of retained austenite on the inner peripheral surface 22C exceeds the difference between the amount of retained austenite on the raceway surface and the amount of retained austenite on the inner peripheral surface realized by the conventional tempering treatment. This is realized by the tempering process in the method for manufacturing the inner ring 22 according to the present embodiment described later.

内輪22の全体の平均残留オーステナイト量、すなわち内輪22の内輪軌道面22Aから内周面22Cまでの上記径方向の残留オーステナイト量の分布から算出される平均値は、20体積%以下である。内輪22の全体の平均残留オーステナイト量は、内輪22の製造方法において浸炭浸窒処理が施されているか否かに関わらず、20体積%以下である。その製造方法において浸炭浸窒処理が施されなかった内輪22では、内輪22の全体の平均残留オーステナイト量が10体積%以下となり得る。内輪軌道面22Aの残留オーステナイト量と内周面22Cの残留オーステナイト量との上記差は、従来の焼戻処理によって実現される軌道面の残留オーステナイト量と内周面の残留オーステナイト量との差超えであり、後述する本実施の形態に係る焼戻処理により実現される。 The average residual austenite amount of the inner ring 22 as a whole, that is, the average value calculated from the distribution of the residual austenite amount in the radial direction from the inner ring raceway surface 22A to the inner peripheral surface 22C of the inner ring 22 is 20% by volume or less. The average residual austenite amount of the inner ring 22 as a whole is 20% by volume or less regardless of whether or not the carburizing and nitriding treatment is performed in the method for producing the inner ring 22. In the inner ring 22 which has not been subjected to the carburizing and nitrogen treatment in the production method, the average residual austenite amount of the entire inner ring 22 can be 10% by volume or less. The above difference between the amount of retained austenite on the inner ring raceway surface 22A and the amount of retained austenite on the inner peripheral surface 22C exceeds the difference between the amount of retained austenite on the raceway surface and the amount of retained austenite on the inner peripheral surface realized by the conventional tempering treatment. This is realized by the tempering process according to the present embodiment, which will be described later.

内輪軌道面22Aの硬さは、内周面22Cの硬さ超えである。内輪軌道面22Aの硬さは、例えば650Hv以上であり、好ましくは700Hv以上である。内周面22Cの硬さは、例えば600Hv以上700Hv以下である。内周面22Cの硬さが700Hvであるとき、内輪軌道面22Aの硬さは例えば750Hv以上である。 The hardness of the inner ring raceway surface 22A exceeds the hardness of the inner peripheral surface 22C. The hardness of the inner ring raceway surface 22A is, for example, 650 Hv or more, preferably 700 Hv or more. The hardness of the inner peripheral surface 22C is, for example, 600 Hv or more and 700 Hv or less. When the hardness of the inner peripheral surface 22C is 700 Hv, the hardness of the inner ring raceway surface 22A is, for example, 750 Hv or more.

<転がり軸受の製造方法>
本実施の形態に係る転がり軸受は、図3に示される本実施の形態に係る転がり軸受の製造方法により、製造される。図3に示されるように、本実施の形態に係る転がり軸受の製造方法は、内輪12,22(軌道部材)となるべき成形体を準備する工程(S10)と、成形体に対して焼入硬化処理を行う工程(S20)と、焼入硬化処理が施された成形体に対して焼戻処理を行う工程(S30)と、焼戻処理が施された成形体を研削加工する仕上工程(S40)とを備える。上記工程(S10)〜(S40)により、内輪12,22が製造される。さらに、本実施の形態に係る転がり軸受の製造方法は、外輪11,21と玉13またはころ23とを準備して、内輪12,22、外輪11,21、および玉13またはころ23を組み立てる工程(S50)とをさらに備える。
<Manufacturing method of rolling bearings>
The rolling bearing according to the present embodiment is manufactured by the method for manufacturing the rolling bearing according to the present embodiment shown in FIG. As shown in FIG. 3, the rolling bearing manufacturing method according to the present embodiment includes a step (S10) of preparing a molded body to be inner rings 12 and 22 (track members) and quenching of the molded body. A step of performing a hardening treatment (S20), a step of performing a tempering treatment on a molded product subjected to a quench hardening treatment (S30), and a finishing step of grinding a molded body subjected to the tempering treatment (S20). S40) and. Inner rings 12 and 22 are manufactured by the above steps (S10) to (S40). Further, the method for manufacturing a rolling bearing according to the present embodiment is a step of preparing outer rings 11 and 21 and balls 13 or rollers 23 and assembling inner rings 12, 22, outer rings 11 and 21 and balls 13 or rollers 23. (S50) is further provided.

工程(S10)では、まず、鋼からなる鋼材が準備される。鋼材は、たとえば棒鋼や鋼線などとして準備される。次に、当該鋼材に対して切断、鍛造、旋削などの加工が施される。これにより、内輪12,22の概略形状に成形加工された鋼材(成形体)が作製される。上記成形体は、径方向において内側を向いた第1周面10Cと、径方向において外側を向いた第2周面とを有している。第1周面10Cが後工程(S40)において研削加工されることにより、内輪12,22の内周面12C,22Cが形成される。第2周面が後工程(S40)において研削加工されることにより、内輪12,22の内輪軌道面12A,22Aが形成される。 In the step (S10), first, a steel material made of steel is prepared. The steel material is prepared as, for example, steel bar or steel wire. Next, the steel material is subjected to processing such as cutting, forging, and turning. As a result, a steel material (molded body) formed into the approximate shape of the inner rings 12 and 22 is produced. The molded body has a first peripheral surface 10C facing inward in the radial direction and a second peripheral surface facing outward in the radial direction. The inner peripheral surfaces 12C and 22C of the inner rings 12 and 22 are formed by grinding the first peripheral surface 10C in the subsequent step (S40). The inner ring raceway surfaces 12A and 22A of the inner rings 12 and 22 are formed by grinding the second peripheral surface in the post-process (S40).

工程(S20)では、先の工程(S10)において準備された成形体に対し、焼入硬化処理が実施される。工程(S20)では、まず、成形体を浸炭浸窒させるための浸炭浸窒処理が実施される。次に、浸炭浸窒処理によって成形体中に浸入した窒素を拡散させるための窒素拡散処理が実施される。次に、成形体の全体がA1点以上の温度T1に加熱され、均熱のために保持時間t1(均熱時間)だけ保持される。次に、成形体がMs点(マルテンサイト変態点)以下の温度T2にまで冷却される。この冷却処理は、例えば油や水などの冷却液中に対象材が浸漬されることにより実施される。これにより、当該対象材が焼入処理される。焼入処理は、焼入処理された対象材の硬度が後述する焼戻処理された対象材の硬度超えとなるような条件で実施される。なお、焼入硬化処理が実施された成形体の上記第2周面の残留オーステナイト量と上記第1周面10Cの残留オーステナイト量との差は3体積%未満とされている。また、焼入硬化処理が実施された成形体の上記第1周面および上記第2周面の各残留オーステナイト量(以下、初期残留オーステナイト量とよぶ)は、特に制限されるものではないが、例えば5体積%以上13体積%以下である。 In the step (S20), a quench hardening treatment is performed on the molded product prepared in the previous step (S10). In the step (S20), first, a carburizing and nitriding treatment for carburizing and nitriding the molded product is carried out. Next, a nitrogen diffusion treatment for diffusing the nitrogen that has infiltrated into the molded body by the carburizing and nitrification treatment is carried out. Next, the whole of the molded body is heated to a temperature T 1 of the above point A, retention time t 1 (soaking time) for soaking only be retained. Next, the molded product is cooled to a temperature T 2 below the Ms point (martensite transformation point). This cooling treatment is carried out by immersing the target material in a coolant such as oil or water. As a result, the target material is quenched. The quenching treatment is carried out under conditions such that the hardness of the hardened target material exceeds the hardness of the tempered target material described later. The difference between the amount of retained austenite on the second peripheral surface and the amount of retained austenite on the first peripheral surface 10C of the molded product subjected to the quench hardening treatment is less than 3% by volume. The amount of retained austenite on each of the first peripheral surface and the second peripheral surface of the molded product subjected to the quench hardening treatment (hereinafter, referred to as the initial retained austenite amount) is not particularly limited. For example, it is 5% by volume or more and 13% by volume or less.

