JP3245045B2 - 被削性及び冷間加工性に優れる軸受鋼及びその焼鈍方法 - Google Patents

被削性及び冷間加工性に優れる軸受鋼及びその焼鈍方法

Info

Publication number
JP3245045B2
JP3245045B2 JP06202196A JP6202196A JP3245045B2 JP 3245045 B2 JP3245045 B2 JP 3245045B2 JP 06202196 A JP06202196 A JP 06202196A JP 6202196 A JP6202196 A JP 6202196A JP 3245045 B2 JP3245045 B2 JP 3245045B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
temperature
less
bearing steel
temperature range
heating
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
JP06202196A
Other languages
English (en)
Other versions
JPH09227991A (ja
Inventor
誠 井口
和彦 平岡
斎 木下
俊之 村上
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Sanyo Special Steel Co Ltd
Original Assignee
Sanyo Special Steel Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Family has litigation
First worldwide family litigation filed litigation Critical https://patents.darts-ip.com/?family=13188109&utm_source=google_patent&utm_medium=platform_link&utm_campaign=public_patent_search&patent=JP3245045(B2) "Global patent litigation dataset” by Darts-ip is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 International License.
Application filed by Sanyo Special Steel Co Ltd filed Critical Sanyo Special Steel Co Ltd
Priority to JP06202196A priority Critical patent/JP3245045B2/ja
Publication of JPH09227991A publication Critical patent/JPH09227991A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP3245045B2 publication Critical patent/JP3245045B2/ja
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Sliding-Contact Bearings (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】この発明は、切削加工や冷間
鍛造やヘッダー加工等の冷間加工等に供する重量比で
0.8%〜1.2C及び0.9〜2.0%Crを含有す
る高炭素クロム軸受鋼に関する。
【0002】
【従来の技術】自動車その他の各種の装置や機材に適用
する軸受材は主としてJISに規定するSUJなどの高
炭素含有の軸受鋼材であるが、通常この高炭素含有の軸
受鋼材は、熱間加工により形状を整えた後に炭化物の球
状化熱処理を施して切削性や耐摩耗性等の向上を図って
いるが、更に最終製品の寸法精度の向上が要求され、球
状化熱処理後の切削性の一層の向上が望まれている。ま
た、高炭素含有の軸受鋼は、切削性の他に、冷間鍛造や
ヘッダー加工等の冷間加工においても困難な材料であ
る。
【0003】ところで、このような切削加工や冷間鍛造
を高炭素含有の軸受鋼に実施する場合は、切削性向上の
ためには鋼中の炭化物の粒径を大きくし、粒子数を少な
くして、粒子間距離を広げることが一般的に有効であ
る。また、1%Cレベルの軸受鋼を冷間加工する場合に
も変形抵抗即ち硬さを低くする必要であり、そのために
炭化物粒径を大きくし、かつ、炭化物数を少なくするこ
とが同じく有効である。そして、0.5μm 以上の炭化
物粒径にする技術として、特公昭57−36966号公
報には一般的な徐冷法を繰り返し、例えば4回、行う方
法が開示され、また、特開平3−260009号公報に
繰り返し加熱後に冷間加工し焼戻しする方法が開示され
ている。しかし、このような繰り返し熱して焼鈍する方
法では、繰り返し加熱が可能な炉を必要とし、720℃
以上からの急冷或いはその途中の冷間加工を必要とし、
且つ、その後の焼戻しが必要など操業が複雑であり、ま
た熱エネルギーの消費量も大きい。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】本発明が解決しようと
