JP4998054B2 - Rolling bearing - Google Patents

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    • F16C33/00Parts of bearings; Special methods for making bearings or parts thereof
    • F16C33/30Parts of ball or roller bearings
    • F16C33/58Raceways; Race rings
    • F16C33/62Selection of substances

Description

この発明は転がり軸受に関する。   The present invention relates to a rolling bearing.

例えば自動車、農業機械、建設機械および鉄鋼機械等のトランスミッションや無段変速機用(トロイダルCVT、ベルトCVT)エンジン補機用( オルタネータ、コンブレッサー、水ポンプ等)に使用される転がり軸受の使用環境は、金属バリなどの異物や泥水が混入して潤滑条件が劣化やすい環境である。
下記の特許文献1には、異物混入潤滑環境下で使用される転がり軸受の寿命を向上させるために、軸受の転がり表面層のCの含有量、残留オーステナイト量、及び炭窒化物の含有量を適性値にすることで、異物により生じる圧痕のエッジ部における応力の集中を緩和し、クラックの発生を抑えることが記載されている。
For example, the usage environment of rolling bearings used for transmissions such as automobiles, agricultural machinery, construction machinery and steel machinery, and continuously variable transmission (toroidal CVT, belt CVT) engine accessories (alternator, compressor, water pump, etc.) Is an environment in which foreign matter such as metal burrs and muddy water are mixed and lubrication conditions are likely to deteriorate.
In Patent Document 1 below, in order to improve the life of a rolling bearing used under a foreign matter-mixed lubrication environment, the content of C in the rolling surface layer of the bearing, the amount of retained austenite, and the content of carbonitride are described. It is described that the concentration of stress is reduced at the edge portion of the indentation caused by the foreign matter and the occurrence of cracks is suppressed by setting the value to an appropriate value.

特許文献1において、内輪および外輪は0.1〜0.7wt%の炭素を含む炭素鋼からなる素材を用い、浸炭を含む熱処理により硬化させて、軌道面表層部の残留オーステナイトを20〜45vol%とし、転動体は0.7〜1.1wt%の炭素を含む炭素鋼からなる素材を用い、浸炭を含む熱処理により硬化させて、転動面表層部の残留オーステナイトを20〜45vol%とし、表面層の炭窒化物を3〜15vol%としている。
特開昭64−55423号公報
In Patent Document 1, the inner ring and the outer ring are made of carbon steel containing 0.1 to 0.7 wt% of carbon, and are hardened by heat treatment including carburization, so that the retained austenite on the raceway surface layer is 20 to 45 vol%. The rolling element is made of carbon steel containing 0.7 to 1.1 wt% of carbon, and is hardened by heat treatment including carburization, so that the retained austenite of the rolling surface layer is 20 to 45 vol%, The layer carbonitride is 3 to 15 vol%.
Japanese Patent Laid-Open No. 64-55423

しかしながら、特許文献1に記載されている方法では、転がり軸受が金属バリなどの異物や泥水が混入して潤滑条件が劣化やすい環境で使用された場合、十分な寿命向上効果が得られない。
異物混入潤滑環境下で生じる早期剥離は、転動体と軌道輪間に異物を噛み込むことによって形成された圧痕を起点として生じており、この圧痕起点型剥離の原因は、従来、圧痕が形成されることによって生じる応力集中であると考えられてきたが、これ以外の原因として、転動体と軌道輪間に作用する接線力(二つの物体間に作用する円周方向の力)を考慮する必要がある。
However, in the method described in Patent Document 1, when the rolling bearing is used in an environment in which foreign matters such as metal burrs and muddy water are mixed and lubrication conditions are likely to deteriorate, a sufficient life improvement effect cannot be obtained.
Premature peeling that occurs in a foreign matter-contaminated lubrication environment originates from the indentation formed by biting foreign matter between the rolling elements and the raceway. However, it is necessary to consider the tangential force acting between the rolling element and the race (circumferential force acting between two objects) as another cause. There is.

また、前記用途の場合には、泥水の混入に伴って生じる水素に起因する剥離寿命の低下にも対応しなければならない。すなわち、軌道面に形成された潤滑膜が部分的に破断されると、軌道面と転動体とが接触し易くなって、潤滑膜が破断された部分の軌道面が活性な新生面(鋼の組織が露出している面)となるため、この新生面が触媒となって、混入した水がトライボケミカル反応により分解して水素イオンが生じ易い。そして、この水素イオンが前記新生面に吸着して水素原子となり、高歪み場(最大剪断応力位置の近傍)に集積されることにより、組織が白色組織に変化する。このような組織変化に起因して、軌道面に早期剥離が生じ易くなる。   Moreover, in the case of the said use, you have to cope with the fall of the peeling lifetime resulting from the hydrogen which arises with mixing of muddy water. In other words, when the lubricating film formed on the raceway surface is partially broken, the raceway surface and the rolling elements are easily brought into contact with each other, and the portion of the raceway surface where the lubricating film is broken becomes an active new surface (steel structure). Therefore, this new surface becomes a catalyst, and the mixed water is easily decomposed by a tribochemical reaction to generate hydrogen ions. The hydrogen ions are adsorbed on the new surface to form hydrogen atoms, and are accumulated in a high strain field (near the maximum shear stress position), whereby the tissue changes to a white tissue. Due to such a structural change, early peeling is likely to occur on the raceway surface.

本発明は、金属バリなどの異物や泥水が混入して潤滑条件が劣化やすい環境で使用される転がり軸受に関し、応力集中の抑制だけでなく、転動体と軌道輪間に作用する接線力の抑制を行うことで、効果的に圧痕起点型剥離を防止するとともに、泥水の混入に伴って生じる水素に起因する剥離寿命の低下も効果的に抑制することを課題とする。   The present invention relates to a rolling bearing used in an environment in which foreign matters such as metal burrs and muddy water are mixed and the lubrication conditions are likely to deteriorate, and not only suppresses stress concentration but also suppresses tangential force acting between rolling elements and a race It is an object of the present invention to effectively prevent the indentation origin type separation and effectively suppress the decrease in the peeling life due to hydrogen generated due to mixing of muddy water.

上記課題を解決するために、本発明の転がり軸受において、内輪および外輪の少なくとも一方は、下記の構成(1)を満たす鉄鋼製の素材を、所定形状に加工した後、浸炭処理または窒化処理または浸炭窒化処理と焼き入れおよび焼戻し、あるいは焼入れと焼戻しからなる熱処理が施されて得られ、下記の構成(2)および(8)を満たすものとする。転動体は、下記の構成(3)を満たす鉄鋼製の素材を、所定形状に加工した後、窒化処理または浸炭窒化処理と焼き入れおよび焼戻しが施されて得られ、下記の構成(4)〜(7)を満たすものとする。 In order to solve the above-described problem, in the rolling bearing of the present invention, at least one of the inner ring and the outer ring is made of a steel material satisfying the following configuration (1) into a predetermined shape, and then carburized or nitrided or It is obtained by performing a carbonitriding process and quenching and tempering, or a heat treatment consisting of quenching and tempering, and satisfy the following configurations (2) and (8) . The rolling element is obtained by processing a steel material satisfying the following configuration (3) into a predetermined shape, and then performing nitriding treatment or carbonitriding treatment, quenching and tempering, and the following configurations (4) to (4) to (7) shall be satisfied.

(1)炭素(C)の含有率が0.20質量%以上1.20質量%以下、クロム(Cr)の含有率が2.5質量%以上17.0質量%以下、珪素(Si)の含有率が0.10質量%以上1.50質量%以下、マンガン(Mn)の含有率が0.10質量%以上2.0質量%以下、モリブデン(Mo)の含有率が2.0質量%以下、バナジウム(V)の含有率が1.0質量%以下であり、残部鉄および不可避的不純物である。 (1) The carbon (C) content is 0.20% by mass or more and 1.20% by mass or less, the chromium (Cr) content is 2.5% by mass or more and 17.0% by mass or less, and silicon (Si) The content is 0.10% by mass to 1.50% by mass, the manganese (Mn) content is 0.10% by mass to 2.0% by mass, and the molybdenum (Mo) content is 2.0% by mass. Hereinafter, the content of vanadium (V) is 1.0% by mass or less, and the remainder is iron and inevitable impurities.

(2)軌道面の表層部(表面から100μmまでの深さ)の窒素含有率と炭素含有率の合計が0.50質量%以上2.5質量%以下である。
(3)炭素(C)の含有率が0.30質量%以上1.20質量%以下、クロム(Cr)の含有率が0.5質量%以上2.0質量%以下、珪素(Si)の含有率が0.20質量%以上2.20質量%以下、マンガン(Mn)の含有率が0.20質量%以上2.0質量%以下であり、残部鉄および不可避的不純物である。
(2) The total of the nitrogen content and the carbon content of the surface layer portion (depth from the surface to 100 μm) of the raceway surface is 0.50% by mass or more and 2.5% by mass or less.
(3) The carbon (C) content is 0.30% by mass or more and 1.20% by mass or less, the chromium (Cr) content is 0.5% by mass or more and 2.0% by mass or less, and silicon (Si) The content is 0.20% by mass or more and 2.20% by mass or less, the content of manganese (Mn) is 0.20% by mass or more and 2.0% by mass or less, and the balance is iron and inevitable impurities.