工程(S30)では、先の工程(S20)において焼入硬化処理が実施された成形体に対し、焼戻処理が実施される。焼戻処理では、成形体全体が加熱される従来の寸法安定化処理としての第1焼戻処理と、成形体のの上記第2周面が局所的に冷却されながら、上記第1周面10Cが局所的に加熱される第2焼戻処理とが実施される。第2周面に対する局所的な冷却は、第2焼戻処理において第1周面10Cに対する加熱開始時から加熱終了時まで、継続して実施される。 In the step (S30), the tempering treatment is performed on the molded product that has been subjected to the quench hardening treatment in the previous step (S20). In the tempering treatment, the first tempering treatment as a conventional dimensional stabilization treatment in which the entire molded product is heated, and the first peripheral surface 10C while the second peripheral surface of the molded product is locally cooled. A second tempering process is performed in which the heat is locally heated. Local cooling of the second peripheral surface is continuously performed in the second tempering process from the start of heating to the end of heating of the first peripheral surface 10C.

成形体の上記第1周面10Cの表面温度は、焼戻温度T3に保持時間t2(焼戻時間)が経過するまで保持される。保持時間t2は、第2焼戻処理において上記第1周面10C焼戻温度T3に到達してから、加熱を終了するまでの時間である。成形体の上記第2周面の表面温度は、焼戻温度T3未満の第1到達温度T4に保持された後、第1到達温度T4以上焼戻温度T3以下の第2到達温度T5に保持時間t3が経過するまで保持される。保持時間t3は、第2焼戻処理において上記第2周面が第2到達温度T5に到達してから、第2周面に対する加熱を終了するまでの時間である。第2到達温度T5は、例えば焼戻温度T3に等しい。 The surface temperature of the first peripheral surface 10C of the molded product is maintained until the holding time t 2 (tempering time) elapses at the tempering temperature T 3. The holding time t 2 is the time from when the first peripheral surface 10C tempering temperature T 3 is reached in the second tempering treatment to the end of heating. Surface temperature of the second circumferential surface of the green body, after being held by the first temperature reached T 4 lower than the tempering temperature T 3, first reaches a temperature T 4 or more tempering temperature T 3 below the second temperature reached It is held at T 5 until the holding time t 3 elapses. The holding time t 3 is the time from when the second peripheral surface reaches the second reaching temperature T 5 in the second tempering process until the heating of the second peripheral surface is completed. The second reached temperature T 5 is, for example, equal to the tempering temperature T 3.

焼戻温度T3、保持時間t2は、内周面12C,22Cに要求される寸法安定性および硬さを実現する観点から、内周面12C,22Cの残留オーステナイト量が予め定められた値以下となりかつ内周面12C,22Cの硬さが予め定められた値以上となるように設定される。一方、上記第2周面の第1到達温度T4、第2到達温度T、および保持時間t3は、内輪軌道面12A,22Aに要求される硬さおよび内輪12,22の全体に要求される寸法安定性を実現する観点から、内輪軌道面12A,22Aの硬さが予め定められた値以上となりかつ内輪軌道面12A,22Aの残留オーステナイト量が予め定められた値以下となるように設定される。 The tempering temperature T 3 and the holding time t 2 are values in which the amount of retained austenite on the inner peripheral surfaces 12C and 22C is predetermined from the viewpoint of achieving the dimensional stability and hardness required for the inner peripheral surfaces 12C and 22C. It is set so that the hardness of the inner peripheral surfaces 12C and 22C is equal to or greater than a predetermined value. On the other hand, the first ultimate temperature T 4 , the second ultimate temperature T 5 , and the holding time t 3 of the second peripheral surface are required for the hardness required for the inner ring raceway surfaces 12A and 22A and for the entire inner rings 12 and 22. From the viewpoint of realizing the dimensional stability, the hardness of the inner ring raceway surfaces 12A and 22A should be equal to or higher than the predetermined value, and the residual austenite amount of the inner ring raceway surfaces 12A and 22A should be equal to or lower than the predetermined value. Set.

第1焼戻処理および第2焼戻処理は、例えば図4および図5に示される加熱方法および冷却方法により実施される。 The first tempering treatment and the second tempering treatment are carried out by, for example, the heating method and the cooling method shown in FIGS. 4 and 5.

図4〜図5に示されるように、上記第1周面10Cに対する加熱は、例えば第1コイル30を用いた誘導加熱により実施され、好ましくは高周波誘導加熱により実施される。第1コイル30は成形体10において第1周面10Cのみと対向するように配置される。 As shown in FIGS. 4 to 5, the heating of the first peripheral surface 10C is carried out by, for example, induction heating using the first coil 30, preferably high frequency induction heating. The first coil 30 is arranged in the molded body 10 so as to face only the first peripheral surface 10C.

第1コイル30には、3kHz以上の交流電流が供給される。第1コイル30に高周波数の交流電流が供給される場合、それよりも低周波数の交流電流が第1コイル30に供給される誘導加熱と比べて、径方向において第2周面10A側の温度上昇が抑制されるため、焼戻温度T3と上記第1到達温度T4との差が大きくなる。 An alternating current of 3 kHz or higher is supplied to the first coil 30. When a high-frequency alternating current is supplied to the first coil 30, the temperature on the second peripheral surface 10A side in the radial direction is higher than that of the induction heating in which a lower-frequency alternating current is supplied to the first coil 30. Since the increase is suppressed, the difference between the tempering temperature T 3 and the first reached temperature T 4 becomes large.

図4および図5に示されるように、上記第2周面10Aに対する冷却は、例えば噴射部31を用いて水などの冷却溶媒を成形体10の第2周面10Aに供給することにより実施される。好ましくは、上記冷却は、第1周面10Cを冷却しないように実施される。上記冷却は、第2周面10Aに供給される水が第1周面10Cには供給されないように実施される。噴射部31は、第2焼戻処理において、成形体10の第2周面10Aと対向するように配置されて、第2周面10Aに対して水を噴射する。第1コイル30および噴射部31は、上記第1焼戻処理において、例えば成形体10の径方向において成形体10を挟むように配置される。なお、上記冷却は、第2周面10Aのうち、少なくとも後工程(S40)において内輪軌道面12A,22Aを形成するために研削加工が施される領域に対して実施されればよい。 As shown in FIGS. 4 and 5, the cooling of the second peripheral surface 10A is carried out by supplying a cooling solvent such as water to the second peripheral surface 10A of the molded body 10 by using, for example, the injection unit 31. To. Preferably, the cooling is carried out so as not to cool the first peripheral surface 10C. The cooling is carried out so that the water supplied to the second peripheral surface 10A is not supplied to the first peripheral surface 10C. In the second tempering process, the injection unit 31 is arranged so as to face the second peripheral surface 10A of the molded body 10 and injects water onto the second peripheral surface 10A. In the first tempering process, the first coil 30 and the injection unit 31 are arranged so as to sandwich the molded body 10 in the radial direction of the molded body 10, for example. The cooling may be performed on a region of the second peripheral surface 10A that is ground to form the inner ring raceway surfaces 12A and 22A at least in the subsequent step (S40).