する課題は、高炭素クロム軸受鋼において、被削性及び
冷間加工性に優れた軸受鋼を提供すること、及び、従来
の方法の上記問題を解消し、特別の加熱炉を必要とする
ことなく単に一回の加熱パターンで炭化物粒径が大き
く、且つ、炭化物の数を少なくすることができて硬さが
冷間加工に適する程度の被削性及び冷間加工性を良好に
する焼鈍方法を提供することである。
【0005】
【課題を解決するための手段】発明者らは、従来の軸受
鋼の球状化焼鈍パターンにおける加熱、最高温度保持、
徐冷の各温度と鋼組織の関係を考究した結果、最高温度
保持の温度まで加熱する段階の715℃〜760℃の範
囲がラメラーパーライトの分断区間であり、この715
℃〜760℃の範囲における昇温速度を出来るだけ遅く
して加熱することにより、ラメラーの分断箇所が減少
し、従って、炭化物分断が少なくなり、球状化焼鈍後の
炭化物数が少なくなり、その結果粒径が大きくなること
を発明者らは見いだした。
【0006】ところで、高炭素クロム軸受鋼材の球状化
焼鈍は、一般的には、例えば図4に示す焼鈍パターンで
20時間以上掛けて行われ、そして昇温後の最高温度に
おける保持温度とその後の徐冷条件が鋼材の硬さと組織
を決定する重要なポイントとされている。本発明は最高
温度保持後の徐冷工程のパターンでは一般的な球状化焼
鈍における徐冷工程のパターンと各別相違するものでな
いが、最高温度の保持温度に昇温する加熱工程の途中
に、発明者らが見いだした上記の知見に基いて、昇温速
度を遅くして徐熱する温度範囲を設けたものである。
【0007】そこで、上記の課題を解決するための本発
明の手段は、請求項1の発明では、重量比で0.8〜
1.2%のC及び0.9〜2.0%のCrを含有する高
炭素クロム軸受鋼からなり、加熱工程の途中に700〜
730℃の温度範囲から760℃までを7℃/hr以下
の加熱速度で徐熱する工程を有する球状化焼鈍工程によ
り製造した組織中の炭化物数が10.0×105 個/m
2 以下で且つ硬さがHRB90未満であることを特徴
とする高炭素クロム軸受鋼である。
【0008】請求項2の発明では、重量比で0.8〜
1.2%のC及び0.9〜2.0%のCrを含有する高
炭素クロム軸受鋼からなり、加熱工程の途中に740℃
±5℃の許容温度範囲で4時間以上等温保持する工程を
有する球状化焼鈍工程により製造した組織中の炭化物数
が10.0×105 個/mm2 以下で且つ硬さがHRB
90未満であることを特徴とする高炭素クロム軸受鋼で
ある。
【0009】請求項3の発明では、重量比で0.8〜
1.2%のC及び0.9〜2.0%のCrを含有する高
炭素クロム軸受鋼に対し、700〜730℃の温度範囲
に急熱した後、該温度範囲から760℃まで7℃/hr
以下の加熱速度で徐熱し、更に760℃から790℃ま
で急熱して790℃に保持した後、790℃から740
〜720℃の温度範囲に空冷以下の速度で冷却し、更に
該温度範囲からAr1変態点終了以下の温度域まで10℃
/hr以下で徐冷した後、空冷以下の速度で冷却して被
削性及び冷間加工性を良好にすることを特徴とする高炭
素クロム軸受鋼の球状化焼鈍方法である。
【0010】請求項4の発明では、重量比で0.8〜
1.2%のC及び0.9〜2.0%のCrを含有する高
炭素クロム軸受鋼に対し、740℃まで急熱した後、該
740℃に±5℃の許容温度範囲で4時間以上等温保持
し、更に該740℃±5℃の温度から790℃まで急熱
して790℃に保持した後、更に790℃から740〜
720℃の温度範囲に空冷以下の速度で冷却し、更に該
温度範囲からAr1変態点終了以下の温度域まで10℃/
hr以下で徐冷した後、空冷以下の速度で冷却して被削
性及び冷間加工性を良好にすることを特徴とする高炭素
クロム軸受鋼の球状化焼鈍方法である。
【0011】
【発明の実施の形態】本発明の実施の形態を説明する。
一般的な焼鈍パターンでは加熱工程に各別の手段を凝ら
すこと無く一気に保持温度に加熱するが、本発明では最
高温の保持温度まで加熱する途中に、徐熱する温度範
囲を設ける、又は、等温保持する温度範囲を設けるも
のである。
【0012】図1はのパターンを示し、この実施の形
態では、0.8〜1.2%のC及び0.9〜2.0%の
Crを含有する高炭素クロム鋼の軸受鋼、例えば、JI
Sで規定するSUJ2の軸受鋼、を700〜730℃の
温度範囲までは従来と同様に一気に加熱し、該700〜
730℃から760℃までは7℃/以下の加熱速度で徐
熱し、さらに760℃から最高温度の保持温度の780
〜810℃に加熱速度を上げて一気に加熱し、該最高保
持温度で保持した後、一般的な徐冷法パターンと同様に
該保持温度から720〜740℃に一気に下げた後、該
温度範囲から700℃までは5℃/hrの冷却速度で徐
冷する。そして700℃からは一気に温度をさげて出炉
するものである。
【0013】このの加熱パターンにおける昇温時の各
温度における軸受鋼のミクロ組織の顕微鏡写真を図3に
示す。図3の場合の軸受鋼の昇温速度は5℃/hrであ
る。これらの写真にみられるように、圧延したままでは
その組織はラメラーパーライトである。715℃に昇温
されても大部分の組織はラメラーパーライトである。7
15℃から730℃の温度範囲はラメラーパーライトが
分断されだす領域であるが、5℃/hrで徐熱している
本例ではラメラーは殆ど分断されていない。さらに、7
40℃、次いで750℃に昇温されてもラメラーはそれ
ほど細かく分断されていない。760℃はラメラーの分
断が終了する領域であるが、この例では炭化物が成長し