(4)転動面の表層部(表面から100μmまでの深さ)に、珪素(Si)およびマンガン(Mn)の窒化物からなるSi・Mn系窒化物が、面積比で1.0%以上20%以下の範囲で存在する。
(5)転動面の表層部(表面から100μmまでの深さ)の窒素含有率が0.2質量%以上2.0質量%以下である。
(6)転動面の表層部(表面から100μmまでの深さ)の炭素含有率が1.0質量%以上2.0質量%以下である。
(7)軌道面の硬さがHv750以上である。
(4) Si / Mn nitride composed of nitrides of silicon (Si) and manganese (Mn) in the surface layer part (depth from the surface to 100 μm) of the rolling surface is 1.0% or more in area ratio It exists in the range of 20% or less.
(5) The nitrogen content of the surface layer portion (depth from the surface to 100 μm) of the rolling surface is 0.2% by mass or more and 2.0% by mass or less.
(6) The carbon content of the surface layer portion (depth from the surface to 100 μm) of the rolling surface is 1.0% by mass or more and 2.0% by mass or less.
(7) The hardness of the raceway surface is Hv750 or more.

〔構成(1)について〕
軌道輪(内輪および外輪の少なくとも一方)用の素材をなす鉄鋼の合金成分の含有率は、以下の理由で上述の範囲とした。
<炭素(C)の含有率が0.20質量%以上1.20質量%以下>
炭素の含有率が0.20質量%未満であると、δフェライトの発生を抑制して十分な靱性を得ることができない。1.20質量%を超えると、製鋼時に巨大炭化物が形成されて、焼き入れ特性や転動疲労寿命に悪影響を及ぼす恐れがある。また、冷間加工性が低下して製造コストの上昇を招く恐れもある。
[Configuration (1)]
The content ratio of the alloy component of the steel constituting the material for the raceway (at least one of the inner ring and the outer ring) was set to the above range for the following reason.
<Carbon (C) content is 0.20 mass% or more and 1.20 mass% or less>
When the carbon content is less than 0.20 mass%, generation of δ ferrite cannot be suppressed and sufficient toughness cannot be obtained. If it exceeds 1.20% by mass, giant carbides are formed during steelmaking, which may adversely affect the quenching characteristics and rolling fatigue life. In addition, cold workability may be reduced, leading to an increase in manufacturing cost.

浸炭処理または浸炭窒化処理と焼入れおよび焼戻しを行う場合には、割れを抑制するために、炭素の含有率を0.20質量%以上0.60質量%以下とし、浸炭処理または浸炭窒化処理により、表層部の炭素含有率を1.0質量%以上2.0質量%以下とすることが好ましい。
浸炭処理および浸炭窒化処理を行わずに焼入れおよび焼戻しを行う場合には、表層部の強度を確保するために、炭素の含有率を0.50質量%以上1.20質量%以下とすることが好ましい。
When performing carburizing treatment or carbonitriding treatment and quenching and tempering, in order to suppress cracking, the carbon content is set to 0.20 mass% or more and 0.60 mass% or less, and by carburizing treatment or carbonitriding treatment, The carbon content of the surface layer part is preferably 1.0% by mass or more and 2.0% by mass or less.
When quenching and tempering without performing carburizing and carbonitriding, the carbon content may be 0.50 mass% or more and 1.20 mass% or less in order to ensure the strength of the surface layer portion. preferable.

<クロム(Cr)の含有率が2.5質量%以上17.0質量%以下>
通常の転がり軸受の軌道輪用の素材は、クロム含有率が0.9〜1.6質量%のSUJ2等の軸受鋼や、0.9〜1.2質量%のSCr420等の浸炭鋼からなり、本発明の軌道輪用の素材をなす鉄鋼のクロム含有率はこれらよりも高い。
クロムは、マトリックスに固溶して焼入れ性、焼戻し軟化抵抗性を高くする作用を有する。また、高硬度の微細な炭化物((Fe,Cr)3 C、(Fe,Cr)7 3 )または炭窒化物((Fe,Cr)3 (C,N)、(Fe,Cr)7 (C,N)3 )を形成する作用を有する。これにより、耐摩耗性が向上し、転がり疲労寿命が長くなる。さらに、炭素や窒素等の侵入型固溶元素を動き難くして組織を安定させるとともに、水素の拡散速度を遅らせて、応力場への水素集積に起因する早期剥離を抑制する作用も有する。
<Chromium (Cr) content is 2.5% by mass or more and 17.0% by mass or less>
The material for a normal rolling bearing raceway ring is made of bearing steel such as SUJ2 having a chromium content of 0.9 to 1.6% by mass, or carburized steel such as SCr420 having 0.9 to 1.2% by mass. The chromium content of the steel forming the material for the bearing ring of the present invention is higher than these.
Chromium has the effect of increasing the hardenability and temper softening resistance by dissolving in the matrix. Further, fine carbides ((Fe, Cr) 3 C, (Fe, Cr) 7 C 3 ) or carbonitrides ((Fe, Cr) 3 (C, N), (Fe, Cr) 7 ( C, N) 3 ). As a result, the wear resistance is improved and the rolling fatigue life is extended. In addition, the interstitial solid solution elements such as carbon and nitrogen are made difficult to move and stabilize the structure, and the diffusion rate of hydrogen is delayed to suppress early peeling due to hydrogen accumulation in the stress field.

クロムの含有率が2.5質量%未満であると、このような作用が実質的に得られず、Fe3 CやFe3 (C,N)が析出するため、早期剥離が生じ易くなる。
一方、クロムの含有率が高くなると、製鋼時に粗大な共晶炭化物や共晶炭窒化物が形成され易くなり、焼き入れ特性や転がり疲労寿命に悪影響を及ぼす恐れが出てくる。また、冷間加工性、被削性、浸炭処理を行う場合の処理性が低下して、製造コストの上昇を招く場合がある。そのため、クロムの含有率の上限値を17.0質量%以下とした。また、クロムの含有率の好ましい範囲は3.0質量%以上7.0質量%以下である。
When the chromium content is less than 2.5% by mass, such an effect is not substantially obtained, and Fe 3 C and Fe 3 (C, N) are precipitated, so that early peeling is likely to occur.
On the other hand, when the chromium content is high, coarse eutectic carbides and eutectic carbonitrides are easily formed during steelmaking, which may adversely affect the quenching characteristics and rolling fatigue life. In addition, cold workability, machinability, and processability when performing carburizing treatment may be reduced, leading to an increase in manufacturing cost. Therefore, the upper limit of the chromium content is set to 17.0% by mass or less. Moreover, the preferable range of the content rate of chromium is 3.0 mass% or more and 7.0 mass% or less.

<珪素(Si)の含有率が0.10質量%以上1.50質量%以下>
珪素は、製鋼時に脱酸剤として作用し、焼入れ性を向上させるとともに、マルテンサイト組織を強化する元素であり、軸受寿命を長くするために有効な元素である。珪素の含有率が0.10質量%未満では、これらの作用が実質的に得られない。珪素の含有率が1.50質量%を超えると、被切削性、鍛造性、および冷間加工性が著しく低下する場合がある。
<The content of silicon (Si) is 0.10% by mass or more and 1.50% by mass or less>
Silicon acts as a deoxidizer during steel making, improves hardenability, strengthens the martensite structure, and is an effective element for extending the bearing life. If the silicon content is less than 0.10% by mass, these effects cannot be substantially obtained. If the silicon content exceeds 1.50% by mass, the machinability, forgeability, and cold workability may be significantly reduced.

<マンガン(Mn)の含有率が0.10質量%以上2.0質量%以下>
マンガンは、フェライト組織を強化して焼入れ性を向上させる元素であり、マンガンの含有率が0.10質量%未満では、この作用が実質的に得られない。マンガンの含有率が2.0質量%を超えると、焼入れ後の残留オーステナイト量が過剰となって十分な硬さが得られなくなったり、冷間加工性が低下する場合がある。
<Manganese (Mn) content is 0.10% by mass or more and 2.0% by mass or less>
Manganese is an element that strengthens the ferrite structure and improves the hardenability, and this effect is not substantially obtained when the manganese content is less than 0.10% by mass. If the manganese content exceeds 2.0 mass%, the amount of retained austenite after quenching becomes excessive, and sufficient hardness may not be obtained, or cold workability may be reduced.

<モリブデン(Mo)の含有率が2.0質量%以下>
モリブデンは、焼入れ性および焼戻し軟化抵抗性を著しく向上できる作用があり、転動疲労寿命の向上にも寄与する元素であるが、2.0質量%を超えて含有していると靱性および加工性が不十分となる場合がある。
<Molybdenum (Mo) content is 2.0 mass% or less>
Molybdenum has the effect of significantly improving the hardenability and tempering softening resistance, and is an element that contributes to the improvement of rolling fatigue life. May become insufficient.

<バナジウム(V)の含有率が1.0質量%以下>
バナジウムは、微細な炭化物を形成して耐摩耗性を向上させる元素である。1.0質量%を超えて含有すると、この作用は飽和し、巨大炭化物の発生や材料コストの上昇といった問題点が生じる。
なお、炭素、クロム、モリブデン、バナジウムの各含有率(〔C〕、〔Cr〕、〔Mo〕、〔V〕、単位:質量%)は、下記の(2)式を満たすことが好ましい。
〔C〕≦−0.05〔Cr〕−0.12(〔Mo〕+〔V〕)+1.41‥‥(2)
<Vanadium (V) content is 1.0 mass% or less>
Vanadium is an element that improves the wear resistance by forming fine carbides. When the content exceeds 1.0% by mass, this action is saturated, and problems such as generation of giant carbides and an increase in material cost occur.
In addition, it is preferable that each content rate ([C], [Cr], [Mo], [V], unit: mass%) of carbon, chromium, molybdenum, and vanadium satisfies the following formula (2).
[C] ≦ −0.05 [Cr] −0.12 ([Mo] + [V]) + 1.41 (2)

(2)式は「〔C〕+0.05〔Cr〕+0.12(〔Mo〕+〔V〕)」を1.41以下にすることを意味する。「〔C〕+0.05〔Cr〕+0.12(〔Mo〕+〔V〕)」が1.41を超えると、製鋼時に共晶炭化物が生成し易くなって、前処理加工性が悪化するともに、炭化物周りに応力集中が生じ、これを起点としたフレーキングが生じ易くなる。 Equation (2) means that “[C] +0.05 [Cr] +0.12 ([Mo] + [V])” is set to 1.41 or less. When “[C] +0.05 [Cr] +0.12 ([Mo] + [V])” exceeds 1.41, eutectic carbides are likely to be generated during steelmaking, and pretreatment processability deteriorates. In both cases, stress concentration occurs around the carbide, and flaking starting from this tends to occur.

〔構成(2)と構成(6)について〕
軌道面の表層部(表面から100μmまでの深さ)の窒素含有率と炭素含有率の合計を0.50質量%以上2.5質量%以下とすることで、硬さ、残留オーステナイト量、炭化物および炭窒化物からなる析出物の存在率が適性範囲となって、良好な転がり疲労寿命が得られる。2.5質量%を超えると、析出物が粗大化して転がり疲労寿命が不良となる。好ましくは0.60質量%以上2.5質量%以下とする。
[Configuration (2) and Configuration (6)]
By making the total of the nitrogen content and carbon content of the surface layer part (depth from the surface to 100 μm) of the raceway surface be 0.50 mass% or more and 2.5 mass% or less, hardness, amount of retained austenite, carbide And the abundance of precipitates made of carbonitride becomes an appropriate range, and a good rolling fatigue life is obtained. If it exceeds 2.5 mass%, the precipitate becomes coarse and the rolling fatigue life becomes poor. Preferably it is 0.60 mass% or more and 2.5 mass% or less.

〔構成(3)について〕
転動体用の素材をなす鉄鋼の合金成分の含有率は、以下の理由で上述の範囲とした。
<炭素(C)の含有率が0.30質量%以上1.20質量%以下>
炭素の含有率が0.30質量%未満であると、芯部の十分な強度が得られないし、熱処理によって必要な硬化層深さを得るための処理時間が長くなる。好ましくは0.50質量%以上1.20質量%以下とする。また、1.20質量%を超えると、製鋼時に巨大炭化物が形成されて、焼き入れ特性や転動疲労寿命に悪影響を及ぼす恐れがある。また、冷間加工性が低下して製造コストの上昇を招く恐れもある。
窒化処理または浸炭窒化処理と焼入れおよび焼戻しが施された後の表層部の炭素含有率を1.0質量%以上2.0質量%以下とすることにより、必要な表面硬さが得られる。
[About configuration (3)]
The content rate of the alloy component of the steel forming the material for the rolling element was set to the above range for the following reason.
<Carbon (C) content is 0.30 mass% or more and 1.20 mass% or less>
When the carbon content is less than 0.30% by mass, sufficient strength of the core cannot be obtained, and the treatment time for obtaining the necessary hardened layer depth by heat treatment becomes long. Preferably it is 0.50 mass% or more and 1.20 mass% or less. On the other hand, if it exceeds 1.20% by mass, giant carbides are formed during steelmaking, which may adversely affect the quenching characteristics and rolling fatigue life. In addition, cold workability may be reduced, leading to an increase in manufacturing cost.
By setting the carbon content of the surface layer portion after nitriding or carbonitriding, quenching and tempering to 1.0 mass% or more and 2.0 mass% or less, necessary surface hardness can be obtained.

<クロム(Cr)の含有率が0.5質量%以上2.0質量%以下>
使用する鉄鋼のクロム(Cr)の含有率が0.5質量%未満であると、焼き入れ性および焼戻し軟化抵抗性を高くする作用と、高硬度の微細な炭化物または炭窒化物を形成する作用が、実質的に得られない。これらの作用を十分に得るために、クロム(Cr)の含有率は1.3質量%以上であることが好ましい。
また、クロム(Cr)の含有率が2.0質量%を超えると、製鋼時に巨大炭化物が形成されて、焼き入れ特性や転動疲労寿命に悪影響を及ぼす恐れがある。また、冷間加工性や被削性が低下して製造コストの上昇を招く場合がある。そのため、クロム(Cr)の含有率は1.6質量%以下であることが好ましい。
<The content of chromium (Cr) is 0.5 mass% or more and 2.0 mass% or less>
When the content of chromium (Cr) in the steel used is less than 0.5% by mass, the effect of increasing hardenability and resistance to temper softening and the effect of forming fine carbide or carbonitride having high hardness However, it is not substantially obtained. In order to obtain these effects sufficiently, the chromium (Cr) content is preferably 1.3% by mass or more.
On the other hand, if the chromium (Cr) content exceeds 2.0 mass%, giant carbides are formed during steelmaking, which may adversely affect the quenching characteristics and rolling fatigue life. In addition, cold workability and machinability may decrease, leading to an increase in manufacturing cost. Therefore, the content of chromium (Cr) is preferably 1.6% by mass or less.

<珪素(Si)の含有率が0.20質量%以上2.20質量%以下>
使用する鉄鋼の珪素(Si)の含有率が0.20質量%未満であると、製鋼時の脱酸剤としての作用、マルテンサイト組織の強化、焼き戻し軟化抵抗性の向上、窒化物形成、および残留オーステナイト量の確保等の、珪素添加効果が実質的に得られない。この点から、好ましくは0.4質量%以上とする。しかし、珪素(Si)の含有率が2.0質量%を超えると、冷間加工性および被削性が低下する。この点から、好ましくは1.5質量%以下とする。
<The content of silicon (Si) is 0.20% by mass or more and 2.20% by mass or less>
When the content of silicon (Si) in the steel used is less than 0.20% by mass, it acts as a deoxidizer during steelmaking, strengthens the martensite structure, improves temper softening resistance, forms nitrides, In addition, silicon addition effects such as securing the amount of retained austenite cannot be substantially obtained. From this point, it is preferably 0.4% by mass or more. However, when the content of silicon (Si) exceeds 2.0% by mass, cold workability and machinability deteriorate. From this point, it is preferably 1.5% by mass or less.

<マンガン(Mn)の含有率が0.20質量%以上2.0質量%以下>
使用する鉄鋼のマンガン(Mn)の含有率が0.2質量%未満であると、製鋼時の脱酸剤としての作用、焼入れ性の向上、窒化物形成量の確保、残留オーステナイト量の確保等の、マンガン添加効果が実質的に得られない。しかし、マンガン(Mn)の含有率が2.0質量%を超えると、冷間加工性および被削性が低下する。この点から、好ましくは0.7質量%以下とする。
珪素(Si)とマンガン(Mn)の含有比(Si/Mn)を5以下とすることで、転動面に、Si・Mn系窒化物が粒径1μm以下の大きさで均一に分散析出される。
<Manganese (Mn) content is 0.20 mass% or more and 2.0 mass% or less>
When the content of manganese (Mn) in the steel used is less than 0.2% by mass, it acts as a deoxidizer during steelmaking, improves hardenability, secures the amount of nitride formed, secures the amount of retained austenite, etc. The effect of adding manganese is not substantially obtained. However, when the content of manganese (Mn) exceeds 2.0% by mass, cold workability and machinability deteriorate. From this point, it is preferably 0.7% by mass or less.
By setting the content ratio (Si / Mn) of silicon (Si) and manganese (Mn) to 5 or less, Si / Mn nitride is uniformly dispersed and precipitated with a particle size of 1 μm or less on the rolling surface. The

〔構成(5)について〕
前記構成(3)(4)(6)(7)を満たし、表面から100μmまでの深さの窒素含有率が異なる各種試験片を用意して、図2に示す方法で耐圧痕性試験を行うとともに、図3に示す方法で耐摩耗性試験を行った。また、シャルピー衝撃試験を、「JIS Z 2242」に従い、試験温度20℃で行った。
耐圧痕性試験は、図2に示すように、直径が27mmで厚さが5mmである円板状の試験片41の上に、直径が2mmの鋼球42を置き、さらにその上に硬さHv900の円形の鋼板43を置き、その上から5GPaの荷重を10秒間付与した後に、試験片41の上面に生じた圧痕の深さdを測定することで行った。
[Configuration (5)]
Various test pieces satisfying the above configurations (3), (4), (6), and (7) and having different nitrogen contents at a depth of 100 μm from the surface are prepared, and a pressure scar test is performed by the method shown in FIG. At the same time, a wear resistance test was conducted by the method shown in FIG. In addition, a Charpy impact test was performed at a test temperature of 20 ° C. according to “JIS Z 2242”.
As shown in FIG. 2, in the pressure scar test, a steel ball 42 having a diameter of 2 mm is placed on a disk-shaped test piece 41 having a diameter of 27 mm and a thickness of 5 mm, and the hardness is further formed thereon. After placing a Hv900 circular steel plate 43 and applying a 5 GPa load for 10 seconds from the top, the depth d of the indentation produced on the upper surface of the test piece 41 was measured.

耐摩耗性試験は、図3に示すように、二円筒型摩耗試験機を用いて行った。図3(a)はこの試験機の正面図であり、図3(b)は側面図である。この試験機は、上下方向で対向させた一対の回転軸51,52と、モータ53と、ギア54と、トルク計55,56を備えている。
先ず、回転軸51,52に円筒状の試験片S1,S2を装着する。両試験片S1,S2の寸法は、内径16mm、外径30mm、軸方向の長さ7mmであり、表面粗さ(Ra)は0.01μmである。駆動側の試験片S1は、周面が円凸状に形成されている。
The wear resistance test was performed using a two-cylinder wear tester as shown in FIG. FIG. 3 (a) is a front view of the testing machine, and FIG. 3 (b) is a side view. This testing machine includes a pair of rotating shafts 51 and 52, a motor 53, a gear 54, and torque meters 55 and 56 which are opposed to each other in the vertical direction.
First, cylindrical test pieces S1 and S2 are mounted on the rotating shafts 51 and 52, respectively. The dimensions of both test pieces S1 and S2 are an inner diameter of 16 mm, an outer diameter of 30 mm, an axial length of 7 mm, and a surface roughness (Ra) of 0.01 μm. The peripheral surface of the test piece S1 on the driving side is formed in a circular convex shape.

次に、駆動側の回転軸51を、モータ53により10min-1で回転させる。従動側の回転軸52は、モータ53の回転力をギア54で減速して伝達することで、7min-1で回転させる。これにより、両試験片S1,S2間に強制的に滑り(滑り率:30%)を与えながら、上側の試験片S2に荷重をかけて両試験片S1,S2を面圧3.2GPaで接触状態とし、接触位置に潤滑油(ISO−VG10)を吹き付けながら回転させる。
この回転を20時間行った後に、両試験片S1,S2の摩耗量を測定し、両試験片の平均値を算出した。
Next, the drive-side rotating shaft 51 is rotated by the motor 53 at 10 min −1 . The driven-side rotary shaft 52 is rotated at 7 min −1 by decelerating and transmitting the rotational force of the motor 53 with the gear 54. As a result, while forcibly slipping between both the test pieces S1 and S2 (slip rate: 30%), a load is applied to the upper test piece S2, and the two test pieces S1 and S2 are contacted at a surface pressure of 3.2 GPa. Rotate while spraying lubricating oil (ISO-VG10) on the contact position.
After this rotation for 20 hours, the amount of wear of both test pieces S1, S2 was measured, and the average value of both test pieces was calculated.

なお、表面から100μmまでの深さに存在する窒素の含有率は、電子線マイクロアナライザーにより測定した。
これらの試験の結果を図4〜6にグラフで示す。図4は耐圧痕性試験の結果を示すグラフであり、図5は耐摩耗性試験の結果を示すグラフである。これらのグラフから、表面から100μmまでの深さにおける窒素の含有率が0.2質量%以上であると、圧痕深さおよび摩耗量が共に著しく減少することが分かる。よって、ころの転動面の表面から100μmまでの深さにおける窒素の含有率を0.2質量%以上にすることで、ころの耐圧痕性および耐摩耗性が良好になる。また、ころの転動面の表面から100μmまでの深さにおける窒素の含有率は0.45質量%以上であることが好ましい。
The content of nitrogen existing at a depth of 100 μm from the surface was measured with an electron beam microanalyzer.
The results of these tests are shown graphically in FIGS. FIG. 4 is a graph showing the result of the pressure-resistant mark test, and FIG. 5 is a graph showing the result of the wear resistance test. From these graphs, it can be seen that when the nitrogen content at a depth of 100 μm from the surface is 0.2 mass% or more, both the indentation depth and the wear amount are remarkably reduced. Therefore, by setting the nitrogen content at a depth of 100 μm from the surface of the rolling surface of the roller to 0.2% by mass or more, the pressure scar resistance and wear resistance of the roller are improved. Moreover, it is preferable that the content rate of nitrogen in the depth from the surface of the rolling surface of a roller to 100 micrometers is 0.45 mass% or more.

一方、図6はシャルピー衝撃試験の結果を示すグラフである。このグラフから、ころの転動面の表面から100μmまでの深さにおける窒素の含有率が2.0質量%以下であると、吸収エネルギーが10J以上の高い靱性を確保できるが、2.0質量%を超えると靱性が急激に低下することが分かる。
よって、転動面の表面から100μmまでの深さにおける窒素の含有率を、0.2質量%以上2.0質量%以下の範囲で存在させた。
On the other hand, FIG. 6 is a graph showing the results of the Charpy impact test. From this graph, when the nitrogen content at a depth of 100 μm from the surface of the rolling surface of the roller is 2.0 mass% or less, high toughness with an absorbed energy of 10 J or more can be secured, but 2.0 mass It can be seen that the toughness is drastically reduced when the content exceeds 50%.
Therefore, the nitrogen content at a depth of 100 μm from the surface of the rolling surface was present in the range of 0.2 mass% to 2.0 mass%.

〔構成(4)について〕
前記構成(3)(5)〜(7)を満たし、表面から100μmまでの深さにおけるSi・Mn系窒化物の存在率が異なる各種試験片を用意して、図2に示す方法で耐圧痕性試験を行うとともに、図3に示す方法で耐摩耗性試験を行った。また、シャルピー衝撃試験を、「JIS Z 2242」に従い、試験温度20℃で行った。
[Configuration (4)]
Various test pieces satisfying the above configurations (3), (5) to (7) and having different Si / Mn nitride abundance at a depth of 100 μm from the surface were prepared, and pressure resistance marks were obtained by the method shown in FIG. A wear resistance test was conducted by the method shown in FIG. In addition, a Charpy impact test was performed at a test temperature of 20 ° C. according to “JIS Z 2242”.

なお、表面から100μmまでの深さにおけるSi・Mn系窒化物の存在率(面積%)は、次のようにして測定した。先ず、各試験片について、表面から10μm、50μm、100μmの各深さ位置の面が露出するように研磨する。次に、各研磨面の50μm×50μmの範囲を、電界放射型走査型電子顕微鏡(FE−SEM)を用い、加速電圧10kV、倍率5000倍で観察し、観察画像に占めるSi・Mn系窒化物粒子の合計面積の割合を画像解析装置により測定した。観察は各深さ位置の3視野以上で行い、深さ位置毎に全視野の平均値を算出した。次に、各試験片で、3つの深さ位置での値による平均値を算出し、これをSi・Mn系窒化物の存在率とした。   The abundance (area%) of Si · Mn nitride at a depth from the surface to 100 μm was measured as follows. First, each test piece is polished so that the surface at each depth position of 10 μm, 50 μm, and 100 μm is exposed from the surface. Next, an area of 50 μm × 50 μm of each polished surface was observed with a field emission scanning electron microscope (FE-SEM) at an acceleration voltage of 10 kV and a magnification of 5000 times, and Si / Mn nitrides occupied in the observed image The ratio of the total area of the particles was measured with an image analyzer. Observation was performed in three or more visual fields at each depth position, and an average value of all visual fields was calculated for each depth position. Next, the average value by the value in three depth positions was computed with each test piece, and this was made into the abundance rate of Si * Mn type nitride.

これらの試験の結果を図7〜9にグラフで示す。図7は耐圧痕性試験の結果を示すグラフであり、図8は耐摩耗性試験の結果を示すグラフである。これらのグラフから、表面から100μmまでの深さに存在するSi・Mn系窒化物の存在率が1.0面積%以上であると、圧痕深さおよび摩耗量が共に著しく減少することが分かる。よって、ころの転動面の表面から100μmまでの深さに存在するSi・Mn系窒化物の存在率を1.0面積%以上にすることで、ころの耐圧痕性および耐摩耗性が良好になる。また、ころの転動面の表面から100μmまでの深さに存在するSi・Mn系窒化物の存在率は2.0質量%以上であることが好ましい。   The results of these tests are shown graphically in FIGS. FIG. 7 is a graph showing the result of the pressure-resistant mark test, and FIG. 8 is a graph showing the result of the wear resistance test. From these graphs, it can be seen that both the indentation depth and the wear amount are remarkably reduced when the abundance of the Si · Mn nitride existing at a depth of 100 μm from the surface is 1.0 area% or more. Therefore, by setting the abundance ratio of Si / Mn nitride existing at a depth of 100 μm from the surface of the rolling surface of the roller to 1.0 area% or more, the pressure scar resistance and wear resistance of the roller are good. become. The abundance ratio of the Si · Mn nitride existing at a depth of 100 μm from the surface of the rolling surface of the roller is preferably 2.0% by mass or more.

一方、図9はシャルピー衝撃試験の結果を示すグラフである。このグラフから、ころの転動面の表面から100μmまでの深さに存在するSi・Mn系窒化物の存在率が10面積%以下であると、吸収エネルギーが8J以上の高い靱性を確保できるが、10面積%を超えると靱性が急激に低下することが分かる。
よって、転動面の表面から100μmまでの深さに、珪素(Si)の窒化物およびマンガン(Mn)の窒化物からなるSi・Mn系窒化物を、面積比で1%以上10%以下の範囲で存在させた。
On the other hand, FIG. 9 is a graph showing the results of the Charpy impact test. From this graph, when the abundance ratio of the Si · Mn nitride existing at a depth of 100 μm from the surface of the rolling surface of the roller is 10 area% or less, high toughness with an absorbed energy of 8 J or more can be secured. When it exceeds 10 area%, it turns out that toughness falls rapidly.
Therefore, Si · Mn nitrides composed of nitride of silicon (Si) and nitride of manganese (Mn) at a depth of 100 μm from the surface of the rolling surface is 1% or more and 10% or less by area ratio. Existed in range.

<圧痕起点剥離寿命試験>
鋼1:合金成分が〔C〕1.01質量%、〔Si〕0.56質量%、〔Mn〕1.10質量%、〔Cr〕1.10質量%。
鋼2:合金成分が〔C〕0.99質量%、〔Si〕0.25質量%、〔Mn〕0.40質量%、〔Cr〕1.49質量%。
<Indentation origin peeling life test>
Steel 1: [C] 1.01 mass%, [Si] 0.56 mass%, [Mn] 1.10 mass%, [Cr] 1.10 mass%.
Steel 2: [C] 0.99 mass%, [Si] 0.25 mass%, [Mn] 0.40 mass%, [Cr] 1.49 mass%.

上記鋼1(SUJ3)からなる素材と鋼2(SUJ2)からなる素材を用意し、それぞれを直径65mm厚さ6mmの円板状に切削加工して多数個の試験片を得た。これらの試験片に対して、RXガス+プロパンガス+アンモニアの混合ガス雰囲気での浸炭窒化処理と、その後の油焼入れと焼戻しを各条件で行った。浸炭窒化処理条件は、温度条件を820〜900℃の範囲で変化させ、処理時間を2〜10時間の範囲で変化させ、アンモニアガス流量も変化させた。焼戻し条件は、処理時間を2時間とし、温度条件を200〜240℃とした。
熱処理後の試験片の表面を研磨した後、ラッピングによる鏡面仕上げを行った。これらの試験片をスラスト寿命試験機にかけて、下記の条件で異物混入潤滑下で回転させて剥離が生じるまでの時間を調べた。
A material made of steel 1 (SUJ3) and a material made of steel 2 (SUJ2) were prepared, and each was cut into a disk shape having a diameter of 65 mm and a thickness of 6 mm to obtain a large number of test pieces. These test pieces were subjected to carbonitriding in a mixed gas atmosphere of RX gas + propane gas + ammonia, and subsequent oil quenching and tempering under each condition. The carbonitriding conditions were such that the temperature conditions were changed in the range of 820 to 900 ° C., the processing time was changed in the range of 2 to 10 hours, and the ammonia gas flow rate was also changed. The tempering conditions were a treatment time of 2 hours and a temperature condition of 200 to 240 ° C.
After polishing the surface of the test piece after the heat treatment, mirror finishing was performed by lapping. These test pieces were subjected to a thrust life tester and rotated under the following conditions to investigate the time until peeling occurred.

<<試験条件>>
試験荷重:5880N
回転速度:1000min-1
潤滑油:VG68
混入異物:硬さHv870、粒径74〜147μm、混入量200ppm
各試験片について、表層部の炭素含有率(質量%)と、窒素含有率(質量%)と、表面硬さ(Hv)と、表層部の残留オーステナイト量(体積%)と、Si・Mn系窒化物の含有率(面積%)と、寿命試験の結果(寿命比)を、下記の表1に示す。
<< Test conditions >>
Test load: 5880N
Rotational speed: 1000min -1
Lubricating oil: VG68
Contaminating foreign matter: Hardness Hv870, particle size 74-147 μm, mixing amount 200 ppm
For each test piece, the carbon content (mass%) of the surface layer part, the nitrogen content (mass%), the surface hardness (Hv), the amount of retained austenite (volume%) of the surface layer part, and the Si · Mn system The nitride content (area%) and the results of the life test (life ratio) are shown in Table 1 below.

また、表層部の窒素含有率(質量%)とSi・Mn系窒化物の存在率(面積%)との関係を図10に、試験片表層部のSi・Mn系窒化物の存在率(面積%)とスラスト寿命比との関係を図11に、それぞれグラフで示す。
これらの結果から、同じ鋼であれば表層部のSi・Mn系窒化物の含有率は窒素含有率に比例することが分かる。また、表層部の窒素含有率が同程度の場合には、鋼のSiおよびMn含有率が多いほどSi・Mn系窒化物の含有率が多くなることが分かる。また、圧痕起点型剥離寿命は、表層部のSi・Mn系窒化物の含有率が1.12〜11.0面積%の場合に、0.59面積%の場合の2.1〜3.5倍となっている。
FIG. 10 shows the relationship between the nitrogen content (mass%) of the surface layer portion and the abundance ratio (area%) of the Si / Mn nitride. FIG. 10 shows the abundance ratio (area) of the Si / Mn nitride in the surface layer portion of the specimen. %) And the thrust life ratio are shown in graphs in FIG.
From these results, it can be seen that the content of Si / Mn nitride in the surface layer is proportional to the nitrogen content in the case of the same steel. Moreover, when the nitrogen content rate of a surface layer part is comparable, it turns out that the content rate of Si * Mn type nitride increases, so that there are much Si and Mn content rate of steel. Also, the indentation origin type peel life is 2.1 to 3.5 when the content of the Si · Mn nitride in the surface layer portion is 1.12 to 11.0 area% and 0.59 area%. It has doubled.

〔構成(7)について〕
前記構成(3)〜(5)(6)を満たし、表面硬さがHv650〜830の各値である各種試験片を用意して、図2に示す方法で耐圧痕性試験を行うとともに、図3に示す方法で耐摩耗性試験を行った。その結果を図12と図13にグラフで示す。
これらのグラフから、試験片の表面硬さがHv750以上であると、圧痕深さおよび摩耗量が共に著しく減少することが分かる。よって、ころの転動面の表面硬さをHv750以上にすることで、ころの耐圧痕性および耐摩耗性が良好になる。また、表面硬さが硬いほど疲労強度が高くなるため、ころの転動面の表面硬さをHv750以上にすることで、圧痕起点型剥離強度も高くなる。
[Configuration (7)]
Various test pieces that satisfy the above-described configurations (3) to (5) and (6) and have a surface hardness of each value of Hv650 to 830 are prepared, and a pressure scar test is performed by the method shown in FIG. The abrasion resistance test was conducted by the method shown in FIG. The results are shown graphically in FIGS.
From these graphs, it can be seen that when the surface hardness of the test piece is Hv750 or more, both the indentation depth and the wear amount are remarkably reduced. Therefore, by setting the surface hardness of the rolling surface of the roller to Hv750 or more, the pressure resistance and wear resistance of the roller are improved. In addition, since the fatigue strength increases as the surface hardness increases, the indentation origin peel strength also increases by setting the surface hardness of the rolling surface of the roller to Hv750 or higher.

(8)軌道輪の軌道面表層部の残留オーステナイト量をγR1(体積%)、転動体の転動面表層部の残留オーステナイト量をγR2(体積%)とした場合に、下記の(1)式を満たす。
γR1−15≦γR2≦γR1+15‥‥(1)
ただし、γR1およびγR2は0以上50体積%以下である。
(8) When the amount of retained austenite at the raceway surface layer portion of the bearing ring is γ R1 (volume%) and the amount of retained austenite at the rolling surface surface layer portion of the rolling element is γ R2 (volume%), the following (1 ) that satisfy the equation.
γ R1 −15 ≦ γ R2 ≦ γ R1 +15 (1)
However, γ R1 and γ R2 are 0 or more and 50% or less by volume.

軌道輪の軌道面および転動体の転動面における表層部の残留オーステナイト量が少ないほど、軌道面および転動面の耐圧痕性、耐摩耗性が向上し、多いことは転がり軸受の剥離寿命を長くすることにつながる。表層部の残留オーステナイト量が50体積%を超えると、軌道面および転動面の耐圧痕性、耐摩耗性が不良となるだけでなく、良好な寸法安定性が得られない。   The smaller the amount of retained austenite in the surface layer of the raceway surface of the raceway and the rolling surface of the rolling element, the more the pressure resistance and wear resistance of the raceway surface and the rolling surface are improved. It leads to lengthening. When the amount of retained austenite in the surface layer portion exceeds 50% by volume, not only the pressure scar resistance and wear resistance of the raceway surface and the rolling surface become poor, but also good dimensional stability cannot be obtained.

軌道輪と転動体の接触面における残留オーステナイト量の差を上記(1)式を満たすように設定することで、両者間に作用する接線力が抑制されて、効果的に圧痕起点型剥離が防止されるため、転がり軸受の寿命を長くすることができる。
なお、本発明の転がり軸受は、転動体の転動面の表層部にSi・Mn系窒化物が面積比で1.0%以上20%以下の範囲で存在しているが、転動面の面積375μm2 中における0.05μm以上1μm以下のSi・Mn系窒化物の個数が100個以上となっていることが好ましい。
By setting the difference in the amount of retained austenite at the contact surface between the raceway and the rolling element so as to satisfy the above equation (1), the tangential force acting between the two is suppressed, effectively preventing indentation origin type peeling. Therefore, the life of the rolling bearing can be extended.
In the rolling bearing of the present invention, the Si / Mn nitride is present in the surface layer portion of the rolling surface of the rolling element in an area ratio of 1.0% or more and 20% or less. The number of Si · Mn nitrides having an area of 375 μm 2 that is 0.05 μm or more and 1 μm or less is preferably 100 or more.

窒化物の面積率が同じ場合、粒径が小さいほど存在する粒子の数が多く、粒子間距離が短くなるため、析出強化能が高くなる。よって、Si及びMnの含有量の多い鉄鋼を用い、Si・Mn系窒化物の面積率1.0〜20%の範囲で、平均粒径が0.05μm以上1μm以下の微細な窒化物の個数を増やすことが、転動面をより強化することにつながる。さらに、0.05μm以上1μm以下のSi・Mn系窒化物における、0.05〜0.50μmのSi・Mn系窒化物の割合を20%以上とすることにより、転動面を更に強化することが可能になる。   When the area ratio of the nitride is the same, the smaller the particle size, the greater the number of particles present, and the shorter the interparticle distance, so that the precipitation strengthening ability increases. Therefore, the number of fine nitrides having an average particle size of 0.05 μm or more and 1 μm or less in the range of 1.0 to 20% of the area ratio of Si / Mn nitrides using steel with a high content of Si and Mn. Increasing the value leads to strengthening of the rolling surface. Furthermore, the rolling surface is further strengthened by setting the ratio of the Si · Mn nitride of 0.05 to 0.50 μm in the Si · Mn nitride of 0.05 μm to 1 μm to 20% or more. Is possible.

本発明の転がり軸受によれば、軌道輪をなす鋼のクロム含有率を通常より高くすることと、転動体の転動面の表層部にSi・Mn系窒化物を特定の範囲で存在させることで、金属バリなどの異物や泥水が混入して潤滑条件が劣化やすい環境で使用された場合の寿命を長くすることができる。
さらに、軌道輪と転動体の接触面における残留オーステナイト量の差を特定の範囲に設定することで、前記環境での転がり軸受の寿命をより長くすることができる。
According to the rolling bearing of the present invention, the chromium content of the steel forming the bearing ring is made higher than usual, and Si / Mn nitride is present in a specific range in the surface layer portion of the rolling surface of the rolling element. Thus, it is possible to extend the life when used in an environment where foreign matters such as metal burrs and muddy water are mixed and the lubrication conditions are likely to deteriorate.
Furthermore, the lifetime of the rolling bearing in the said environment can be lengthened more by setting the difference of the amount of retained austenites in the contact surface of a bearing ring and a rolling element to a specific range.

以下、本発明の実施形態について説明する。
図1に示す構造であって、呼び番号L44649の円錐ころ軸受の内輪1、外輪2、およびころ3を、以下の方法で作製した。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described.
An inner ring 1, an outer ring 2, and a roller 3 of a tapered roller bearing having a reference number L44649 having the structure shown in FIG. 1 were produced by the following method.

[No. 1〜47]
内輪1および外輪2については、先ず、合金成分が下記の組成である鋼からなる円環状の素材を所定形状に加工した後、880〜960℃、保持時間2〜8時間、Rxガス+エンリッチガス+アンモニアガス雰囲気の条件で浸炭窒化処理を行った。次に、830〜850℃で1時間加熱保持した後に油冷却する焼入れ処理と、180〜240℃で2時間保持する焼戻しを行って、内輪および外輪軌道面の表層部の〔C〕+〔N〕=1.2質量%とするとともに、残留オーステナイト量を10、20、30体積%の3種類とした。次に、研削加工とバレル研磨を行って、内輪1および外輪2の軌道面の表面粗さ(Ra)を0.1μmにした。
[No. 1-47]
For the inner ring 1 and the outer ring 2, first, an annular material made of steel having the following composition as an alloy component is processed into a predetermined shape, then, 880 to 960 ° C., holding time 2 to 8 hours, Rx gas + enriched gas Carbonitriding was performed under the condition of + ammonia gas atmosphere. Next, a quenching treatment in which the oil is cooled after being heated and held at 830 to 850 ° C. for 1 hour and a tempering that is held at 180 to 240 ° C. for 2 hours are performed, and the [C] + [N ] = 1.2 mass%, and the amount of retained austenite was 10, 20, and 30 volume%. Next, grinding and barrel polishing were performed, and the surface roughness (Ra) of the raceways of the inner ring 1 and the outer ring 2 was set to 0.1 μm.

<内輪および外輪の素材の合金成分>
〔C〕:0.4質量%、〔Si〕:0.4質量%、〔Mn〕:1.0質量%、〔Cr〕:3.0質量%。
ころ3については、先ず、合金成分が下記の表2に示す組成の各鉄鋼からなる線状の素材を、ヘッダー加工、フラッシング加工、および粗研削加工により「ころ3」の形状とした。次に、温度830℃、保持時間5〜20時間、Rxガス+エンリッチガス+アンモニアガス雰囲気の条件で浸炭窒化処理を行った後に油冷却する焼入れを行った後、180〜270℃に2時間保持する焼き戻しを行った。次に、仕上げ加工を行って、表面粗さ(Ra)を0.05μmにした。
<Alloy components of inner ring and outer ring material>
[C]: 0.4 mass%, [Si]: 0.4 mass%, [Mn]: 1.0 mass%, [Cr]: 3.0 mass%.
For the roller 3, first, a linear material made of each steel having an alloy composition shown in Table 2 below was formed into the shape of "Roller 3" by header processing, flushing processing, and rough grinding processing. Next, after performing carbonitriding treatment under conditions of a temperature of 830 ° C., a holding time of 5 to 20 hours, and an atmosphere of Rx gas + enrich gas + ammonia gas, quenching with oil cooling and holding at 180 to 270 ° C. for 2 hours Tempered. Next, finishing was performed to make the surface roughness (Ra) 0.05 μm.

