JP4114218B2

JP4114218B2 - 転がり軸受

Info

Publication number: JP4114218B2
Application number: JP22525597A
Authority: JP
Inventors: 進田中; 滋沖田; 學大堀; 光司植田; 昭広木内
Original assignee: NSK Ltd
Current assignee: NSK Ltd
Priority date: 1996-09-19
Filing date: 1997-08-21
Publication date: 2008-07-09
Anticipated expiration: 2017-08-21
Also published as: US6071358A; GB2317397B; GB9719896D0; GB2317397A; CN1195033A; CN1082563C; JPH1161337A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は転がり軸受に係り、特に、自動車，建設機械，工作機械等に用いられる軸受鋼を利用した長寿命かつ低コストの転がり軸受に関する。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、また本願発明においても同様に、代表的な転動装置として例えば転がり軸受，ボールネジ，リニアガイド，ボールブッシュ，ボールスプラインなどが挙げられる。又その構成部材としての転動部材として、転がり軸受では軌道輪（内輪，外輪），転動体（玉，各種転がり軸受用ころ）、ボールネジにあってはナット，ネジ軸，転動体（ボール）、リニアガイドにあってはスライダ（ナット），案内レール，転動体（ボール）、ボールブッシュにあってはベアリング，案内輪，転動体（ボール）、ボールスプラインにあってはボールブッシュ，スプライン軸，転動体（ボール）などが挙げられる。そしてこれら転動装置において、転動部材は転動装置を構成する一つ一つの部品をいい、また転動体と、転動体を案内して相対的に転動する転動部材とが相互に相手部材と定義することができる。
【０００３】
軸受の軌道輪及び転動体は、転動装置の一つである転がり軸受の構成部品として用いられ、それぞれ転動面と転動面との間で転がり運動をして接触応力を繰り返し受け、また保持器や転動装置であるころ軸受の転動体と軌道輪にあるつばとの間では滑り運動を行う。そこでこれらの材料には、硬くて負荷に耐え、転がり疲れ寿命が長く、滑りに対する耐摩耗性の良いこと等が要求される。また、軸受は寸法的に高精度な機械部品であることから十分な寸法安定性が必要である。そこで、それらの部材の材料としては、一般的には軸受鋼であればＳＵＪ２が、肌焼鋼であればＳＣＲ４２０相当の鋼材が使用されている。
【０００４】
これら両材料を転がり軸受に用いる場合の得失を以下に述べる。
ＳＵＪ２は合金組成中にＣとＣｒが多く含有されているために、製鋼時に巨大炭化物や偏析を生じやすく、これをなくすためにソーキング処理などが行われる結果、ＳＣＲ４２０に比べて材料費は高くなる。
【０００５】
小型軸受用の内外輪の場合、製造コストに関しては、一般に熱間（温間）鍛造により成形された後、引き続いて軟化焼鈍が行われるのであるが、素材の炭素量の関係でＳＵＪ２の方がＳＣＲ４２０に比べて焼鈍後の硬さが大きく、切削困難であり加工コストが高くなる傾向にある。しかし、ＳＵＪ２は焼き入れして焼き戻すだけで軸受に必要な硬さが得られるのに対して、ＳＣＲ４２０の方は表面層に必要な硬さを得るために浸炭または浸炭窒化処理を行った後焼入れ焼戻しされるので、ＳＵＪ２に比べて熱処理費が大幅に高くなる。その結果、軸受のトータルの製造コストとしては、ＳＵＪ２の方がＳＣＲ４２０より低くなる。
【０００６】
しかして、転がり軸受の機能に関しては、転がり寿命ではＳＣＲ４２０を浸炭又は浸炭窒化したものは表面層のγ_R（残留オーステナイト）が多く、圧縮残留応力も発生するため、特に異物混入潤滑下において長寿命の傾向にあり、疲労強度や衝撃強度に関しても良くなる傾向にある。また、軸受として重要な機能である寸法安定性なども、ＳＣＲ４２０の方がＳＵＪ２より優れている。
【０００７】
一方、転動体の場合は、素材はほとんど冷間線引材（以下、コイル材という）を使用し、冷間鍛造（以下、ヘッダ加工という）により転動体の形に成形され、旋削加工は行われない。その冷間加工性を比べると、ＳＵＪ２は合金成分中のＣとＣｒの含有量が高いので焼鈍後の硬さが大きくて冷間加工性がＳＣＲ４２０に劣っている。しかして、熱処理費は内外輪の場合と同様にＳＣＲ４２０は浸炭または浸炭窒化処理が必要となるためコスト高となる。その結果、製造コストとしてはＳＣＲ４２０はＳＵＪ２に比べて大幅に高くなる。
【０００８】
転動体の機能に関しては、ＳＣＲ４２０を浸炭または浸炭窒化処理したものはやはり表面層のγ_R（残留オーステナイト）が多く、圧縮残留応力も発生するために特に異物混入潤滑下において長寿命の傾向にある。
【００１２】
【発明が解決しようとする課題】
従来の軸受部材にあっては、以上述べたように、軸受の機能の点では軸受鋼よりは肌焼鋼を浸炭または浸炭窒化処理したものの方が高機能であるが、クリーン油浴潤滑下またはグリース潤滑下においては、コストを優先して軸受鋼製の転がり軸受が採用されることが多い。
【００１３】
しかしながら、従来の軸受鋼製の転動部材は、上述の如くに材料費が高いうえに、冷間加工性も悪いため、近年の厳しいコストダウン要求に応えることは難しいという問題点があった。
【００１５】