始め、770℃では球状化炭化物となっていることがわ
かる。
【0014】図2は、の加熱途中に等温保持するパタ
ーンを示す。この実施の形態では、0.8〜1.2%の
C及び0.9〜2.0%のCrを含有する高炭素クロム
鋼の軸受鋼を740℃までは従来と同様に一気に加熱
し、該740℃に±5℃の許容温度範囲で4時間以上等
温保持する。しかし、6時間以上保持しても効果はそれ
ほど増加しない。更に等温保持した740℃±5℃の温
度から790℃まで一気に加熱して790℃に保持す
る。そしてこの後の冷却工程はと同じで、790℃か
ら740〜720℃の温度範囲に一気に冷却した後、更
に該温度範囲から700℃まで5℃/hrで徐冷する。
更に700℃から一気に冷却して出炉する。
【0015】上記の本発明の方法によるとき、得られた
高炭素クロム軸受鋼は、炭化物が大きく成長して球状化
し、炭化物の数も10.0×105 個/mm2 以下と少
なく、従って平均粒子間距離が拡がっているので、切削
性が良好であり、又、硬さがHRB90未満に低減され
ているため冷間加工の変形抵抗が低下し、冷間加工を容
易とする。
【0016】本発明の適用される鋼は、上記のSUJ2
以外のJISで規定する軸受鋼、例えばSUJ5、でも
同様の効果が得られるものである。
【0017】
【実施例】重量比で、1.00%C、0.22%Si、
0.34%Mn、0.0015%P、0.002%S、
0.11%Cu、0.09%Ni、1.42%Cr、
0.02%Mo、6ppmOを含有し、残部かFe及び
不可避不純物からなるJISに規定するSUJ2軸受鋼
を供試材とし、本発明の請求項1の発明であるの昇温
パターンである図1に示す焼鈍方法を行い、表1にその
実施例と比較例の昇温条件及び作用効果の諸データを示
し、更に、本発明の請求項2の発明であるの昇温パタ
ーンである図2に示す焼鈍方法を行い、表2にその実施
例と比較例の昇温条件及び作用効果の諸データを示す。
上記表1及び表2において、本発明の効果を示すため
に、炭化物の粒径の大きさでなく炭化物数で規定したの
は、走査電顕像から画像解析する場合に、粒径は2値化
する際にばらつきが出やすいこと及び炭化物数の方が精
度よく測定し易いからである。
【0018】表1のテスト番号のNo.1、No.2、
No.3、No.9、No.10、No.11、No.
16、No.17は本発明の請求項1及び請求項3の発
明の実施例で、その他のテスト番号は比較例を示す。テ
スト番号のNo.1からNo.7まではT1 を変化さ
せ、No.8からNo.10まではT2 を変化させ、N
o.11からNo.17までは昇温速度を変化させてテ
ストしたものである。これらにおいて、No.2とN
o.9とNo.11は同じものである。本発明の実施例
では炭化物数は10.0×105 個/mm2 以下で且つ
硬さはHRB90未満である。
【0019】
【表1】
【0020】表2のテスト番号のNo.2、No.3、
No.4は本発明の請求項2及び請求項4の発明の実施
例で、その他のテスト番号は比較例を示す。テスト番号
のNo.1は等温保持温度のTが低い比較例で、No.
5からNo.8は等温保持温度のTが高い比較例で、N
o.9からNo.11は加熱工程の途中の等温保持を行
わないで急熱した比較例である。
【0021】この場合も、本発明の実施例ではいずれの
鋼も炭化物数は10.0×105 個/mm2 以下で且つ
硬さはHRB90未満である。
【0022】
【表2】
【0023】
【発明の効果】以上説明したように、本発明の加熱工程
からなる焼鈍方法は、繰り返し加熱冷却パターンを繰り
返すことなく、また途中に冷間加工をして焼き戻す工程
などもなく、ただ1回の工程で焼鈍することができ、従
って、繰り返し工程を可能とする仕切り壁などのある複
雑な焼鈍炉を必要とすることなく、工程が煩雑でなく、
エネルギーロスも少なく実施でき、その結果、炭化物数
が10.0×105 個/mm2 以下で且つ硬さがHRB
90未満である切削性と冷間加工性に優れた高炭素クロ
ム含有の軸受鋼が得られる。従って、本発明の軸受鋼は
軟化されており、1回のリダクションの割合が大きくで
きるので、ベアリング転動体素材としての引抜鋼線の引
き抜き回数が2回から1回に減少できる。又、切削用材
としてしようする場合は工具寿命が向上し、かつ、切削
寸法精度が向上する。さらに、本発明による鋼材は冷間
鍛造性にも優れている。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の球状化焼鈍方法における温度パターン
を示す図である。
【図2】本発明の球状化焼鈍方法における他の温度パタ
ーンを示す図である。
【図3】軸受鋼の昇温時の各温度におけるミクロ組織を
示す顕微鏡写真である。
【図4】従来の球状化焼鈍方法における温度パターンを
示す図である。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 村上 俊之 兵庫県姫路市飾磨区中島字一文字3007番 地 山陽特殊製鋼株式会社内 (56)参考文献 特開 平9−87736(JP,A) 特開 平6−299240(JP,A) 特開 平6−73437(JP,A) 特開 平2−294451(JP,A) 特公 昭49−26167(JP,B1) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) C22C 38/00 - 38/60 C21D 1/26 - 1/32 C21D 6/00