上記第1焼戻処理および上記第2焼戻処理は、例えば成形体10と、第1コイル30、噴射部31とを周方向において相対的に回転させることにより実施される。第1コイル30、噴射部31の相対的な位置は、例えば第2焼戻処理の間中一定とされる。 The first tempering treatment and the second tempering treatment are carried out, for example, by relatively rotating the molded body 10, the first coil 30, and the injection portion 31 in the circumferential direction. The relative positions of the first coil 30 and the injection unit 31 are fixed throughout, for example, the second tempering process.

第1焼戻処理では、180℃以上230℃以下の温度に加熱された熱処理炉内に成形体全体が投入されることにより実施される。 The first tempering treatment is carried out by putting the entire molded product into a heat treatment furnace heated to a temperature of 180 ° C. or higher and 230 ° C. or lower.

第2焼戻処理では、第1コイル30による第1周面10Cに対する加熱および噴射部31による第2周面10Aに対する冷却が実施される。 In the second tempering process, the first coil 30 heats the first peripheral surface 10C and the injection unit 31 cools the second peripheral surface 10A.

なお、焼戻温度T3、保持時間t2、第1到達温度T4、第2到達温度T5、および保持時間t3の各設定値は、例えば以下の数式1、数式2および数式3に基づいて設定される。なお、上記数式1,数式2および数式3の各係数は、成形体の鋼の組成、上記初期残留オーステナイト量等に応じて変化する。 The set values of the tempering temperature T 3 , the holding time t 2 , the first reaching temperature T 4 , the second reaching temperature T 5 , and the holding time t 3 are described in, for example, the following equations 1, 2, and 3. Set based on. The coefficients of the formulas 1, 2 and 3 vary depending on the composition of the steel of the molded product, the amount of the initial retained austenite and the like.

Figure 2021081047
Figure 2021081047

上記数式1は、焼戻温度T3(単位:℃)と上記到達温度T4(単位:℃)との関係を予測する予測式である。本発明者らは、第1焼戻処理において、上記加熱が第1周面10Cに対する誘導加熱により実施され、かつ上記冷却が第2周面10Aに対する水の噴射により実施される場合の、成形体を模擬した被加熱部材内の温度分布をシミュレーション解析した。上記数式1は、本発明者らが上記シミュレーション解析の結果から求めたものである。解析の結果、上記到達温度T4が焼戻温度T3に対して線形に変化することが確認された(図8参照)。シミュレーション解析の詳細は後述する。なお、加熱方法および冷却方法の少なくともいずれかが上記とは異なる方法により実施される場合、上記数式1が当該異なる方法における予測式に変更される。 The above formula 1 is a prediction formula for predicting the relationship between the tempering temperature T 3 (unit: ° C.) and the above-mentioned reached temperature T 4 (unit: ° C.). In the first tempering treatment, the present inventors consider a molded product in which the heating is carried out by induction heating on the first peripheral surface 10C and the cooling is carried out by jetting water on the second peripheral surface 10A. The temperature distribution in the member to be heated was simulated and analyzed. The above formula 1 was obtained by the present inventors from the results of the above simulation analysis. As a result of the analysis, it was confirmed that the reached temperature T 4 changes linearly with respect to the tempering temperature T 3 (see FIG. 8). The details of the simulation analysis will be described later. When at least one of the heating method and the cooling method is carried out by a method different from the above, the above formula 1 is changed to the prediction formula in the different method.

Figure 2021081047
Figure 2021081047

上記数式2は、焼戻処理時の到達温度T(単位:K)、保持時間t(単位:秒)および焼戻処理後の第1周面10Cまたは第2周面10Aの残留オーステナイト量γ(単位:体積%)の関係を予測する予測式である。第2焼戻処理後の第1周面10Cの残留オーステナイト量γは、数式2中の到達温度Tに焼戻温度T3を代入しかつ保持時間tに保持時間t2を代入することにより算出される。第2焼戻処理後の第2周面10Aの残留オーステナイト量γは、数式2中の到達温度Tに第2到達温度T5を代入しかつ保持時間tに保持時間t3を代入することにより算出される値よりも、第1焼戻処理において分解される分だけ少ないと見積もられる。上記数式2は、非特許文献1(井上毅、「新しい焼もどしパラメータとその連続昇温曲線に沿った焼もどし効果の積算法への応用」鉄と鋼,66,10(1980)1533.)に記載されている硬さと焼戻温度との関係式に基づき、本発明者らが実験的に求めたものである。 The above formula 2 is based on the reached temperature T (unit: K), holding time t (unit: seconds) during the tempering process, and the amount of retained austenite γ (retained austenite amount γ) on the first peripheral surface 10C or the second peripheral surface 10A after the tempering process. It is a prediction formula that predicts the relationship of unit: volume%). The residual austenite amount γ of the first peripheral surface 10C after the second tempering treatment is calculated by substituting the tempering temperature T 3 for the ultimate temperature T in Equation 2 and substituting the holding time t 2 for the holding time t. Will be done. The residual austenite amount γ of the second peripheral surface 10A after the second tempering treatment is obtained by substituting the second reaching temperature T 5 for the reaching temperature T in Equation 2 and substituting the holding time t 3 for the holding time t. It is estimated that the value is less than the calculated value by the amount of decomposition in the first tempering process. The above formula 2 is based on Non-Patent Document 1 (Takeshi Inoue, "Application of new tempering parameters and their application to the method of integrating the tempering effect along the continuous temperature rise curve", Iron and Steel, 66, 10 (1980) 1533.). It was experimentally obtained by the present inventors based on the relational expression between the hardness and the tempering temperature described in 1.

Figure 2021081047
Figure 2021081047

上記数式3は、焼戻処理時の到達温度T(単位:K)、保持時間t(単位:秒)および焼戻処理後の第1周面10Cまたは第2周面10Aの硬さM(単位:HV)の関係を予測する予測式である。焼戻処理後の第1周面10Cの硬さMは、数式3中の到達温度Tに焼戻温度T3を代入しかつ保持時間tに保持時間t3を代入することにより算出される。焼戻処理後の第2周面10Aの硬さMは、数式3中の到達温度Tに第2到達温度T5を代入することにより算出される値程度と見積もられる。上記数式3は、特開平10−102137号公報に記載されている残留オーステナイト量と焼戻温度との関係式に基づき、本発明者らが実験的に求めたものである。 The above formula 3 is based on the reached temperature T (unit: K), holding time t (unit: seconds) during the tempering process, and hardness M (unit: unit) of the first peripheral surface 10C or the second peripheral surface 10A after the tempering process. : HV) is a prediction formula that predicts the relationship. The hardness M of the first peripheral surface 10C after the tempering process is calculated by substituting the tempering temperature T 3 for the ultimate temperature T in Equation 3 and substituting the holding time t 3 for the holding time t. The hardness M of the second peripheral surface 10A after the tempering treatment is estimated to be about a value calculated by substituting the second ultimate temperature T 5 for the ultimate temperature T in Equation 3. The above formula 3 was experimentally obtained by the present inventors based on the relational expression between the amount of retained austenite and the tempering temperature described in JP-A-10-102137.

焼戻温度T3および保持時間t2は、数式2および数式3に基づいて、第1周面10Cの残留オーステナイト量が上記予め定められた値以下となり、かつ、第1周面10Cの硬さが上記予め定められた値以上となるように、設定される。 The tempering temperature T 3 and the holding time t 2 are such that the amount of retained austenite on the first peripheral surface 10C is equal to or less than the predetermined value and the hardness of the first peripheral surface 10C is based on the mathematical formulas 2 and 3. Is set so as to be equal to or greater than the above-mentioned predetermined value.

第1到達温度T4、第2到達温度T5および保持時間t3は、上記数式1、数式2および数式3に基づいて、第2周面10Aの硬さが上記予め定められた値以上となるように設定される。さらに、第2到達温度T5および保持時間t3は、第2周面10Aの残留オーステナイト量が上記予め定められた値以下となるように、設定される。 The first ultimate temperature T 4 , the second ultimate temperature T 5, and the holding time t 3 are such that the hardness of the second peripheral surface 10A is equal to or higher than the predetermined value based on the above equations 1, 2, and 3. Is set to be. Further, the second reaching temperature T 5 and the holding time t 3 are set so that the amount of retained austenite on the second peripheral surface 10A is equal to or less than the predetermined value.

保持時間t2および保持時間t3は、例えば以下のようにして設定される。まず、焼戻処理における焼戻温度T3の保持時間t2の下限値が、上記初期残留オーステナイト量および内輪12,22に要求される寸法安定性を実現するために設定された第1周面10Cの残留オーステナイト量の上限値から、上記数式2に基づいて算出される。さらに、第2焼戻処理における保持時間t3の下限値が、上記初期残留オーステナイト量および内輪12,22に要求される寸法安定性を実現するために設定された第2周面10Aの残留オーステナイト量の上限値から、上記数式2に基づいて算出される。 The holding time t 2 and the holding time t 3 are set as follows, for example. First, the lower limit of the holding time t 2 of the tempering temperature T 3 in the tempering process is set to realize the initial residual austenite amount and the dimensional stability required for the inner rings 12 and 22. It is calculated from the upper limit of the residual austenite amount of 10C based on the above formula 2. Further, the lower limit of the holding time t 3 in the second tempering process is set to realize the initial residual austenite amount and the dimensional stability required for the inner rings 12 and 22, and the retained austenite on the second peripheral surface 10A is set. It is calculated from the upper limit of the amount based on the above formula 2.

次に、上記保持時間t3の上限値が、内輪12,22に要求される硬さを実現するために設定された第1周面10Cの硬さの下限値から、上記数式3に基づいて算出される。さらに、上記保持時間t3の上限値が、内輪12,22に要求される硬さを実現するために設定された第2周面10Aの硬さの下限値から、上記数式3に基づいて算出される。 Next, the upper limit of the holding time t 3 is, the hardness lower limit of the first peripheral 10C which is set to achieve the hardness required for the inner ring 12, 22, based on the equation 3 Calculated. Further, the upper limit value of the holding time t 3 is calculated based on the above formula 3 from the lower limit value of the hardness of the second peripheral surface 10A set to realize the hardness required for the inner rings 12 and 22. Will be done.

例えば、成形体の初期残留オーステナイト量が5体積%であり、第1周面10Cの残留オーステナイト量の上限値が0体積%であり、第1周面10Cの硬さの下限値が670HVであり、かつ第2周面10Aの硬さの下限値が700HVである場合を考える。上記数式2から、図6に示されるグラフが算出される。図6は、本実施の形態に係る焼戻処理において、焼戻温度T3を350℃としたときの、初期残留オーステナイト量から所定量減少させるために必要となる保持時間t2(均熱時間)と、初期残留オーステナイト量との関係を示すグラフである。図6の横軸は焼戻処理前の成形体の初期残留オーステナイト量(単位:%)を示し、図6の縦軸は350℃での均熱時間(単位:秒)を示す。図6から、初期残留オーステナイト量が5体積%であった第1周面の残留オーステナイト量を焼戻処理によって0体積%とすべき場合、第1周面に対する上記保持時間t2は156秒以上と設定される。例えば、上記保持時間t2のうち第1焼戻処理における保持時間の下限値が、156秒として設定される。一方、上記数式3から、焼戻温度T3および第2到達温度T5が350℃とされた上記焼戻処理において、第2周面10Aの硬さを700HV以上かつ第1周面10Cの硬さを670HV以上とするためには、第2周面10Aに対する上記保持時間t3は12秒以下と設定される。この場合、上記保持時間t2は156秒と12秒との和である168秒と設定される。 For example, the initial residual austenite amount of the molded product is 5% by volume, the upper limit of the retained austenite amount of the first peripheral surface 10C is 0% by volume, and the lower limit of the hardness of the first peripheral surface 10C is 670HV. Moreover, consider the case where the lower limit of the hardness of the second peripheral surface 10A is 700 HV. From the above formula 2, the graph shown in FIG. 6 is calculated. FIG. 6 shows the holding time t 2 (heating time) required to reduce the initial residual austenite amount by a predetermined amount when the tempering temperature T 3 is 350 ° C. in the tempering treatment according to the present embodiment. ) And the amount of initial retained austenite. The horizontal axis of FIG. 6 shows the initial residual austenite amount (unit:%) of the molded product before the tempering treatment, and the vertical axis of FIG. 6 shows the soaking time (unit: seconds) at 350 ° C. From FIG. 6, when the amount of retained austenite on the first peripheral surface from which the initial amount of retained austenite was 5% by volume should be reduced to 0% by volume by tempering, the holding time t 2 with respect to the first peripheral surface is 156 seconds or more. Is set. For example, of the holding time t 2 , the lower limit of the holding time in the first tempering process is set as 156 seconds. On the other hand, according to the above formula 3, in the above tempering process in which the tempering temperature T 3 and the second reaching temperature T 5 are 350 ° C., the hardness of the second peripheral surface 10A is 700 HV or more and the hardness of the first peripheral surface 10C. In order to set the hardness to 670 HV or more, the holding time t 3 with respect to the second peripheral surface 10A is set to 12 seconds or less. In this case, the holding time t 2 is set to 168 seconds, which is the sum of 156 seconds and 12 seconds.

工程(S40)では、少なくとも上記成形体10の上記第2周面10Aに対して研削加工が実施される。これにより、内輪軌道面12A,22Aを有する内輪12,22が形成される。なお、上記成形体の上記第1周面10Cに対する研削加工が実施されない場合、内周面12C,22Cは焼戻処理が施された第1周面である。また、上記成形体の上記第1周面に対する研削加工が実施される場合、内周面12C,22Cは焼戻処理が施された第1周面に対する研削加工により形成された面である。 In the step (S40), at least the second peripheral surface 10A of the molded body 10 is ground. As a result, the inner rings 12 and 22 having the inner ring raceway surfaces 12A and 22A are formed. When the first peripheral surface 10C of the molded product is not ground, the inner peripheral surfaces 12C and 22C are the first peripheral surfaces that have been tempered. Further, when the first peripheral surface of the molded product is ground, the inner peripheral surfaces 12C and 22C are surfaces formed by grinding the first peripheral surface that has been tempered.

工程(S50)では、外輪11,21と玉13またはころ23とが準備される。次に、先の工程(S40)において製造された内輪12と、準備された外輪11および玉13とが組み立てる。これにより、図1に示される深溝玉軸受1が製造される。あるいは、先の工程(S40)において製造された内輪22と、準備された外輪21およびころ23とが組み立てる。これにより、図2に示される円錐ころ軸受2が製造される。 In the step (S50), the outer rings 11 and 21 and the balls 13 or rollers 23 are prepared. Next, the inner ring 12 manufactured in the previous step (S40), the prepared outer ring 11 and the ball 13 are assembled. As a result, the deep groove ball bearing 1 shown in FIG. 1 is manufactured. Alternatively, the inner ring 22 manufactured in the previous step (S40) and the prepared outer ring 21 and rollers 23 are assembled. As a result, the conical roller bearing 2 shown in FIG. 2 is manufactured.