また、特に、二輪車，自動車，農業機械，建設機械等のようにおもに戸外で運転する機械に使用される転がり軸受の場合には、外部から水等が浸入しやすいために、一般にその寿命が著しく低下することが知られている（「自動車のトライボロジー」社団法人白動車技術会、１９９４年、Ｐ．２７２）。その要因としては、水等の浸入により、潤滑状態が不良となったり錆などの腐食による損傷が発生することが知られている（「ころがり軸受ハンドブック」Ｊ．ブレンドライン他３名、１９９６年、Ｐ．３８２）。こうした外部からの水等の浸入によるトラブルを防ぐために、車軸用軸受及びエンジン補機の水ポンプ軸受等ではシールを強化して水等の浸入防止を図っている。
【００１６】
しかしながら、シールを強化して密封性を向上させても、軸受の使用中と停止後の温度差で軸受内の空気が膨縮して水を吸い込んでしまうという現象があるため、水浸入による寿命低下を完全に防止することはできない。水の浸入による寿命低下に対処するべく、ステンレス等の高合金鋼を軸受材に使用して耐食性を向上させるすることも考えられるが、軸受のコストが高くなってしまう。また、本発明者の実験によれば内外輪の耐食性を向上させるだけでは軸受寿命は延びず、浸入水による腐食が発生し、その先にまだ不明な軸受損傷原因があると考えられる。
【００１７】
そこで、本発明は、水の浸入等により錆などの腐食が発生する環境でも耐久寿命が優れ、しかも従来よりも安価な転がり軸受を提供することを目的としている。
【００２０】
【課題を解決するための手段】
本願発明者らは、従来用いられている軸受鋼を低コスト化，長寿命化するための検討を重ねた。その結果、（１）Ｃ，Ｃｒ量を低減化することにより、巨大炭化物や偏析が減少してソーキング処理が省略でき、材料費の削減が行えること。さらに、（２）Ｍｎ，Ｓｉ添加量も或るしきい値内に抑えることによって、良好な冷間加工性及び切削性が得られて加工費の削減も可能となり、大幅なコストダウンが達成できること。また、（３）最適な熱処理を行うことにより、転がり寿命において軸受鋼と同等以上の寿命が得られることが判明した。
【００２１】
また、本願発明者らは、量産的に問題がないかを確認するために、実際の転がり軸受において鍛造，切削，熱処理，研削等の項目を検討し、軸受での機能評価も併せて実施した。その結果、▲１▼Ｃ，Ｃｒ含有量を低減化して材料費，加工費の面でコストダウンを図り、不足する焼入性を補うためにＭｎを多量に添加した場合には、結晶粒粗大化を助長して機械的強度を低下させたり、多量の残留オーステナイトが生成して寸法安定性，強度が低下する場合もあることがわかった。さらに、▲２▼Ｍｎ添加等により必要以上に焼入性を高めると、Ｃ，Ｃｒ含有量が低い場合（特にＣ；０．８％以下、Ｃｒ；０．１％以下）には、結晶粒粗大化抑制効果が小さくなること及びＭｓ点が低下することにより焼入時に伴う変態応力型の表面張力が増加すること等に起因して、転動体（特にころ）ではヘッダー加工時の押し出し穴部やチャンファー部等、あるいは小さな表面きず或いは鋼中に内在する非金属介在物等が起点となって割れ感受性を高め、ある大きさの転動体（特にころ）や軌道輪（特にころ軸受の）で割損したり、十分な疲労寿命特性が得られない傾向にあることがわかった。
【００２２】
一般に、このような割れは、冷却過程で生じる表面と心部との温度差に起因して発生する。すなわち、冷却過程で先にＭｓ点に到達した表面近傍部においてはマルテンサイト変態が進行するが心部は未変態であり、一時的に表面近傍では熱応力型の圧縮応力を受ける。心部がその後マルテンサイト変態して膨張すると、表面近傍は変態応力型の表面引張応力（残留応力）を受け、その影響が大きい場合には表面近傍では組成変形するか引張応力に材料の強度が耐えられなくなって、最も影響を受けやすい複雑な形状部や表面傷あるいは非金属介在物を起点に微少クラックが発生し、それが成長して割損に至るのである。
【００２３】
さらに、熱処理時の過熱等により結晶粒が粗大化するような場合でも、割れ感受性は大きくなる傾向にある。また、前記残留応力の大きさは、その合金成分及び形状や体積等に依存して変化する。すなわち、合金成分が多くなるとＭｓ点を下げる効果があるため、この傾向が強くなり（図１参照）、その体積が大きくなっても絶対膨張量が増加する。さらに形状が複雑になっても応力バランスが崩れて変形を伴って局部的に大きな引張応力が発生するのである。
【００２４】
もっとも、体積の影響については、熱応力が変態応力よりも大きくなるか、又は心部に不完全焼入相が生成するようになると、割れに対する感受性は逆に低下する場合もあり、体積の影響を見極めるのは非常に困難である。また、軸受の形状も、設計上複雑な形状になるのは止むを得ない場合が多い。
【００２５】
このような焼入れに伴う変態応力型の表面引張応力に起因する割れの問題に関しては、様々な対策が取られている。先ず第１に、熱処理面での次のような割れに対する種々の防止対策が挙げられる。
【００２６】
▲１▼焼入油の種類や油温制御によるマイルドクエンチ処理、
▲２▼焼入れ後の適温保持、
▲３▼焼入れ後直ちに焼戻しを行う、
▲４▼さらには、繰り返し焼戻し処理、
▲５▼また、焼入れ時の雰囲気をやや浸炭雰囲気にして加炭により表面に圧縮残留応力を付与する、
▲６▼軌道輪については、変形を防止するためにプレスクエンチ処理する。
【００２７】
しかし、量産する場合には、ロットや設備上の問題から、焼入油を変えたり、または適時油温を制御したり、焼入れ後に適温に保持したり、さらには直ちに焼戻しを行うことがコスト的に困難な場合もある。さらに、その発生頻度は冬季において比較的高いなど、生産上の管理は非常に困難である。
【００２８】
次に第２として、材料面での対策が挙げられる。
これは、鋼の高清浄度化である。すなわち、マイクロクラックの発生起点となる非金属介在物の低減化による素材面での改良である。鉄鋼メーカーの高清浄度化技術は近年目ざましい発展を遂げ、鋼中酸素濃度が５〜７ｐｐｍ程度まで達成できるようになり、クリーン潤滑下での転がり寿命が飛躍的に向上している。また、鋼中の非金属介在物を低減化することにより、割れに対する感受性も低下し、熱処理生産性が向上する傾向にある。しかし、著しい鋼中酸素レベルの低減化は素材コストの上昇を招き、本発明の目的にそぐわない。したがって、本願発明者らは、素材コスト，寿命の他に合金成分からみた材料そのものの割れ感受性についても検討し、生産性も良好な転動部材を開発するに至った。
【００３０】
本願発明者らは、また、外部から水等が浸人しやすい二輪車や自動車の車軸用軸受及びエンジン補機の水ポンプ軸受等に関して、市場で発生している損傷状況の調査分析を詳細に行なうことで、以下の特徴を見いだした。
【００３１】
１）水等の浸入による短寿命品は、そのほとんどが固定輪である非回転の外輪であった。
２）破損位置は最大負荷位置だけではなく、その前後の負荷圏出入り口で発生している場合も見られた。
【００３２】
３）外輪に錆が発生していても、未破損のものがあった。
また、それらの使用状況を想定して、潤滑剤に水を混入した寿命試験を行ない、市場の損傷状態を再現させることで以下の特性を発見した。
【００３３】
４）潤滑剤に混入する水の量を増やすほど、短寿命傾向が強くなった。
５）内外輪及ぴ転動体の耐食性を上げると、多少寿命延長効果が得られた。
６）内外輪の耐食性を上げても、寿命延長効果が得られなかった。
【００３４】
７）転動体に対し内外輪の耐食性を若干下げた場合に、寿命延長効果が得られた。
上記１）〜３）によれば、潤滑剤に水等が混入した場合、固定されている外輪の負荷圏全般にハクリが発生することから、負荷による単純な疲労ではないことが予想される。また外輪に錆が発生しても長寿命のものがあり、単純な腐食による損傷でも無いことが考えられる。更に、軸受寿命は、転動体に対して内外輪の耐食性を若干下げた場合に寿命延長効果が得られることから、内外輪と転動体との耐食性の組合せに寿命延長効果があるといえる。
【００３５】
本発明の目的を達成するには、潤滑剤に水等が混入した場合にも寿命延長効果が得られると同時に、低コストであることが重要である。この観点からみると、玉軸受の転動体であるボールは、一部の特殊環境用途を除くと、そのほとんどがＳＵＪ２材を使用している。そして、コイル材から冷間型加工により連続的に大量生産されており、その生産コストは現在、極限まで低減されている。更に、ボールの場合刻印やマーキングが出来ないので、生産は全てロット管理を行なっている。つまり、ボールの場合、低コストな素材を使って加工性を含めてコストダウンを計っても、工程のセット替えや特に異材管理に関する費用の上乗せが大きくてコストダウンはほとんど不可能である。そのため、玉軸受でのコストダウンを考慮すると、潤滑剤に水等が混入した場合であっても、転動体素材はＳＵＪ２になる。
【００３６】
また、内外輪と転動体との耐食性の組合せを考えると、内外輪は転動体に対して耐食性を下げるため、ＳＵＪ２の主成分から耐食性に最も影響が高いＣｒを低下させる必要がある。そこで、本発明は内外輪のＣｒを低下させ、その他の成分については軸受として必要な焼入後の硬さや焼入性，加工性等を考慮した最適成分を設定する。これをＳＵＪ２からなるボールと組合わせることにより、水等の浸入で錆などの腐食が発生する環境下でも耐久寿命に優れ、しかも従来よりも安価な転がり軸受の実現を可能とするのである。
【００３７】
すなわち、上記目的を達成する本発明に係る転がり軸受は、焼入後に焼戻が施され表面硬さがＨｖ７００以上である内輪及び外輪と、これに接する少なくとも一つの転動体と、を備えてなる転がり軸受において、前記内輪及び前記外輪は、重量％で、Ｃ；０．８％以上０．９％以下、Ｓｉ；０．１％以上０．５％以下、Ｍｎ；０．５％以上１．１％以下、Ｃｒ；０．１％以上０．６％以下を含有し、残部がＦｅ及び不可避的不純物元素である鋼で構成され、前記転動体は、重量％で、Ｃ；０．９５％以上１．１％以下、Ｓｉ；０．１５％以上０．３５％以下、Ｍｎ；０．１％以上０．５％以下、Ｃｒ；１．３％以上１．６％以下を含有し、残部がＦｅ及び不可避的不純物元素である鋼で構成されるとともに、前記転動体のマトリックスＣｒ含有量から前記内輪及び前記外輪のマトリックスＣｒ含有量を差し引いた値が０．６％以上であることを特徴とする。
【００３８】
ただし、マトリックスＣｒ含有量である _M Ｃｒは、Ｃｒ含有量，Ｃ含有量，及び炭化物面積率Ｃｍに対して、下記式の関係を満たすものである。
_M Ｃｒ＝Ｃｒ｛１−２８（１＋４Ｃ）×Ｃｍ／１００００｝
【００４８】
【発明の実施の形態】
以下に、本発明における数値限定等の臨界的意義について述べる。
先ず、本発明に用いられる合金成分の組成範囲を限定する理由を、説明する。
【００４９】
［Ｃ；含有量０．８〜０．９％］
軸受の内外輪は棒鋼や管材を使用して、熱間，温間鍛造や切削加工を行ない作られるので、その加工性は軸受コストに大きく影響する。一般に素材の炭素量を低減していくとその加工性は向上していく。しかし、炭素量を下げすぎると焼入後に軸受に必要な硬さが得られなくなるので、その下限は０．６％前後と考えられていた。しかし、本願発明者らが行なった玉軸受の市場での使用状況の詳細な調査の結果は、一部の「純枠なクリーン環境（この場合は、最大せん断応力深さ位置にある非金属介在物のまわりが剥離の起点になる）」以外は、一般的にクリーンな環境と考えられていたシール付のグリース封入タイプの玉軸受であっても、水の浸入等により錆などの腐食が発生する場合を含めて、そのほとんどが表面損傷タィプの疲労状況を示していた。従って、耐久寿命が優れた軸受であるためには、水の浸入等により錆などの腐食が発生する環境で十分な寿命であると同時に、表面起点タイプの損傷に対しても十分な寿命でなければならない。
【００５０】
そこで、本願発明者らは、表面起点タイプの損傷を再現するべく異物混入潤滑下の軸受寿命を調査した。その調査結果を図５に示す。この結果から、表面起点タイプの損傷で寿命を維持するためには、０．８％以上（さらに好ましくは０．８３％以上）のＣ％が必要であることが明確になった。従ってＣ％の下限を０．８％とする。しかし、０．９％を越えると、製鋼時に巨大炭化物や偏析をなくすためのソーキングが必要となるだけでなく、変形抵抗が増加して冷間加工性をも低下させ、コストの上昇を招く。以上の理由から、素材の炭素量は０．８％以上０．９％以下とする。
【００５１】
［Ｃｒ；含有量０．１％〜０．６％］
Ｃｒは基地に固溶して焼入性，焼戻軟化抵抗性などを高め、さらに焼鈍後においては、微細な炭化物を形成して熱処理時の結晶粒粗大化を防止して割れ感受性を低下させると共に疲労寿命特性や圧砕強度も高める作用がある。その効果を出すためには最低０．１％以上必要である。しかし、０．６％を越えると製鋼過程で巨大炭化物や偏析の生成を改良するためにソーキングを行う必要があり、Ｃｒ添加コストと共に素材コストが上昇してしまう。また、含有量の増加に伴い、炭素と同じように変形抵抗が増加して冷間加工性が低下する傾向にある。
【００５２】
以上の理由から、素材のＣｒ量は０．１％以上０．６％以下とする。
［Ｍｎ；含有量０．５％〜１．１％］
一般に焼入性を向上させるには、ＭｎまたはＣｒを添加するが、Ｃｒは炭化物生成元素であるために添加したＣｒの全てが基地の焼入性向上に寄与することにはならず、さらにその含有量が多すぎてもソーキングが必要となるため、焼入性の観点ではあまり期待できない。コストもＭｎの方が安い。そこで、少ないＣｒ量で十分な焼入性を与えるため、また異物混入潤滑下での転がり寿命に有効な残留オーステナイト生成元素でもあることに着目して、Ｍｎを最低０．５％以上添加する。しかし、Ｍｎは素材のフェライトを強化する元素でもあり、特に素材の炭素量が０．７％以上と多い場合には、Ｍｎの含有量が１．１％を越えると冷間加工性を著しく低下させる。さらに、その含有量が多すぎると、結晶粒を粗大化したり、残留オーステナイト量が必要以上に増加したりして割れ感受性を高めたり、圧砕強度を低下させる場合もある。以上の理由から、素材のＭｎ量は０．５％以上１．１％以下とする。
【００５３】
［Ｓｉ；含有量０．１％〜０．７％］
Ｓｉは素材の製鋼時に脱酸剤として作用し、ＣｒやＭｎと同じように焼入性を向上させると共に基地マルテンサイトを強化し、軸受の寿命を延長するのに有効な元素であるため、０．１％以上好ましくは０．２％以上添加される。しかし、Ｓｉの含有量が多すぎると、被削性，鍛造性，冷間加工性を低下させるので、上限は０．７％以下、好ましくは０．５％以下がよい。
【００５４】
次に、本発明における合金成分の組成範囲以外のものについての臨界的意義について説明する。
［理想臨界直径ＤＩ値］
ここにいうＤＩ値は焼入性を表す一つのパラメータである。すなわち、素材の直径と焼入れ後の硬さとの関係は、図２に示すように、素材直径がある程度以上大きくなると急激に硬さが低下する（不完全焼入状態となり、マルテンサイト化しない部分が増えるため）傾向にあり、ＤＩ値はその直径の臨界値を示している。焼入性の優れた素材ほど、より大きなサイズのものを完全焼入状態にする（即ち焼入れ後の硬さを上げられる）ことができ、換言すればＤＩ値が大きくなる。ＤＩ値に関して、いろいろな定義が実験等により求められているが、本願で適用するＤＩ値はＡＩＳＩ（American Iron and Steel Institute ）で定義されたもので、（１）式で表され、単位はインチである。
【００５５】
ＤＩ＝（０．３１１×Ｃ％^0.498）×（０．７×Ｓｉ％＋１）×（３．３３×Ｍｎ％＋１）×（２．１６×Ｃｒ％＋１） ……（１）
ところで、転動部材における素材の個々の合金成分が以上説明した条件を満たしても、成分相互の組み合わせによっては、不具合の生じる場合がある。例えば、Ｃ，Ｃｒ含有量が比較的少なく、Ｍｎ含有量が比較的多い場合には、結晶粒が粗大化しやすく、必要以上に焼入性を高めると割れに対する感受性が高まる。その結果、転動体や軌道輪で、大きさや形状によっては様々な要因により割損に至り場合があり、生産性が低下したり、又は軸受内部に微少クラックが残留して疲労寿命を低下させることもある。
【００５６】
また、やはりＣｒが比較的少ない場合に、Ｍｎ含有量を高めて焼入性を確保しようとすると、残留オーステナイト量が増加して寸法安定性や機械的強度が低下したりして、軸受としての機能を著しく低減させる場合がある。
【００５７】
さらに、Ｃ，Ｃｒ，Ｍｎはいずれも含有量が多くなると加工性が低下する方向に効くので、三者を同時に多くすると必然的に加工性が損なわれるし、又Ｃ及びＣｒはいずれも多くすると巨大炭化物を生成しやすく、両者を同時に多くするとソーキング処理が必要になるなどの問題点が生じることになる。
【００５８】
本願発明にあっては、このように転動部材の個々の成分量を限定することも有効であるが、好ましくは、同時に成分同志の相互関係をも規定する必要があることが明らかになった。すなわち、具体的には転動部材の個々の成分量限定に加えて、前記（１）式で定義されるＤＩ値を所定の範囲に限定すればよいことを見出し、当該ＤＩ値を４．０以下に限定する。一方、ＤＩ値が小さすぎると焼入性が不十分で極く小径の軸受にしか適用できず、利便性に欠けるためコストに対する効果が低い。よって十分な焼入性を保証するべくＤＩ値は１．５以上とする。
【００５９】
いま、前記（１）式に、個々の成分（Ｃ，Ｓｉ，Ｍｎ，Ｃｒ）の最大値を代入して試算するとＤＩ≒４．７１インチ、最小値を代入するとＤＩ≒０．９６５インチとなる。これらの値は本願発明のＤＩ値の限定範囲（１．５〜４．０インチ）外である。すなわち、転動部材における個々の成分量の範囲を満たしても本発明の範囲外になる場合があることであり、個々の成分量の範囲とＤＩ値の限定範囲との双方を同時に満たすことが好ましい。