Claims (4)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 重量比で0.8〜1.2%のC及び0.
    9〜2.0%のCrを含有する高炭素クロム軸受鋼から
    なり、加熱工程の途中に700〜730℃の温度範囲か
    ら760℃までを7℃/hr以下の加熱速度で徐熱する
    工程を有する球状化焼鈍工程により製造した組織中の炭
    化物数が10.0×105 個/mm2以下で且つ硬さが
    HRB90未満であることを特徴とする高炭素クロム軸
    受鋼。
  2. 【請求項2】 重量比で0.8〜1.2%のC及び0.
    9〜2.0%のCrを含有する高炭素クロム軸受鋼から
    なり、加熱工程の途中に740℃±5℃の許容温度範囲
    で4時間以上等温保持する工程を有する球状化焼鈍工程
    により製造した組織中の炭化物数が10.0×105
    /mm2 以下で且つ硬さがHRB90未満であることを
    特徴とする高炭素クロム軸受鋼。
  3. 【請求項3】 重量比で0.8〜1.2%のC及び0.
    9〜2.0%のCrを含有する高炭素クロム軸受鋼に対
    し、700〜730℃の温度範囲に急熱した後、該温度
    範囲から760℃まで7℃/hr以下の加熱速度で徐熱
    し、更に760℃から790℃まで急熱して790℃に
    保持した後、790℃から740〜720℃の温度範囲
    に空冷以下の速度で冷却し、更に該温度範囲からAr1
    態点終了以下の温度域まで10℃/hr以下で徐冷した
    後、空冷以下の速度で冷却して被削性及び冷間加工性を
    良好にすることを特徴とする高炭素クロム軸受鋼の球状
    化焼鈍方法。
  4. 【請求項4】 重量比で0.8〜1.2%のC及び0.
    9〜2.0%のCrを含有する高炭素クロム軸受鋼に対
    し、740℃まで急熱した後、該740℃に±5℃の許
    容温度範囲で4時間以上等温保持し、更に該740℃±
    5℃の温度から790℃まで急熱して790℃に保持し
    た後、更に790℃から740〜720℃の温度範囲に
    空冷以下の速度で冷却し、更に該温度範囲からAr1変態
    点終了以下の温度域まで10℃/hr以下で徐冷した
    後、空冷以下の速度で冷却して被削性及び冷間加工性を
    良好にすることを特徴とする高炭素クロム軸受鋼の球状
    化焼鈍方法。
JP06202196A 1996-02-22 1996-02-22 被削性及び冷間加工性に優れる軸受鋼及びその焼鈍方法 Expired - Fee Related JP3245045B2 (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP06202196A JP3245045B2 (ja) 1996-02-22 1996-02-22 被削性及び冷間加工性に優れる軸受鋼及びその焼鈍方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP06202196A JP3245045B2 (ja) 1996-02-22 1996-02-22 被削性及び冷間加工性に優れる軸受鋼及びその焼鈍方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPH09227991A JPH09227991A (ja) 1997-09-02
JP3245045B2 true JP3245045B2 (ja) 2002-01-07