<変形例>
上記工程(S20)では、浸炭浸窒処理が実施されるが、これに限られるものではない。上記工程(S20)では、上記焼入硬化処理のみが実施されてもよい。この場合の焼入処理後の成形体の残留オーステナイト量は、浸炭処理が実施される場合のそれと比べて全体的に少なくなる。つまり、上記焼戻処理が実施されていることにより内輪軌道面12A,22Aの残留オーステナイト量と内周面12C,22Cの残留オーステナイト量との差は、浸炭浸窒処理が実施された内輪12,22のそれと比べて小さくなる。一方で、この場合にも上記焼戻処理が実施されていることにより、上記差は上記焼戻処理に代えて従来の焼戻処理が施された従来の内輪のそれと比べて大きくなる。浸炭浸窒処理が実施されずに製造された内輪12,22の上記差は、例えば3体積%以上5体積%以下とされ得る。
<Modification example>
In the above step (S20), carburizing and nitriding treatment is carried out, but the present invention is not limited to this. In the above step (S20), only the above quench hardening treatment may be carried out. In this case, the amount of retained austenite in the molded product after the quenching treatment is generally smaller than that in the case where the carburizing treatment is carried out. That is, the difference between the amount of retained austenite on the inner ring raceway surfaces 12A and 22A and the amount of retained austenite on the inner peripheral surfaces 12C and 22C due to the above tempering treatment is the difference between the inner ring 12 and the inner ring 12 It is smaller than that of 22. On the other hand, also in this case, since the tempering treatment is carried out, the difference becomes larger than that of the conventional inner ring in which the conventional tempering treatment is performed instead of the tempering treatment. The above difference between the inner rings 12 and 22 manufactured without performing the carburizing and nitriding treatment can be, for example, 3% by volume or more and 5% by volume or less.

また、内輪12,22とともに、外輪11,21も、本実施の形態に係る軌道部材として構成されていてもよい。この場合、外輪軌道面11Aの残留オーステナイト量は円周面としての外周面11Cの残留オーステナイト量よりも多く、両者の差は3体積%以上である。また、外輪軌道面21Aの残留オーステナイト量は円周面としての外周面21Cの残留オーステナイト量よりも多く、両者の差は3体積%以上である。 Further, together with the inner rings 12 and 22, the outer rings 11 and 21 may also be configured as the track members according to the present embodiment. In this case, the amount of retained austenite on the outer ring raceway surface 11A is larger than the amount of retained austenite on the outer peripheral surface 11C as the circumferential surface, and the difference between the two is 3% by volume or more. Further, the amount of retained austenite on the outer ring raceway surface 21A is larger than the amount of retained austenite on the outer peripheral surface 21C as the circumferential surface, and the difference between the two is 3% by volume or more.

<作用効果>
本実施の形態に係る軌道部材としての内輪12,22は、鋼からなり、周方向に沿って延在する内輪軌道面12A,22Aと、周方向に沿って延在し、かつ軸方向に沿って延びる円周面としての内周面12C,22Cとを有している。内輪軌道面12A,22Aの残留オーステナイト量は内周面12C,22Cの残留オーステナイト量よりも多い。内輪軌道面12A,22Aの残留オーステナイト量と内周面12C,22Cの残留オーステナイト量との差が3体積%以上である。
<Effect>
The inner rings 12 and 22 as the raceway members according to the present embodiment are made of steel and extend along the circumferential direction with the inner ring raceway surfaces 12A and 22A, and extend along the circumferential direction and along the axial direction. It has inner peripheral surfaces 12C and 22C as an extending circumferential surface. The amount of retained austenite on the inner ring raceway surfaces 12A and 22A is larger than the amount of retained austenite on the inner peripheral surfaces 12C and 22C. The difference between the amount of retained austenite on the inner ring raceway surfaces 12A and 22A and the amount of retained austenite on the inner peripheral surfaces 12C and 22C is 3% by volume or more.

従来の焼戻処理では、成形体の全体が雰囲気炉内で加熱されるため、軌道面となるべき領域の残留オーステナイトおよびマルテンサイトが分解される。そのため、従来の上記焼戻処理により製造される第1比較例としての内輪では、軌道面の残留オーステナイト量と内径面の残留オーステナイト量との差は3体積%未満となる。その結果、当該内輪では、内径面の寸法安定性と軌道面の硬さとはトレードオフの関係を示し、両者を同時に高めることは困難であった。 In the conventional tempering process, the entire molded body is heated in the atmosphere furnace, so that retained austenite and martensite in the region to be the raceway surface are decomposed. Therefore, in the inner ring as the first comparative example manufactured by the conventional tempering treatment, the difference between the amount of retained austenite on the raceway surface and the amount of retained austenite on the inner diameter surface is less than 3% by volume. As a result, in the inner ring, the dimensional stability of the inner diameter surface and the hardness of the raceway surface showed a trade-off relationship, and it was difficult to increase both at the same time.

また、焼戻処理において、仮に成形体の第1周面のみに対する局所的な加熱が実施されたとしても、第2周面に対する局所的な冷却が実施されなければ、焼戻処理における第2周面の到達温度が高くなり、第2周面側の残留オーステナイトおよびマルテンサイトの分解が進行する。その結果、上記加熱のみが実施され上記冷却が実施されない焼戻処理により製造される第2比較例としての内輪においても、軌道面の残留オーステナイト量と内径面の残留オーステナイト量との差は3体積%未満となる。その結果、当該内輪においても、内径面の寸法安定性と軌道面の硬さとはトレードオフの関係を示し、両者を同時に高めることは困難である。 Further, in the tempering process, even if local heating is performed only on the first peripheral surface of the molded product, if local cooling is not performed on the second peripheral surface, the second period in the tempering process is performed. The reaching temperature of the surface becomes high, and the decomposition of retained austenite and martensite on the second peripheral surface side proceeds. As a result, even in the inner ring as a second comparative example produced by the tempering treatment in which only the above heating is performed and the above cooling is not performed, the difference between the amount of retained austenite on the raceway surface and the amount of retained austenite on the inner diameter surface is 3 volumes. It will be less than%. As a result, even in the inner ring, the dimensional stability of the inner diameter surface and the hardness of the raceway surface show a trade-off relationship, and it is difficult to increase both at the same time.

これに対し、本実施の形態に係る焼戻処理では、第2焼戻処理において第2周面10Aが局所的に冷却されるため、第2周面10Aの温度は、第1周面10Cが焼戻温度T3に保持される保持時間t2のうちの一部の時間、焼戻温度T3よりも低い第1到達温度T4に保持される。第1到達温度T4は、上記冷却により、上記第1比較例および上記第2比較例の各第2周面の到達温度よりも低くされ得る。そのため、本実施の形態に係る焼戻処理では、上記第1比較例および上記第2比較例と比べて、第2周面10A側の残留オーステナイトおよびマルテンサイトの分解が抑制されている。その結果、本実施の形態に係る焼戻処理が施されることにより製造された上記内輪12,22では、第2周面に基づいて形成された内輪軌道面12A,22Aの残留オーステナイト量は、第1周面に基づいて形成された内周面12C,22Cの残留オーステナイト量よりも、3体積%以上多くなる。 On the other hand, in the tempering treatment according to the present embodiment, since the second peripheral surface 10A is locally cooled in the second tempering treatment, the temperature of the second peripheral surface 10A is set to the temperature of the first peripheral surface 10C. some of the time of the holding time t 2, which is held in the tempering temperature T 3, is held in the first ultimate temperature T 4 lower than the tempering temperature T 3. The first ultimate temperature T 4 can be made lower than the ultimate temperature of each of the second peripheral surfaces of the first comparative example and the second comparative example by the cooling. Therefore, in the tempering treatment according to the present embodiment, decomposition of retained austenite and martensite on the second peripheral surface 10A side is suppressed as compared with the first comparative example and the second comparative example. As a result, in the inner rings 12 and 22 manufactured by performing the tempering treatment according to the present embodiment, the residual austenite amount of the inner ring raceway surfaces 12A and 22A formed based on the second peripheral surface is determined. The amount of retained austenite on the inner peripheral surfaces 12C and 22C formed based on the first peripheral surface is 3% by volume or more larger than the amount of retained austenite.

その結果、内輪12,22では、内輪軌道面12A,22Aの残留オーステナイト量が上記第1比較例および第2比較例の内輪のそれと比べて多く、かつ内周面12C,22Cの残留オーステナイト量が上記第1比較例および第2比較例の内輪のそれと比べて少なくされ得る。このような内輪12,22では、上記第1比較例および第2比較例の内輪と比べて、内周面12C,22Cの寸法安定性および内輪軌道面12A,22Aの硬さが同時に高められている。 As a result, in the inner rings 12 and 22, the amount of retained austenite on the inner ring raceway surfaces 12A and 22A is larger than that of the inner rings of the first and second comparative examples, and the amount of retained austenite on the inner peripheral surfaces 12C and 22C is large. It can be reduced as compared with that of the inner ring of the first comparative example and the second comparative example. In such inner rings 12 and 22, the dimensional stability of the inner peripheral surfaces 12C and 22C and the hardness of the inner ring raceway surfaces 12A and 22A are simultaneously enhanced as compared with the inner rings of the first comparative example and the second comparative example. There is.

また、内輪12,22では、内周面12C,22Cの残留オーステナイト量が上記第1比較例および第2比較例の内輪のそれと比べて同等とされ、かつ内輪軌道面12A,22Aの残留オーステナイト量が上記第1比較例および第2比較例の内輪のそれと比べて多くされ得る。このような内輪12,22では、内周面12C,22Cの寸法安定性が上記第1比較例および第2比較例の内輪のそれと同等とされるとともに、内輪軌道面12A,22Aの硬さが上記第1比較例および第2比較例の内輪のそれと比べて大きく向上している。 Further, in the inner rings 12 and 22, the amount of retained austenite on the inner peripheral surfaces 12C and 22C is equal to that of the inner rings of the first and second comparative examples, and the amount of retained austenite on the inner ring raceway surfaces 12A and 22A. Can be increased as compared with that of the inner ring of the first comparative example and the second comparative example. In such inner rings 12 and 22, the dimensional stability of the inner peripheral surfaces 12C and 22C is made equivalent to that of the inner rings of the first comparative example and the second comparative example, and the hardness of the inner ring raceway surfaces 12A and 22A is high. It is greatly improved as compared with that of the inner ring of the first comparative example and the second comparative example.

また、内輪12,22では、内輪軌道面12A,22Aの残留オーステナイト量が上記第1比較例および第2比較例の内輪のそれと比べて同等とされ、かつ内周面12C,22Cの残留オーステナイト量が上記第1比較例および第2比較例の内輪のそれと比べて少なくされ得る。このような内輪12,22では、内輪軌道面12A,22Aの硬さが上記第1比較例および第2比較例の内輪のそれと同等とされるとともに、内周面12C,22Cの寸法安定性が上記第1比較例および第2比較例の内輪のそれと比べて大きく向上している。 Further, in the inner rings 12 and 22, the amount of retained austenite on the inner ring raceway surfaces 12A and 22A is equal to that of the inner rings of the first and second comparative examples, and the amount of retained austenite on the inner peripheral surfaces 12C and 22C. Can be reduced as compared with that of the inner ring of the first comparative example and the second comparative example. In such inner rings 12 and 22, the hardness of the inner ring raceway surfaces 12A and 22A is equal to that of the inner rings of the first comparative example and the second comparative example, and the dimensional stability of the inner peripheral surfaces 12C and 22C is improved. It is greatly improved as compared with that of the inner ring of the first comparative example and the second comparative example.

また、焼戻処理において第2焼戻処理のみが実施されて製造され、該焼戻処理の焼戻温度が上記焼戻温度T3と同等かつ第2周面の到達温度が上記第1到達温度T4と同等とされた第3比較例としての内輪を考える。第3比較例では、焼戻処理における第2周面の到達温度が焼戻温度と比べて十分に低いために、第2周面側に残留オーステナイトが多く残存する。その結果、第3比較例の全体の平均残留オーステナイト量は比較的多くなり、第3比較例の全体の寸法安定性は要求される仕様よりも低い場合が生じ得る。 Further, it is manufactured by performing only the second tempering treatment in the tempering treatment, the tempering temperature of the tempering treatment is equal to the tempering temperature T 3 , and the reaching temperature of the second peripheral surface is the first reaching temperature. Consider the inner ring as a third comparative example equivalent to T 4. In the third comparative example, since the temperature reached by the second peripheral surface in the tempering process is sufficiently lower than the tempering temperature, a large amount of residual austenite remains on the second peripheral surface side. As a result, the overall average retained austenite amount of the third comparative example may be relatively large, and the overall dimensional stability of the third comparative example may be lower than the required specifications.

これに対し、本実施の形態に係る焼戻処理では、第1焼戻処理後に、第2焼戻処理が施される。第1焼戻処理では、成形体全体が加熱される。そのため、第2周面10Aに基づいて形成された内輪軌道面12A,22Aの残留オーステナイト量は、第3比較例の内輪軌道面の残留オーステナイト量よりも、少なくなる。その結果、内輪12,22の全体の平均残留オーステナイト量も第3比較例のそれよりも少なくなり、内輪12,22の全体の寸法安定性は第3比較例のそれと比べて向上している。 On the other hand, in the tempering treatment according to the present embodiment, the second tempering treatment is performed after the first tempering treatment. In the first tempering treatment, the entire molded body is heated. Therefore, the amount of retained austenite on the inner ring raceway surfaces 12A and 22A formed based on the second peripheral surface 10A is smaller than the amount of retained austenite on the inner ring raceway surface of the third comparative example. As a result, the average residual austenite amount of the inner rings 12 and 22 as a whole is also smaller than that of the third comparative example, and the overall dimensional stability of the inner rings 12 and 22 is improved as compared with that of the third comparative example.

上記内輪12,22は、浸炭浸窒処理を経て製造されている。この場合、内輪12,22の全体の平均残留オーステナイト量は、例えば5体積%以上25体積%以下となる。このような内輪12,22では、上記第1比較例および第2比較例と比べて、内周面12C,22Cの寸法安定性および内輪軌道面12A,22Aの硬さが同時にかつ大きく向上している。また、このような内輪12,22の全体の寸法安定性は、上記第3比較例と比べて、高められている。 The inner rings 12 and 22 are manufactured after undergoing carburizing and nitriding treatment. In this case, the average residual austenite amount of the inner rings 12 and 22 is, for example, 5% by volume or more and 25% by volume or less. In such inner rings 12 and 22, the dimensional stability of the inner peripheral surfaces 12C and 22C and the hardness of the inner ring raceway surfaces 12A and 22A are simultaneously and greatly improved as compared with the first comparative example and the second comparative example. There is. Further, the overall dimensional stability of the inner rings 12 and 22 is higher than that of the third comparative example.

内輪12,22は、浸炭浸窒処理を経ずに製造されていてもよい。この場合、内輪12,22の全体の平均残留オーステナイト量は、10体積%以下とされ得る。そのため、このような内輪12,22では、上記第1比較例および第2比較例の内輪と比べて、内周面12C,22Cの寸法安定性および内輪軌道面12A,22Aの硬さが同時にかつ大きく向上している。 The inner rings 12 and 22 may be manufactured without undergoing a carburizing and nitriding treatment. In this case, the total average retained austenite amount of the inner rings 12 and 22 can be 10% by volume or less. Therefore, in such inner rings 12 and 22, the dimensional stability of the inner peripheral surfaces 12C and 22C and the hardness of the inner ring raceway surfaces 12A and 22A are at the same time as compared with the inner rings of the first comparative example and the second comparative example. It has improved significantly.

内輪12,22の内輪軌道面12A,22Aの硬さは、700Hv以上である。本実施の形態に係る焼戻処理は、従来の焼戻処理と比べて、成形体の上記第2周面のマルテンサイトの分解を抑制することができる。そのため、内輪軌道面12A,22Aの硬さは、上記第1比較例および第2比較例の内輪の軌道面の硬さ超えとされ得る。 The hardness of the inner ring raceway surfaces 12A and 22A of the inner rings 12 and 22 is 700 Hv or more. The tempering treatment according to the present embodiment can suppress the decomposition of martensite on the second peripheral surface of the molded product as compared with the conventional tempering treatment. Therefore, the hardness of the inner ring raceway surfaces 12A and 22A may exceed the hardness of the raceway surfaces of the inner rings of the first comparative example and the second comparative example.

上記内輪12,22は、ラジアル軸受である深溝玉軸受1または円錐ころ軸受2の内輪であり、内周面12C,22Cは径方向において内輪軌道面12A,22Aとは反対側に位置する面である。上記内輪12を備える深溝玉軸受1は、上記第1比較例および第2比較例の内輪を備える深溝玉軸受と比べて、内周面12Cの寸法安定性と内輪軌道面12Aの硬さとが同時に高められているため、高寿命である。上記内輪22を備える円錐ころ軸受2は、上記第1比較例および第2比較例の内輪を備える円錐ころ軸受と比べて、内周面22Cの寸法安定性と内輪軌道面22Aの硬さとが同時に高められているため、高寿命である。 The inner rings 12 and 22 are the inner rings of the deep groove ball bearing 1 or the conical roller bearing 2 which are radial bearings, and the inner peripheral surfaces 12C and 22C are surfaces located on the opposite sides of the inner ring raceway surfaces 12A and 22A in the radial direction. is there. The deep groove ball bearing 1 provided with the inner ring 12 has the dimensional stability of the inner peripheral surface 12C and the hardness of the inner ring raceway surface 12A at the same time as compared with the deep groove ball bearings having the inner rings of the first comparative example and the second comparative example. Because it is enhanced, it has a long life. The conical roller bearing 2 provided with the inner ring 22 has the dimensional stability of the inner peripheral surface 22C and the hardness of the inner ring raceway surface 22A at the same time as compared with the conical roller bearings having the inner rings of the first comparative example and the second comparative example. Because it is enhanced, it has a long life.

以下では、本実施の形態に係る第2焼戻処理に関する上記シミュレーション解析の詳細を説明する。シミュレーション解析は、有限要素法による熱伝導解析により行った。まず、上記成形体を模擬した被加熱部材は、JIS規格 SUJ2からなり、軸方向の厚さが3mmのリングとした。また、該被加熱部材、上記焼入処理が施されたものとした。この被加熱部材を、図7に示される解析モデルを用いて上記焼戻処理を模擬し、そのときの被加熱部材内部の温度分布を解析した。本解析モデルでは、成形体の第1周面に対する上記加熱を誘導加熱、第2周面に対する上記冷却を水冷とする焼戻条件を設定した。また、第2周面に適当な熱伝達係数を与えて、水冷を模擬した。このような解析モデルにおいて、第1周面に対する加熱温度、すなわち焼戻温度を180℃以上490℃以下とし、保持時間を1分としたときの、成形体内部の温度分布を解析した。図8〜図10に解析結果を示す。 Hereinafter, the details of the simulation analysis relating to the second tempering process according to the present embodiment will be described. The simulation analysis was performed by heat conduction analysis by the finite element method. First, the member to be heated simulating the molded body was made of JIS standard SUJ2 and was a ring having a thickness of 3 mm in the axial direction. Further, it was assumed that the member to be heated was subjected to the above quenching treatment. The tempering process of the member to be heated was simulated using the analysis model shown in FIG. 7, and the temperature distribution inside the member to be heated at that time was analyzed. In this analysis model, tempering conditions were set in which the heating of the first peripheral surface of the molded product was induced and the cooling of the second peripheral surface was water cooling. In addition, an appropriate heat transfer coefficient was given to the second peripheral surface to simulate water cooling. In such an analysis model, the temperature distribution inside the molded body was analyzed when the heating temperature with respect to the first peripheral surface, that is, the tempering temperature was 180 ° C. or higher and 490 ° C. or lower, and the holding time was 1 minute. The analysis results are shown in FIGS. 8 to 10.

図8は、第1周面に対する加熱温度を180℃以上490℃以下とし、保持時間を1分としたときの、該加熱温度と上記冷却が施されている第2周面の到達温度との関係を示すグラフである。図8の横軸は第1周面に対する加熱温度(単位:℃)を示し、図8の縦軸は第2周面の到達温度(単位:℃)を示す。図8に示されるように、第2周面の到達温度は第1周面に対する加熱温度に対して線形に変化した。図8のグラフから、上記数式1が導出された。図8から、上記加熱および上記冷却が同時に実施されることにより、第1周面と第2周面との温度差を十分に大きくすることができ、内輪軌道面の残留オーステナイト量と内周面の残留オーステナイト量との差を3体積%以上とすることができることが確認された。 FIG. 8 shows the heating temperature and the ultimate temperature of the cooled second peripheral surface when the heating temperature for the first peripheral surface is 180 ° C. or higher and 490 ° C. or lower and the holding time is 1 minute. It is a graph which shows the relationship. The horizontal axis of FIG. 8 indicates the heating temperature (unit: ° C.) with respect to the first peripheral surface, and the vertical axis of FIG. 8 indicates the ultimate temperature (unit: ° C.) of the second peripheral surface. As shown in FIG. 8, the temperature reached by the second peripheral surface changed linearly with respect to the heating temperature with respect to the first peripheral surface. The above formula 1 was derived from the graph of FIG. From FIG. 8, by performing the heating and the cooling at the same time, the temperature difference between the first peripheral surface and the second peripheral surface can be sufficiently increased, and the residual austenite amount and the inner peripheral surface of the inner ring raceway surface can be sufficiently increased. It was confirmed that the difference from the amount of retained austenite in the above can be 3% by volume or more.

図9は、第1周面に対する加熱温度を420℃とする加熱および上記冷却を開始してからの経過時間に対する第1周面および第2周面の各温度変化を示すグラフである。図9の横軸は加熱開始からの経過時間(単位:秒)を示し、図9の縦軸は第1周面および第2周面の各温度(単位:℃)を示す。図9に示されるように、加熱開始から約5秒後には、第1周面の温度は上記焼戻温度の9割の温度である390℃に達した。同様に、第2周面の温度も、加熱開始から約5秒後には、上記数式1から見積もられた温度の9割である220℃に達した。さらに、第2周面の温度が上記見積もられた温度に達した後、第1周面に対する加熱が継続されているにもかかわらず、第2周面の温度上昇が抑制されていた。つまり、上記水冷により、第2周面の温度上昇が十分に抑えられることが確認された。 FIG. 9 is a graph showing the temperature changes of the first peripheral surface and the second peripheral surface with respect to the elapsed time from the start of heating with the heating temperature of the first peripheral surface to 420 ° C. and the cooling. The horizontal axis of FIG. 9 indicates the elapsed time (unit: seconds) from the start of heating, and the vertical axis of FIG. 9 indicates the temperatures (unit: ° C.) of the first peripheral surface and the second peripheral surface. As shown in FIG. 9, about 5 seconds after the start of heating, the temperature of the first peripheral surface reached 390 ° C., which is 90% of the tempering temperature. Similarly, the temperature of the second peripheral surface reached 220 ° C., which is 90% of the temperature estimated from the above equation 1, about 5 seconds after the start of heating. Further, after the temperature of the second peripheral surface reached the above-estimated temperature, the temperature rise of the second peripheral surface was suppressed even though the heating of the first peripheral surface was continued. That is, it was confirmed that the temperature rise of the second peripheral surface was sufficiently suppressed by the above water cooling.

図10は、第1周面に対する加熱温度を350℃とする加熱および上記冷却を開始してから30秒経過したときの、被加熱部材の内部の温度分布を示す図である。図10に示されるように、第1周面から第2周面に向かうにつれて、被加熱部材の内部の温度が徐々に低くなっており、第1周面の温度からの低下量が第1周面からの距離に対して線形に変化することが確認された。また、上記工程(S50)における研削加工の取り代を考慮しても、軌道面が形成される領域の到達温度はマルテンサイトの分解が十分に抑制され得る温度に抑えられることが確認された。 FIG. 10 is a diagram showing the temperature distribution inside the member to be heated when 30 seconds have passed since the heating with the heating temperature of the first peripheral surface at 350 ° C. and the cooling were started. As shown in FIG. 10, the temperature inside the member to be heated gradually decreases from the first peripheral surface to the second peripheral surface, and the amount of decrease from the temperature of the first peripheral surface is the first circumference. It was confirmed that it changed linearly with respect to the distance from the surface. Further, it was confirmed that the temperature reached in the region where the raceway surface is formed can be suppressed to a temperature at which the decomposition of martensite can be sufficiently suppressed, even when the grinding allowance in the above step (S50) is taken into consideration.

また、図10に示される上記加熱および上記冷却を、焼戻処理前の第1周面および第2周面の残留オーステナイト量が14.4体積%、硬さが780Hvである被加熱部材に実施した場合、第1周面の残留オーステナイト量が2体積%以下、第1周面の硬さが680Hvであるの対し、第2周面の残留オーステナイト量は14.1体積%、硬さは779Hvであった。 Further, the heating and cooling shown in FIG. 10 were carried out on the member to be heated having a residual austenite amount of 14.4% by volume and a hardness of 780Hv on the first peripheral surface and the second peripheral surface before the tempering treatment. In this case, the amount of retained austenite on the first peripheral surface is 2% by volume or less and the hardness of the first peripheral surface is 680Hv, whereas the amount of retained austenite on the second peripheral surface is 14.1% by volume and the hardness is 779Hv. Met.

一方、従来の焼戻処理を、焼戻処理前の第1周面および第2周面の残留オーステナイト量が14.4体積%、硬さが780Hvである被加熱部材に実施した場合、第1周面の残留オーステナイト量と第2周面の残留オーステナイト量との差は、5体積%未満であった。 On the other hand, when the conventional tempering treatment is carried out on a member to be heated in which the amount of retained austenite on the first and second peripheral surfaces before the tempering treatment is 14.4% by volume and the hardness is 780 Hv, the first The difference between the amount of retained austenite on the peripheral surface and the amount of retained austenite on the second peripheral surface was less than 5% by volume.

このように、本実施の形態に係る軌道部材の製造方法によれば、軌道面の残留オーステナイト量が第1周面の残留オーステナイト量と比べて5体積%以上多い内輪を製造できることが確認された。さらに、本実施の形態に係る軌道部材の製造方法によれば、従来の焼戻処理を備える軌道部材の製造方法と比べて、第1周面の残留オーステナイト量が低くかつ第2周面の残留オーステナイト量が高い内輪を製造できることが確認された。 As described above, it was confirmed that according to the method for manufacturing the raceway member according to the present embodiment, it is possible to manufacture an inner ring in which the amount of retained austenite on the raceway surface is 5% by volume or more larger than the amount of retained austenite on the first peripheral surface. .. Further, according to the method for manufacturing a track member according to the present embodiment, the amount of residual austenite on the first peripheral surface is lower and the residual austenite on the second peripheral surface is lower than that in the conventional method for manufacturing a track member including tempering treatment. It was confirmed that an inner ring with a high amount of austenite could be produced.

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 this time should be considered as exemplary in all respects and not restrictive. The scope of the present invention is shown by the scope of claims rather than the above description, and is intended to include the meaning equivalent to the scope of claims and all modifications within the scope.

1 深溝玉軸受、2 円錐ころ軸受、10 成形体、10A 第2周面、10C 第1周面、11,21 外輪、11A,21A 外輪軌道面、12C,22C 内周面、12B,22B 外周面、12,22 内輪、12A,22A 内輪軌道面、13 玉、13A,23A 転動面、14,24 保持器、30 第1コイル、31 噴射部、32 第2コイル。 1 Deep groove ball bearing, 2 Conical roller bearing, 10 molded body, 10A 2nd peripheral surface, 10C 1st peripheral surface, 11 and 21 outer ring, 11A, 21A outer ring raceway surface, 12C, 22C inner peripheral surface, 12B, 22B outer peripheral surface , 12, 22 Inner ring, 12A, 22A Inner ring raceway surface, 13 balls, 13A, 23A Rolling surface, 14, 24 Cage, 30 1st coil, 31 Injection part, 32 2nd coil.

Claims (6)

周方向に沿って延在する軌道面と、
前記軌道面と反対側を向いた反軌道面とを有し、
前記軌道面の残留オーステナイト量は前記反軌道面の残留オーステナイト量よりも多く、
前記軌道面の残留オーステナイト量と前記反軌道面の残留オーステナイト量との差が3体積%以上である、軌道部材。
The orbital plane extending along the circumferential direction,
It has an anti-orbital plane facing the opposite side of the orbital plane,
The amount of retained austenite on the orbital plane is larger than the amount of retained austenite on the anti-orbital plane.
A raceway member in which the difference between the amount of retained austenite on the raceway surface and the amount of retained austenite on the anti-tracking surface is 3% by volume or more.
全体の平均残留オーステナイト量が20体積%以下である、請求項1に記載の軌道部材。 The track member according to claim 1, wherein the total average retained austenite amount is 20% by volume or less. 全体の平均残留オーステナイト量が10体積%以下である、請求項1に記載の軌道部材。 The track member according to claim 1, wherein the total average retained austenite amount is 10% by volume or less. 前記反軌道面の残留オーステナイト量は、5体積%以下である、請求項1〜3のいずれか1項に記載の軌道部材。 The orbital member according to any one of claims 1 to 3, wherein the amount of retained austenite on the anti-orbital surface is 5% by volume or less. 前記反軌道面の硬さが600Hv以上である、請求項1〜4のいずれか1項に記載の軌道部材。 The track member according to any one of claims 1 to 4, wherein the hardness of the anti-track surface is 600 Hv or more. 内輪軌道面と、前記内輪軌道面とは反対側に位置する内径面とを有する内輪と、
前記内輪軌道面と対向する外輪軌道面を有する外輪と、
前記内輪軌道面と前記外輪軌道面と接触する複数の転動体とを備え、
前記内輪が請求項1〜5のいずれか1項に記載の軌道部材であり、
前記内輪軌道面が前記軌道部材の前記軌道面であり、
前記内径面が前記軌道部材の前記反軌道面である、転がり軸受。
An inner ring having an inner ring raceway surface and an inner diameter surface located on the side opposite to the inner ring raceway surface,
An outer ring having an outer ring raceway surface facing the inner ring raceway surface,
A plurality of rolling elements that come into contact with the inner ring raceway surface and the outer ring raceway surface are provided.
The inner ring is the track member according to any one of claims 1 to 5.
The inner ring raceway surface is the raceway surface of the raceway member.
A rolling bearing in which the inner diameter surface is the anti-track surface of the track member.
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