得られた「ころ3」の表層部の炭素含有率〔C〕、窒素含有率〔N〕、残留オーステナイト量(γR )、Si・Mn系窒化物の含有率、表面硬さ(Hv)を測定した。その結果を表2〜6に併せて示す。
このようにして得られたNo. 1〜22の「ころ3」は、転動面の残留オーステナイト量が10体積%であった。これらの「ころ3」と、残留オーステナイト量が10体積%である前述の内輪1および外輪2と、保持器4を用いて、円錐ころ軸受を組み立て、下記の条件で、異物および水混入潤滑下での寿命試験を行った。具体的には、各サンプル12体の軸受を組み立てて下記の条件で回転させ、剥離が生じるまでの時間を測定し、L10寿命を求めた。その結果も表2に併せて示す。
Carbon content [C], nitrogen content [N], residual austenite content (γ R ), Si · Mn nitride content, surface hardness (Hv) of the surface layer portion of the obtained “Roll 3” It was measured. The result is combined with Tables 2-6, and is shown.
No. 1-22 “Roll 3” obtained in this way had a residual austenite amount of 10% by volume on the rolling surface. These “rollers 3”, the above-described inner ring 1 and outer ring 2 in which the retained austenite amount is 10% by volume, and the cage 4 are assembled, and tapered roller bearings are assembled and lubricated with foreign matter and water under the following conditions. A life test was conducted. Specifically, 12 sample bearings were assembled and rotated under the following conditions, and the time until peeling occurred was measured to determine the L10 life. The results are also shown in Table 2.

<試験条件>
試験荷重:ラジアル荷重Fr=12kN、アキシアル荷重Fa=3.5kN
回転速度:3000min-1
潤滑油:VG64
混入異物:硬さHv870、粒径74〜134μm、混入量7.8×10-3質量%(潤滑油1275g当たり0.1g)
混入水量:2質量
<Test conditions>
Test load: radial load Fr = 12 kN, axial load Fa = 3.5 kN
Rotational speed: 3000min -1
Lubricating oil: VG64
Foreign matter: Hardness Hv870, particle size 74 to 134 μm, amount 7.8 × 10 −3 mass% (0.1 g per 1275 g of lubricating oil)
Water content: 2% by mass

表2において、No. 1〜19は本発明の実施例に相当し、No. 20〜22は比較例に相当する。表2の「軸受の寿命比」はNo. 20の軸受の寿命を「1」とした比である。本発明の実施例であるNo. 1〜19の軸受は、No. 20の1.9〜3.3倍の寿命が得られたが、比較例であるNo. 21と22の軸受は1.2倍であった。なお、No. 1〜22の軸受は、内輪1および外輪2の軌道面の残留オーステナイト量と「ころ3」の転動面の残留オーステナイト量が10体積%で同じであるため、(1)式を満たしている。   In Table 2, Nos. 1 to 19 correspond to examples of the present invention, and Nos. 20 to 22 correspond to comparative examples. “Bearing life ratio” in Table 2 is a ratio where the life of the bearing No. 20 is “1”. The bearings of Nos. 1 to 19 which are examples of the present invention have a life of 1.9 to 3.3 times that of No. 20, but the bearings of Nos. 21 and 22 which are comparative examples are 1. It was twice. In the bearings of Nos. 1 to 22, the amount of retained austenite on the raceway surfaces of the inner ring 1 and the outer ring 2 and the amount of retained austenite on the rolling surface of the “roller 3” are the same at 10% by volume. Meet.

次に、No. 1と同じ素材を用いて焼戻し温度を変えることにより、表層部の窒素含有率とSi・Mn系窒化物の含有率が同じで、表層部の残留オーステナイト量と表面硬さ(Hv)が異なるNo. 23〜30の「ころ3」を得た。各「ころ3」の構成を下記の表3に示す。
このようにして得られたNo. 23〜30の「ころ3」と、残留オーステナイト量が10体積%である前述の前述の内輪1および外輪2と、保持器4を用いて、円錐ころ軸受を組み立て、前述の条件で、異物および水混入潤滑下での寿命試験を行った。その結果も表3に併せて示す。
Next, by changing the tempering temperature using the same material as No. 1, the nitrogen content of the surface layer and the content of Si / Mn nitride are the same, the amount of retained austenite and surface hardness of the surface layer ( “Roll 3” of No. 23-30 having different Hv) was obtained. The configuration of each “roller 3” is shown in Table 3 below.
A tapered roller bearing is manufactured by using the “rollers 3” of Nos. 23 to 30 thus obtained, the above-described inner ring 1 and outer ring 2 having a retained austenite amount of 10% by volume, and the cage 4. Assembling, a life test was conducted under the above-mentioned conditions under lubrication with foreign matter and water. The results are also shown in Table 3.

表3において、No. 23〜30は全て本発明の実施例に相当する。表3の「軸受の寿命比」は表2のNo. 20の軸受の寿命を「1」とした比である。本発明の実施例であるNo. 23〜30の軸受は、No. 20の1.5〜2.9倍の寿命が得られている。
このうちNo. 29とNo. 30の軸受は、内輪1および外輪2の軌道面の残留オーステナイト量が10体積%であるのに対して、「ころ3」の転動面の残留オーステナイト量が30体積%、35体積%であるため、(1)式から外れる。No. 23〜28の軸受は(1)式を満たしている。No. 23〜28の軸受の寿命はNo. 20の2.3〜2.9倍であるのに対して、No. 29、30の軸受の寿命はNo. 20の1.5倍、1.6倍と寿命向上効果が低いものとなった。
In Table 3, Nos. 23 to 30 all correspond to examples of the present invention. “Bearing life ratio” in Table 3 is a ratio where the life of bearing No. 20 in Table 2 is “1”. The bearings of No. 23 to 30 which are examples of the present invention have a life of 1.5 to 2.9 times that of No. 20.
Of these, the bearings of No. 29 and No. 30 have a retained austenite amount of 10% by volume on the raceway surfaces of the inner ring 1 and the outer ring 2, whereas a retained austenite amount of the rolling surface of “Roller 3” is 30%. Since it is volume% and 35 volume%, it remove | deviates from (1) Formula. The bearings of No. 23 to 28 satisfy the formula (1). The bearing life of No. 23 to 28 is 2.3 to 2.9 times that of No. 20, whereas the bearing life of No. 29 and 30 is 1.5 times that of No. 20; The effect of improving the life is 6 times lower.

次に、No. 1と同じ素材を用いて焼戻し温度を変えることにより、表層部の窒素含有率とSi・Mn系窒化物の含有率が同じで、表層部の残留オーステナイト量と表面硬さ(Hv)が異なるNo. 31〜38の「ころ3」を得た。各「ころ3」の構成を下記の表4に示す。
このようにして得られたNo. 31〜38の「ころ3」と、残留オーステナイト量が20体積%である前述の前述の内輪1および外輪2と、保持器4を用いて、円錐ころ軸受を組み立て、前述の条件で、異物および水混入潤滑下での寿命試験を行った。その結果も表4に併せて示す。
Next, by changing the tempering temperature using the same material as No. 1, the nitrogen content of the surface layer and the content of Si / Mn nitride are the same, the amount of retained austenite and surface hardness of the surface layer ( “Roll 3” of Nos. 31 to 38 having different Hv) was obtained. The configuration of each “roller 3” is shown in Table 4 below.
Using the thus obtained “rollers 3” of Nos. 31 to 38, the above-described inner ring 1 and outer ring 2 having a retained austenite amount of 20% by volume, and the cage 4, a tapered roller bearing is used. Assembling, a life test was conducted under the above-mentioned conditions under lubrication with foreign matter and water. The results are also shown in Table 4.

表4において、No. 31〜38は全て本発明の実施例に相当する。表4の「軸受の寿命比」は表2のNo. 20の軸受の寿命を「1」とした比である。本発明の実施例であるNo. 31〜38の軸受は、No. 20の2.5〜4.6倍の寿命が得られている。
このうちNo. 31とNo. 37とNo. 38の軸受は、内輪1および外輪2の軌道面の残留オーステナイト量が20体積%であるのに対して、「ころ3」の転動面の残留オーステナイト量が0体積%、40体積%、45体積%であるため、(1)式から外れる。No. 32〜36の軸受は(1)式を満たしている。No. 32〜36の軸受の寿命はNo. 20の2.3〜2.9倍であるのに対して、No. 31、37、38の軸受の寿命はNo. 20の2.9、2.6倍、2.5倍と寿命向上効果が低いものとなった。
In Table 4, Nos. 31 to 38 all correspond to examples of the present invention. “Bearing life ratio” in Table 4 is a ratio where the life of the bearing No. 20 in Table 2 is “1”. The bearings of No. 31 to 38, which are examples of the present invention, have a life of 2.5 to 4.6 times that of No. 20.
Of these, the bearings of No. 31, No. 37 and No. 38 have a remaining austenite amount of 20% by volume on the raceway surfaces of the inner ring 1 and the outer ring 2, while remaining on the rolling surface of “Roller 3”. Since the amount of austenite is 0% by volume, 40% by volume, and 45% by volume, it deviates from the equation (1). The bearings of No. 32-36 satisfy the formula (1). The bearing life of No. 32-36 is 2.3 to 2.9 times that of No. 20, whereas the bearing life of No. 31, 37, 38 is 2.9, 2 of No. 20. .6 times and 2.5 times and the life improvement effect was low.