【００６０】
［残留オーステナイト］
残留オーステナイトは転がり寿命に対して好ましい影響を与え、特に使用条件が過酷な、例えば異物混入潤滑下等で軸受軌道面の表面が損傷してハクリに至る環境で使用される場合は、その効果が大きい。したがって、荷重条件や潤滑条件が比較的厳しい条件にさらされる転がり軸受（例えば円すいころ軸受）の場合は、内外輪，転動体（ころ）の残留オーステナイトを８体積％以上含有するものとする。一方、その量が２２体積％を越えて多い場合には転動体及び軌道輪の静的機械的強度が著しく低下する傾向にあるため、その含有量を８体積％以上２２体積％以下好ましくは１２体積％以上２２体積％以下とする。
【００６１】
なお、使用条件によっては、過酷条件下での寿命が必要以上に要求されず、比較的軽荷重で潤滑剤に異物の混入する恐れも少ない環境で使用される場合（例えば玉軸受等、転動体として玉を用いる転動部品）は、異物混入潤滑下寿命以上に耐食性や寸法安定性、音響特性等が重視される場合がある。このような条件下では残留オーステナイトが必要以上に要求されないため、下限値は特に規定しなくてもよい。
【００６２】
以上説明したように、本願発明の転動部材は、用いる材料が一般的には軸受用の材料としては考えにくい機械構造用炭素鋼を基本成分としており、最適な合金成分設計により材料費あるいは加工費を最低限に抑え且つ製造コストを大幅に低減せしめる。さらに、熱処理時の割れといった生産上の問題も考慮し、機能的に見て軸受鋼製のものより長寿命かつ安価な転動部材を提供するものである。
【００６３】
以上の説明において「異物」とは、金属片などのように転動部材間に噛みこまれた場合に圧痕を生ぜしめ、それがき裂の起点となることにより転がり寿命に有害なものをさしている。
【００６４】
次に、特に水が侵入しやすい用途で使用される（すなわち本発明の目的に係る）複数の転動部材、相手部材で構成される転動装置であって且つ特に低コストなものについて、転がり軸受に適用した場合について述べる。
【００６５】
転がり軸受は通常、外輪，内輪，複数の転動体，保持器及びシールで構成されるが、これらのうち外輪，内輪（以下「内外輪」ともいう）及び転動体について以下のようにした。
【００６６】
［内外輪］
Ｃ，Ｃｒ，Ｍｎ，Ｓｉ、及びＤＩ値、及び熱処理後の残留オーステナイト量についての数値限定及び臨界的意義は、前述した素材の場合と同じである。但し、より加工性を良くするため、Ｓｉは上限を０．５重量％に限定した。また、特に転動体として玉を用いる玉軸受の場合のように異物混入潤滑の条件が比較的ゆるやかな場合、残留オーステナイト量の下限値は特に規定する必要はない。
【００６７】
本発明の内外輪の材料は、従来の軸受鋼に比べて、耐食性を適度に低下させるためにＣｒ量を低減し、焼入性を確保するためにＭｎを増量添加した軸受用鋼であり、軸受内外輪の素材コストや加工コストを大幅に低減するものである。
【００６８】
［転動体のＣ；含有量０．９５％〜１．１％］
転動体は、先に述べたように、ボールの製造工程の関係から基本的にＳＵＪ２材を使用する。それゆえ、その成分範囲はＪＩＳＧ４８０５規格の通り０．９５％以上１．１％以下とする。
【００６９】
［転動体のＣｒ；含有量１．３％〜１．６％］
転動体のＣｒに関しては、先にも述べたように、総合的に考えるとＳＵＪ２の方が低コスト（ソーキングが必要なことを考慮しても）であることから、基本的にＳＵＪ２材を使用する。そこでＣｒ量の範囲はＪＩＳＧ４８０５規格の通り１．３％以上１．６％以下とする。
【００７０】
［転動体のＭｎ；含有量０．１％〜０．５％］
転動体は、上述のように基木的にＳＵＪ２材を使用するため、そのＭｎ量の範囲はＪＩＳＧ４８０５規格通りの０．５％以下とするが、添加量が少なすぎると軸受材料として適当な焼入性が不足するので下限を０．１％以上とする。
【００７１】
［転動体のＳｉ；含有量０．１５％〜０．３５％］
転動体は上述のように基本的にＳＵＪ２材を使用するため、そのＳｉ量の範囲はＪＩＳＧ４８０５規格の通り０．１５％以上０．３５％以下とする。
【００７２】
［内外輪と転動体とのマトリックスＣｒ含有量の差；０．６％以上］
先に、浸水等で腐食が発生する環境下での軸受寿命は、転動体に対して内外輪の耐食性を若干下げた場合に延長されることを述べた。その寿命延長効果を更に実験的に確認するために、以下の寿命試験を行った。
【００７３】
ＳＵＪ２材からなる転動体と、これよりＣｒ含有量を低下させた材料からなる内外輪とを組み合わせた玉軸受を用いて、潤滑剤に水を混入した状態での寿命試験を行ない、市場調査で認められた軸受損傷状態を再現させた。ただし、Ｃｒ含有量のうち、実際に耐食性に影響するのはマトリックスに含まれるＣｒ量であり、炭化物に含まれているＣｒ量はほとんど無関係となる。そこで、炭化物の面積率を直接測定し、フェライトと炭化物中のＣｒ分配係数（「鉄鋼材料」社団法人日本金属学会、１９８５年、Ｐ．４４）を応用した換算式から炭化物中のＣｒ量を算出して、全Ｃｒ量から引いたものをマトリックスＣｒ量（_MＣｒ）とした。すなわち、炭化物面積率の測定値をＣｍとすると、耐食性に影響するマトリックスＣｒ量は、
_MＣｒ＝Ｃｒ｛１−２８（１＋４Ｃ）×Ｃｍ／１００００｝……（２）
の関係で表される。
【００７４】
この寿命試験の結果を図６に示す。転動体の_MＣｒから内外輪の_MＣｒを引いたマトリックスＣｒ含有量の差が０．６％を下回ると急激に寿命が低下している。これから、内外輪と転動体とのマトリックスＣｒ含有量の差を０．６％以上と定めた。ただし、寿命の安定性を考えるとその差は０．７５％以上とするのが望ましい。