Family

ID=13188109

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP06202196A Expired - Fee Related JP3245045B2 (ja) 1996-02-22 1996-02-22 被削性及び冷間加工性に優れる軸受鋼及びその焼鈍方法

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP3245045B2 (ja)

Families Citing this family (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN100344784C (zh) 2003-01-30 2007-10-24 住友金属工业株式会社 轴承零件用钢管、其制造方法及切削方法
JP2009242917A (ja) * 2008-03-31 2009-10-22 Jfe Steel Corp 軸受鋼の熱処理方法
JP2009242919A (ja) * 2008-03-31 2009-10-22 Jfe Steel Corp 軸受鋼の熱処理方法
JP6059570B2 (ja) * 2013-03-15 2017-01-11 株式会社神戸製鋼所 冷間加工性に優れた鋼材の製造方法
JP6108924B2 (ja) * 2013-04-08 2017-04-05 株式会社神戸製鋼所 冷間鍛造用鋼の製造方法
JP5972823B2 (ja) * 2013-04-08 2016-08-17 株式会社神戸製鋼所 冷間鍛造用鋼の製造方法
CN113337693B (zh) * 2021-06-28 2023-05-26 建龙北满特殊钢有限责任公司 一种降低大规格轴承钢网状碳化物级别的热处理方法

Also Published As

Publication number Publication date
JPH09227991A (ja) 1997-09-02

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN111636037B (zh) 热作模具钢、其热处理方法及热作模具
CN106119495B (zh) 一种冷轧中高碳结构钢的制造方法
KR930009391B1 (ko) 알루미늄을 함유하는 초고탄소강 및 그 제품의 제조방법
EP0637636A1 (en) Method of manufacturing structural steel with good free-cutting properties and good cold forging characteristics
JP3245045B2 (ja) 被削性及び冷間加工性に優れる軸受鋼及びその焼鈍方法
JPH10251804A (ja) 高強度ばね用鋼
EP0952233B1 (en) Steel wire rod or bar with good cold deformability and machine parts made thereof
JP2015183265A (ja) 冷間加工性または被削性に優れた鋼材の製造方法
JP4212132B2 (ja) マルテンサイト組織を有するフェライト系耐熱鋼とその製造方法
CN111172373A (zh) 一种低碳钢热处理工艺
CN114990428B (zh) Cr-Mo-Co-W高温轴承钢及其制备方法
JPH1161272A (ja) 成形性に優れた高炭素冷延鋼板の製造方法
JP3715802B2 (ja) 迅速球状化可能で冷間鍛造性の優れた鋼線材およびその製造方法
JPH03146618A (ja) 冷間鍛造用鋼の製造方法
JP2018165408A (ja) 冷間加工性または被削性に優れた鋼材の製造方法
CN109252088A (zh) 铁素体不锈钢和耐热部件
JP3249700B2 (ja) 焼入れ性と打ち抜き加工性に優れた高炭素熱延鋼板およびその製造方法
JPH04173921A (ja) 球状化組織を有する鋼線材又は棒鋼の製造方法
JP3823347B2 (ja) 高耐力、高延性鋳鉄及びその製造方法
JP3066998B2 (ja) 高低圧一体型タービンロータの製造方法
KR910009760B1 (ko) 높은 투자율 및 낮은 보자력을 지닌 강제물품의 제조방법
JPH09279296A (ja) 冷間鍛造性に優れた軟窒化用鋼
JP3340927B2 (ja) 切削性と冷間鍛造性を兼備した中炭素軸受用鋼鋼管とその製造方法
USRE29240E (en) As-worked, heat treated cold-workable hypoeutectoid steel
TWI799335B (zh) 熱軋鋼材及其製造方法

Legal Events

Date Code Title Description
FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20081026

Year of fee payment: 7

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20091026

Year of fee payment: 8

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20101026

Year of fee payment: 9

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20101026

Year of fee payment: 9

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20111026

Year of fee payment: 10

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20121026

Year of fee payment: 11

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20131026

Year of fee payment: 12

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20131026

Year of fee payment: 12

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20141026

Year of fee payment: 13

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees