JP4646866B2 - 伸線性に優れた軸受鋼線材およびその製造方法 - Google Patents
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Description
熱間圧延→球状化焼鈍→伸線→球状化焼鈍→冷間加工・焼入れ焼戻し
伸線減面率(%)={(S0−S1)/S0}×100
また、「強伸線加工」や「過酷な伸線加工」とは、上記の伸線条件で加工を行うことを意味する。
Cは、鋼材の必要強度を付与するために必須の元素である。特に軸受鋼線材では、疲労寿命向上の目的で炭化物量を増加させることが必要であり、その為に、Cを0.8%以上添加する。Cは、0.9%以上であることが好ましい。但し、Cの含有量が1.3%を超えると強度が過大となって延性が劣化してしまい、伸線加工性や冷間鍛造性に悪影響を及ぼす恐れがある。Cは、1.1%以下であることが好ましい。
Siは、脱酸剤として有用な元素である。この様な作用を有効に発揮させる為、Siを0.1%以上添加することが好ましく、0.15%以上添加することがより好ましい。但し、1.0%を超えて過剰に添加すると固溶強化により強度が過大となり、伸線加工性や冷間鍛造性が劣化する恐れがある。Siは、0.5%以下であることが好ましい。
Mnは、脱酸作用を発揮させると共に、鋼の焼入性を確保する為に有用な元素である。この様な作用を有効に発揮させる為には、Mnを0.2%以上(より好ましくは0.25%以上)添加することが好ましい。但し、Mnの含有量が2.0%を超えると、焼入れ性が大きくなり過ぎて熱間圧延後の冷却途中で過冷組織が発生し、線材の巻取工程やコイルの結束工程、熱処理炉への運搬工程等において割れ等の弊害が生じる恐れがある。Mnの含有量は、0.6%以下であることが好ましい。
Crは、焼入れ性の向上、及びオーステナイト中のセメンタイトを安定化させてセメンタイトの球状化を促進するのに有効な元素である。このような作用を有効に発揮させるため、Crを0.8%以上添加することが好ましく、1.0%以上添加することがより好ましい。但し、Crの上限が2.0%を超えると、前述したMnの場合と同様に焼入れ性が高くなり過ぎて熱間圧延後の冷却中に過冷組織が発生し、線材の巻取工程やコイルの結束工程、熱処理炉への運搬工程等において割れ等が発生す恐れがある。Crの含有量は、1.8%以下であることが好ましい。
Moは、焼入れ性や疲労寿命の向上に有用な元素である。この様な作用を有効に発揮させる為、Moを0.05%以上添加することが好ましく、0.10%以上添加することがより好ましい。但し、0.5%を超えて過剰に添加すると、過冷組織が生成する恐れがある。Moは、0.30%以下であることが好ましい。
本実施例では、球状化焼鈍条件を種々変化させたときにおける、球状化焼鈍後のセメンタイトの平均円相当径および標準偏差に及ぼす影響を主に調べた。
(製造方法)
表1に示すように、SUJ2の組成を満足する鋼種No.1,2を用い、約1000℃の温度で約3時間加熱した後、熱間圧延を行い、約950℃で仕上圧延を開始し、約900℃で仕上圧延を終了して線径φ5.5mmの圧延材を得た。ここでは、圧延終了後パーライト変態終了(約650℃)までの温度域を約0.5℃/secの平均冷却速度で冷却し、その後、室温まで冷却した。
皮膜処理:リン酸亜鉛による皮膜処理(皮膜付着量約12〜16g/m2)
伸線スケジュール:φ5.5mm→φ4.8mm→φ4.2mm→φ3.7mm→φ3.3mm→φ3.0mm→φ2.7mm→φ2.5mm
伸線減面率:79%
ダイス:ダイヤモンドダイス
前述した方法に基づき、球状化焼鈍後伸線前のセメンタイトの平均円相当径および標準偏差を測定した。
本実施例では、球状化焼鈍前の圧延・冷却条件を種々変化させたときにおける、球状化焼鈍後のセメンタイトの平均円相当径および標準偏差に及ぼす影響を主に調べた。本実施例における球状化焼鈍工程は、いずれも、本発明で定める条件を満足している。
(製造方法)
表1に示す鋼種No.1、2を用い、表3に示す条件で、熱間圧延→パーライト変態終了(約650℃)まで冷却(表3には、球状化焼鈍工程における平均冷却速度CR1、CR2と区別するため、便宜上、圧延後パーライト変態終了までの温度域の平均冷却速度をCR3と記載している。)を行なった後、室温まで冷却し、線径φ5.5mmの圧延材を得た。仕上圧延終了温度は、すべて、約900℃とした。
Claims (5)
- 鋼中成分が、
C :0.8〜1.3%(質量%の意味。以下、同じ)、
Si:1.0%以下(0%を含まない)、
Mn:2.0%以下(0%を含まない)、
Cr:2.0%以下(0%を含まない)、
残部:Feおよび不可避不純物であり、
球状化焼鈍後のセメンタイトの平均円相当径が0.30〜0.70μmであり、且つ、標準偏差が0.35μm以下であることを特徴とする伸線性に優れた軸受鋼線材。 - 更に、Mo:2.0%以下(0%を含まない)
を含有する請求項1に記載の軸受鋼線材。 - 請求項1または2に記載の軸受鋼線材を用いて得られる軸受部品。
- 請求項1または2に記載の軸受鋼線材を製造する方法であって、
圧延材を用意する第1の工程と、
前記圧延材を球状化焼鈍する第2の工程と、を包含し、
前記第2の工程は、780〜825℃の保持温度で8時間以下保持する工程と、前記保持温度から(Ar1−10℃)〜(Ar1+20℃)の範囲を30℃/hr以上の平均冷却速度で冷却する工程と、前記(Ar1−10℃)〜(Ar1+20℃)から、650〜720℃の範囲を18℃/hr以下の平均冷却速度で冷却する工程と、を含むことを特徴とする軸受鋼線材の製造方法。 - 前記第1の工程は、仕上圧延開始温度を750℃以上850℃以下とする工程と、圧延終了後パーライト変態終了までの温度域を0.3℃/sec以下の平均冷却速度で冷却する工程と、を包含する請求項4に記載の製造方法。
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