【００７５】
本発明者らは上記の現象に関して、損傷した軸受を詳細に調査した結果、▲１▼転走面直下に無数に枝分かれし、複雑な形状をした亀裂が発生している場合が多いこと、▲２▼亀裂の発生は軸受荷重に左右されずほぼ一定の深さに発生していることを見出した。これらの亀裂は転がり疲労によって発生したものとは考えにくく、潤滑剤に水が混入し腐食が生じる環境下で水が分解して水素が発生し、その水素が軸受軌道面に侵入してこれを脆化させ早期破損に至たったものと推定される。
【００７６】
また、腐食により発生した水素は、耐食性が高くて錆の発生しないカソード側の金属の方により多く侵入する（同時に発生する酸素は耐食性の低いものの方へ侵入）傾向があるため、内外輪の耐食性を転動体より若干下げることで寿命延長効果が得られたものと考えられる。これは、前述の通り、転動体及び内外輪のうち、最も負荷条件が厳しいのは固定輪の負荷圏であるから、固定輪がカソード側とならないようにすることにより、前記の水素に起因する破損を起こりにくくすることができたためと思われる。
【００９２】
以下に、本発明の実施例を説明する。
（実施例１）
本実施例は、異物混入潤滑下で特に条件の厳しいころ軸受等に適用することを想定したものである。
【００９３】
転動部材ではあっても、内輪，外輪及び転動体ではその製造方法が異なるため、ここでは一般的な製造工程を想定して素材の加工性の評価を行った。
すなわち、内輪，外輪の場合は通常、素材を温間または熱間鍛造後に球状化あるいは軟化焼鈍を施したものに旋削加工を行う。一方、転動体の場合は、内輪，外輪と同様に旋削加工を行う場合もあるが、殆どの小型軸受ではコイル材に冷間加工（ヘッダー加工、プレス加工）を行っている。そこで、内輪，外輪については高速旋盤による切削性試験を行い、転動体についてはヘッダー加工による冷間加工性の評価を行った。
【００９４】
（１）合金成分とソーキング処理の必要性有無及び切削工具寿命，金型寿命，研削加工性の評価：
実施例と比較例の各鋼種についての成分組成とＤＩ値を表１に、またソーキング処理の必要性と切削工具寿命及びヘッダー加工による金型寿命，研削加工性を評価し比較した結果を表２に、それぞれ示す。
【００９５】
【表１】

【００９６】
【表２】

【００９７】
なお、ソーキング処理の必要性に関しては試料素材のビレット断面のマクロ及びミクロ組織を調査して、寿命に有害な巨大炭化物や濃厚な縞状偏析の有無を確認して判断した。
【００９８】
また、切削工具寿命及び金型寿命は下記の条件で評価した。
切削工具寿命：
切削機械：高速旋盤
工具：Ｐ１０（ＪＩＳＢ４０５３）
切込速度：１８０〜２２０ｍ／ｓｅｃ
送り量：０．２〜０．３ｍｍ／ｒｅｖ
切込深さ：０．６〜１．０ｍｍ
ＪＩＳＢ４０１１のバイト切削試験法に従って上記の条件で各試料を切削し、バイトの逃げ面摩耗量が０．２ｍｍに達するまでを工具寿命とした。なお、実施例及び比較例の鋼は高炭素の軸受用材料であり、旋削加工前には材料のＡ₁点以上まで加熱する球状化焼鈍を行って試験に供した。
【００９９】
金型寿命：
金型：Ｖ３０（ＪＩＳＢ４０５３）
据え込み率：１５〜２０％
加工速度：毎分３００〜４００個
潤滑：リン酸亜鉛被膜＋潤滑油
各鋼種を加工して金型にクラックが発生したり、破損したりして加工後のワークに傷や変形が出るまでを金型寿命とし、それまでに加工されたワークの数で金型寿命を示した。
【０１００】
ソーキング処理については、前記の調査の結果、Ｃ量が０．９％を越えるものや、Ｃｒ量が０．６％を越えるものはソーキング処理が必要と判断した。
金型寿命や切削性については、Ｃ量が０．９％、Ｍｎ量が１．１％、Ｃｒ量が０．６％、Ｓｉ量が０．７％を越えるものは加工性が低下するため、金型寿命，工具寿命が著しく低下する傾向にある。なお、ＳＵＪ２以外で金型あるいは工具寿命が著しく低下したものは熱処理以降の評価試験の一部は行わなかった。
【０１０１】
以下に、熱処理条件を示す。
熱処理条件：
焼入：８３０〜８７０℃（Ｃｐ０．６〜０．８ＲＸガス雰囲気中）×３０〜４０分保持後、６０〜９０℃の油浴中に焼入れ（焼入後は洗浄して脱脂を行い、室温まで冷却）
焼戻：１６０〜１８０℃×２時間
冷間加工性及び切削性が良好で、さらに上記熱処理を施したものについて、研削加工性の評価実験を行った。以下にその試験条件を示す。
【０１０２】
［研削試験］
砥石：ＷＡ１００
研削液：ソリュブルタイプ
砥石周速：２８００〜３０００ｍ／ｍｉｎ
上記の条件で転がり軸受の内輪軌道面に相当するサンプルを砥石で研削し、砥石の形状崩れ及び目詰まりの状態を観察して、砥石のドレスを行うまでに研削したサンプル数（研削個数）を調査した。その結果、本願発明の全ての鋼種において軸受鋼と同等かもしくはそれ以上の結果が得られ、研削加工性も良好であることを確認した。
【０１０３】
以上は加工性の評価であり、実際には軸受のサイズ，形状等の影響で熱処理時に割れが多発して熱処理生産性が低下する場合もあるので、焼割れ感受性についても評価した。
【０１０４】
［焼割れ試験］
焼割れ感受性試験には図３に記載の転動体及び軌道輪の各試験片を用いて、熱処理条件は前記条件と同一にして行った。試験数ｎ＝５とし、一つでも焼割れが生じたものは表１中に×印で記載した。Ｃｒ含有量が０．１％に満たないか、Ｍｎ添加量が１．１％を越えるもの、特にそのＤＩ値が４．０を越えるものにおいては、結晶粒粗大化による影響及びＭｓ点の低下による変態応力の影響により、焼割れが起こり易い傾向にある。
【０１０５】
（２）転動部材の機能評価：
実施例と比較例の各鋼種を用いて形成した転動部材試験片について、寿命試験，静的圧砕試験，回転割れ疲労試験等を行ってその機能を評価し比較した。
【０１０６】
なお、寿命試験には「特殊鋼便覧」第一版（電気製鋼研究所編、理工学社、1969年 5月25日発行）第１０の第２１頁記載のスラスト型軸受鋼寿命試験機を用いて、各サンプルにフレーキングが発生した時点までの累積応力繰り返し回数（寿命）を調査してワイブルプロットを作成し、各ワイブル分布の結果から各々のＬ10寿命を求めた。さらに、その他の機能評価試験として、転動体においては静的圧砕試験、軌道輪については回転割れ疲労試験を行った。
【０１０７】
以下に、それぞれの試験条件を示す。
また、表３に厚さ６ｍｍの寿命試験用試験片で測定した残留オーステナイト量とこれらの機能評価結果を示した。
【０１０８】
【表３】

【０１０９】
［寿命試験］

本発明の実施例の転動部材は、クリーン潤滑下及び異物混入潤滑下において、共にＳＵＪ２を越える寿命を示した。特に、異物混入潤滑下においては残留オーステナイトの影響で長寿命である。一方、炭素含有量が０．８％に満たないもの（比較例鋼種Ａ９，Ａ１０）や、Ｃｒの添加量が０．１％に満たず結晶粒粗大化抑制効果が小さいもの（比較例鋼種Ａ１２）等にあっては、特にクリーン潤滑下において良好な寿命が得られない。
【０１１０】
［その他機能試験］
（転動体静的圧砕試験条件）
試験片には直径１８ｍｍ，長さ１８ｍｍの円筒ころを用い、２００ｔアムスラー試験機により、図４（ａ）に示すように３個一組で行い、いずれか一つが割損する時の圧砕値を測定して、ｎ＝５組の平均値で評価した。
【０１１１】
（リング回転割れ疲労試験）
試験方法の概略を図４（ｂ）に示す。リング状試験片を加圧ロールとドライブロールとの間に挟んで加圧ロールに荷重を加えつつ回転させる。試験条件を下記に示した。割れ寿命は内径面から割れに至までの応力繰り返し数をもって寿命とし、Ｌ10により評価した。
【０１１２】
試験荷重：４００ｋｇｆ
応力繰り返し数：１９２６０Ｃ．Ｐ．Ｍ．
潤滑油：６８番タービン油
試験リング：内径１３．８ｍｍ×外径２０ｍｍ×厚さ８ｍｍ
転動体静的圧砕試験及びリング回転割れ疲労試験において、本発明の実施例（鋼種Ａ１〜Ａ８）はＳＵＪ２と同等またはそれ以上の機能を示した。特に、リング回転疲労試験においては、残留オーステナイトが亀裂停留に作用するため良好な寿命特性が得られた。実施例のＡ７については、Ｓｉが０．２％未満のためスラスト型寿命試験，リング回転割れ疲労寿命が、又実施例のＡ８についてはＣが０．８３％未満のためスラスト型寿命試験（特にクリーン潤滑下），リング回転割れ疲労寿命がそれぞれＡ１〜Ａ６に比べてやや劣るが、いずれも比較例Ａ９〜Ａ１７，ＳＵＪ２と総合的に比較すると、十分優れた性能を備えているといえる。
【０１１３】
これに対して、比較例の炭素含有量が０．８％に満たないもの（Ａ９，Ａ１０）や、Ｃｒ含有量が０．１％に満たず主に焼入性をＭｎで補ったもの（Ａ１２）では、結晶粒粗大化を抑制するＣｒの効果が小さすぎて特にリング回転割れ疲労試験における良好な寿命が得られない。
【０１１４】
さらに、比較例Ａ１２については、残留オーステナイト量が２２％を越えて多く、圧砕強度が低下する傾向にある。
また、比較例Ａ１７においては、焼入性が不十分なために心部に不完全焼入相が生成して圧砕強度，疲労強度が共に低下した。
【０１１５】
以上説明したように、本発明の転動部材は寿命やその他機械的強度が従来の軸受鋼（ＳＵＪ２）製のものと同等あるいはそれ以上であり、さらに従来の軸受鋼製に比べて素材コスト，軸受製造コストを大幅に削減して安価に提供できるものであり、実用上極めて大きい効果を奏する。
【０１１６】
なお、本発明の転動部材は、転がり軸受に限らず、その他シャフトやピン等であって転がり接触したり回転，摺動する部品、特に素材を冷間型鍛造あるいは冷間引き抜き加工したものから製作される機械部品、例えばワンウエイクラッチ用スプラグ等へも好適に適用することができる。
【０１１７】
（実施例２）
本実施例は、特に水が侵入する可能性のある条件で用いられる玉軸受などを想定したものである。
【０１１８】
本発明の内外輪の材料成分とソーキング処理の必要性、及び内輪，外輪の一般的な製造工程を想定して素材の加工性の評価を行なった。内外輪の加工は、通常、素材を温間又は熱間鍛造後に焼鈍を行なったものに対して旋削加工を行なうことが多い。
【０１１９】
［評価条件］
ソーキング処理：
試料素材のビレット断面につき、マクロ及びミクロ組織を調査して、寿命に有害な巨大炭化物や濃厚な縞状偏析の有無を確認した。
【０１２０】
切削工具寿命：
切削機械：高速旋盤
工具：Ｐ１０（ＪＩＳＢ４０５３）
切り込み速度：１８０〜２２０ｍ／ｓｅｃ
送り量：０．２〜０．３ｍｍ／ｒｅｖ
切り込み深さ：０．６〜１．０ｍｍ
ＪＩＳＢ４０１１のバイト切削試験法に従って、上記条件で各試料を研削し、バイトの逃げ面摩耗量が０．２ｍｍに達するまでを工具寿命とした。ただし、本発明の実施例及び比較例は高炭素の軸受用材料であり、旋削加工前に材料のＡ₁点以上まで加熱する球状化焼鈍を行なっている。
【０１２１】
表４に評価結果を示す。
【０１２２】
【表４】

【０１２３】
本発明の内外輪材料はソーキング処理が不要であり、切削性も良好で、従来のＳＵＪ２よりも素材コストと加工コストを低減できる。一方、Ｃ％やＣｒ％が高い比較例のＣ１３やＣ２２はソーキングが必要と判断され、加工性も良好でない。Ｓｉ％やＭｎ％が高い比較例のＣ１８やＣ２０も加工性が低下している。Ｃ１８はＣ，Ｍｎとも上限以下で、Ｓｉが０．７％より下回っていたので、Ｃ２０，ＳＵＪ２などに比べると良好であるが、Ｓｉ０．５％以下としたＣ１〜Ｃ１２に比べると多少悪くなったものである。
【０１２４】
本発明ではコストと長寿命とが同時に満たされることを目的としているため、一般的な転がり軸受で最も多く使用され、かつコストが最も低い通常の焼入，焼戻処理を採用して評価試験を行なっており、浸炭や浸炭窒化等の処理は行なわない。
【０１２５】
本発明例における熱処理条件を以下に示す。
熱処理条件：
カーボンポテンシャルＣp ＝０．６〜０．８のＲＸガス雰囲気中で、温度８１０〜８５０℃の範囲に０．５〜１時間保持した後焼入を行い、次いで１６０〜２００℃で２時間の焼戻しを行った。
【０１２６】
［異物混入潤滑下寿命試験条件］
「特殊鋼便覧」第一版（電気製鋼研究所編、理工学社、１９６９年５月２５日発行）第１０−２１頁記載のスラスト型軸受鋼寿命試験機を用いて、転動体にはＳＵＪ２ボールを用い、各サンプルにフレーキングが発生した時点までの累積応力繰り返し回数（寿命）を調査してワイブルプロツトを作成し、そのワイブル分布の結果から各々のＬ₁₀寿命を求めた。
【０１２７】

寿命評価結果を表５に示す。
【０１２８】
【表５】

【０１２９】
本発明の内外輪材料は焼入焼戻後の硬さはＨｖ７００以上であり、長寿命を示した。比較例のうち、加工性は劣るがＣ％が１％程度のＣ１３は本発明の内外輪材料とほぼ同等の硬さと寿命を示した。一方、ＳＵＪ２は本実施例で採用している通常の焼入れ温度では、本発明の内外輪材料と比較すると多少寿命が低下している。また、加工性だけを上げるためＣ％を０．８％未満としたＣ１４〜Ｃ１７は硬さや残留オーステナイトが低下する傾向にあり、寿命が低下する。また、Ｓｉ，Ｍｎ，Ｃｒが下限より低いＣ１９，Ｃ２１，Ｃ２３は硬さがＨｖ７００以下となり寿命が低下してしまう。
【０１３０】
［水混入潤滑下寿命試験条件］
次に、市場の損傷状態を再現させるため、クリーンな潤滑下ではあるが潤滑剤に水が浸入した場合を想定した寿命試験を行なった。潤滑はグリースで行ない、軸受のシールを取り外して、軸受ハウジング内に１ｃｃ／１時間の割合で水道水を注入した。
【０１３１】
試験軸受：６２０３（単列深溝玉軸受）
試験面圧：最大２０００ＭＰａ
回転数：７０００ｒｐｍ
潤滑剤：アルバニヤグリース２（昭和シェル）
水混入：１ｃｃ／１時問（水道水）
なお、マトリックスＣｒ含有量差を出すために、炭化物の面積率を用いているが、面積率を直接測定するため、軸受表面の組織を電子顕微鏡で撮影し、画像解析装置によってその電子顕微鏡画像の素地から炭化物だけを取り出し、面積，個数等を測定して面積率を算出した。
【０１３２】
電子顕微鏡：日木電子社製、ＪＳＭ一Ｔ２２０Ａ
画像解析装置：カールツァィス社製、ＩＢＡＳ２０００
試験結果を表６に示す。
【０１３３】
【表６】

【０１３４】
本発明品である内外輪がＣ１〜Ｃ１２で転動体がＳＵＪ２の組合せのものは、マトリックＣｒ含有量差が０．６％以上であり、水混入潤滑下であっても十分な耐久寿命がえられた。
【０１３５】
一方、Ｃｒ含有量差が０．６％未満の比較例のものは、耐久寿命が低下してしまう。また、同一鋼種を組合わせた、試験Ｎｏ．１３，１５，１９もＣｒ含有量差が０．６％未満のため寿命が低いが、同一鋼種を組合わせたものの中では、耐食性が良いほうが若干ではあるが寿命が良くなっていた。逆に転動体の耐食性を低下させたＮｏ．２１も同様に短寿命であった。
【０１３６】
以上のように、本発明の軸受は内外輪の耐食性を転動体より適量低下させることで、水の浸入等により錆などの腐食が発生する環境での寿命延長効果が得られている。また、玉軸受の転動体は加工工程の管理上から鋼種変更が困難なため、素材にＳＵＪ２を使用し、これとＣｒ量を下げて耐食性を適量低下させた低コスト材料からなる内外輪とを組合わせることで、従来の軸受よりも低コストでしかも長寿命の軸受を実現できた。
【０１７１】
【発明の効果】
本発明によれば、転がり軸受の一部材である転動体にＳＵＪ２相当の組成材料を用い、一方、これに接する内輪及び外輪の組成はＣｒを低下させ、且つ転動体のマトリックスＣｒ含有量から内輪及び外輪のマトリックスＣｒ含有量を差し引いた値を０．６％以上とすることで、水の浸入等により錆などの腐食が発生する環境下でも長寿命で且つ安価な転がり軸受を提供できるという効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】鋼材の変態膨張量に及ぼすＭｓ点の影響を表したグラフである。
【図２】素材直径と焼入れ後の硬さの関係におけるＤＩ値を示すグラフである。
【図３】焼割れ試験片の説明図で、（ａ）は転動体試験片の平面図、（ｂ）は転動体試験片の側面図、（ｃ）は軌道輪試験片の平面図、（ｄ）は軌道輪試験片の側面図、（ｅ）はノッチ部形状図である。
【図４】（ａ）は転動体静的圧砕試験方法、（ｂ）はリング回転割れ疲労試験方法を示す模式図である。
【図５】異物混入潤滑下の寿命試験（素材炭素含有量と寿命）結果を示す図である。
【図６】水混入潤滑下の寿命試験（マトリックスＣｒ含有量の差と寿命）の結果を示す図である。

Claims

焼入後に焼戻が施され表面硬さがＨｖ７００以上である内輪及び外輪と、これに接する少なくとも一つの転動体と、を備えてなる転がり軸受において、
前記内輪及び前記外輪は、重量％で、Ｃ；０．８％以上０．９％以下、Ｓｉ；０．１％以上０．５％以下、Ｍｎ；０．５％以上１．１％以下、Ｃｒ；０．１％以上０．６％以下を含有し、残部がＦｅ及び不可避的不純物元素である鋼で構成され、
前記転動体は、重量％で、Ｃ；０．９５％以上１．１％以下、Ｓｉ；０．１５％以上０．３５％以下、Ｍｎ；０．１％以上０．５％以下、Ｃｒ；１．３％以上１．６％以下を含有し、残部がＦｅ及び不可避的不純物元素である鋼で構成されるとともに、
前記転動体のマトリックスＣｒ含有量から前記内輪及び前記外輪のマトリックスＣｒ含有量を差し引いた値が０．６％以上であることを特徴とする転がり軸受。
ただし、マトリックスＣｒ含有量である_MＣｒは、Ｃｒ含有量，Ｃ含有量，及び炭化物面積率Ｃｍに対して、下記式の関係を満たすものである。
_MＣｒ＝Ｃｒ｛１−２８（１＋４Ｃ）×Ｃｍ／１００００｝