次に、No. 1と同じ素材を用いて焼戻し温度を変えることにより、表層部の窒素含有率とSi・Mn系窒化物の含有率が同じで、表層部の残留オーステナイト量と表面硬さ(Hv)が異なるNo. 39〜47の「ころ3」を得た。各「ころ3」の構成を下記の表5に示す。
このようにして得られたNo. 39〜47の「ころ3」と、残留オーステナイト量が30体積%である前述の前述の内輪1および外輪2と、保持器4を用いて、円錐ころ軸受を組み立て、前述の条件で、異物および水混入潤滑下での寿命試験を行った。その結果も表5に併せて示す。
Next, by changing the tempering temperature using the same material as No. 1, the nitrogen content of the surface layer and the content of Si / Mn nitride are the same, the amount of retained austenite and surface hardness of the surface layer ( No. 39-47 "rollers 3" with different Hv) were obtained. The configuration of each “roller 3” is shown in Table 5 below.
Using the thus obtained “rollers 3” of Nos. 39 to 47, the aforementioned inner ring 1 and outer ring 2 having a retained austenite amount of 30% by volume, and the cage 4, a tapered roller bearing was prepared. Assembling, a life test was conducted under the above-mentioned conditions under lubrication with foreign matter and water. The results are also shown in Table 5.

表5において、No. 39〜47は全て本発明の実施例に相当する。表5の「軸受の寿命比」は表2のNo. 20の軸受の寿命を「1」とした比である。本発明の実施例であるNo. 39〜47の軸受は、No. 20の3.0〜5.7倍の寿命が得られている。
このうちNo. 39とNo. 40とNo. 46とNo. 47の軸受は、内輪1および外輪2の軌道面の残留オーステナイト量が30体積%であるのに対して、「ころ3」の転動面の残留オーステナイト量が5体積%、10体積%、50体積%、55体積%であるため、(1)式から外れる。No. 41〜45の軸受は(1)式を満たしている。No. 41〜45の軸受の寿命はNo. 20の2.3〜2.9倍であるのに対して、No. 39とNo. 40とNo. 46とNo. 47の軸受の寿命はNo. 20の4.1倍、4.2倍、3.2倍、3.0倍と寿命向上効果が低いものとなった。
In Table 5, Nos. 39 to 47 all correspond to examples of the present invention. “Bearing life ratio” in Table 5 is a ratio where the life of the bearing No. 20 in Table 2 is “1”. The bearings of No. 39 to 47, which are examples of the present invention, have a life of 3.0 to 5.7 times that of No. 20.
Of these, the bearings of No. 39, No. 40, No. 46 and No. 47 have a volume of retained austenite on the raceway surfaces of the inner ring 1 and the outer ring 2 of 30% by volume, whereas the roller 3 Since the amount of retained austenite on the moving surface is 5% by volume, 10% by volume, 50% by volume, and 55% by volume, it deviates from the equation (1). The bearings of Nos. 41 to 45 satisfy the formula (1). The bearing life of No. 41 to 45 is 2.3 to 2.9 times that of No. 20, whereas the bearing life of No. 39, No. 40, No. 46 and No. 47 is No. The life improvement effect was low at 4.1 times, 4.2 times, 3.2 times, and 3.0 times of 20.

No. 23〜47の結果をまとめたグラフを図14に示す。このグラフから、内輪1および外輪2の軌道面表層部の残留オーステナイト量が10、20、30体積%のいずれの場合も、ころ3の転動面表層部の残留オーステナイト量との関係が(1)式を満たすことで軸受寿命を長くできることが分かる。また、ころの転動面表層部の残留オーステナイト量が同じ場合、内輪1および外輪2の軌道面表層部の残留オーステナイト量が多いほど軸受寿命を長くできることが分かる。   The graph which put together the result of No. 23-47 is shown in FIG. From this graph, the relationship between the amount of retained austenite of the raceway surface layer portion of the inner ring 1 and the outer ring 2 is 10, 20, and 30 volume%, and the relationship with the amount of retained austenite of the rolling surface surface layer portion of the roller 3 is (1 It can be seen that the bearing life can be extended by satisfying the formula. It can also be seen that when the amount of retained austenite in the roller rolling surface layer portion is the same, the bearing life can be extended as the amount of retained austenite in the raceway surface layer portions of the inner ring 1 and outer ring 2 increases.

[No. 48〜54]
内輪1および外輪2については、先ず、合金成分が下記の表6に示す組成である鋼からなる円環状の素材を所定形状に加工した後、No. 48では、Rxガス雰囲気で830℃に加熱し20分保持した後に、160℃で焼戻しを行った。
No. 49〜54では、温度880〜960℃、保持時間2〜8時間、Rxガス+エンリッチガス+アンモニアガス雰囲気の条件で浸炭窒化処理を行った。次に、830〜850℃で1時間加熱保持した後に油冷却する焼入れ処理と、180〜240℃で2時間保持する焼戻しを行って、内輪および外輪軌道面の表層部の〔C〕+〔N〕=0.40〜2.50質量%とするとともに、残留オーステナイト量を10体積%とした。
[No. 48-54]
For the inner ring 1 and the outer ring 2, first, an annular material made of steel having the composition shown in Table 6 below is processed into a predetermined shape, and then heated to 830 ° C. in an Rx gas atmosphere in No. 48. After holding for 20 minutes, tempering was performed at 160 ° C.
In Nos. 49 to 54, carbonitriding was performed under conditions of a temperature of 880 to 960 ° C., a holding time of 2 to 8 hours, and an atmosphere of Rx gas + enrich gas + ammonia gas. Next, a quenching treatment in which the oil is cooled after being heated and held at 830 to 850 ° C. for 1 hour and a tempering that is held at 180 to 240 ° C. for 2 hours are performed, and the [C] + [N ] = 0.40 to 2.50 mass%, and the amount of retained austenite was 10 volume%.

次に、No. 48〜54の全てのサンプルについて、研削加工とバレル研磨を行って、内輪1および外輪2の軌道面の表面粗さ(Ra)を0.1μmにした。
このようにして得られたNo. 48〜54の内輪1および外輪2と、No. 1の「ころ3」と、保持器4を用いて、円錐ころ軸受を組み立て、前述の条件で、異物および水混入潤滑下での寿命試験を行った。その結果も表6に併せて示す。
Next, all samples No. 48 to 54 were ground and barrel-polished so that the surface roughness (Ra) of the raceways of the inner ring 1 and the outer ring 2 was 0.1 μm.
Assembling the tapered roller bearing using the inner ring 1 and outer ring 2 of No. 48 to 54 obtained in this way, the “roller 3” of No. 1 and the cage 4, A life test under water-mixed lubrication was conducted. The results are also shown in Table 6.

表6において、No. 48〜52は本発明の実施例に相当し、No. 53〜54は比較例に相当する。表6の「軸受の寿命比」は表2のNo. 20の軸受の寿命を「1」とした比である。本発明の実施例であるNo. 48〜52の軸受は、No. 20の2.4〜2.9倍の寿命が得られたが、比較例であるNo. 53と54の軸受は1.1倍、1.2倍であった。なお、No. 48〜54の軸受は、内輪1および外輪2の軌道面の残留オーステナイト量と「ころ3」の転動面の残留オーステナイト量が10体積%で同じであるため、(1)式を満たしている。   In Table 6, Nos. 48 to 52 correspond to examples of the present invention, and Nos. 53 to 54 correspond to comparative examples. “Bearing life ratio” in Table 6 is a ratio where the life of bearing No. 20 in Table 2 is “1”. The bearings of Nos. 48 to 52 which are examples of the present invention have a life of 2.4 to 2.9 times that of No. 20, but the bearings of Nos. 53 and 54 which are comparative examples are 1. It was 1 time and 1.2 times. In the bearings of Nos. 48 to 54, the amount of retained austenite on the raceway surfaces of the inner ring 1 and the outer ring 2 and the amount of retained austenite on the rolling surface of “Roller 3” are the same at 10% by volume. Meet.

本発明の転がり軸受の構造の一例を示す断面図である。It is sectional drawing which shows an example of the structure of the rolling bearing of this invention. 耐圧痕性試験の方法を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the method of a pressure | voltage resistant test. 耐摩耗性試験の方法を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the method of an abrasion resistance test. 表面から100μm深さまでの窒素含有率が異なる試験片を用いて行った、耐圧痕性試験の結果を示すグラフである。It is a graph which shows the result of the pressure | voltage resistant test performed using the test piece from which the nitrogen content rate to the 100 micrometer depth differs from the surface. 表面から100μm深さまでの窒素含有率が異なる試験片を用いて行った、耐摩耗性試験の結果を示すグラフである。It is a graph which shows the result of the abrasion resistance test done using the test piece from which the nitrogen content rate to the 100 micrometer depth differs from the surface. 表面から100μm深さまでの窒素含有率が異なる試験片を用いて行った、シャルピー衝撃試験の結果を示すグラフである。It is a graph which shows the result of the Charpy impact test done using the test piece from which the nitrogen content rate to the 100 micrometer depth differs from the surface. 表面から100μm深さまでのSi・Mn系窒化物の存在率が異なる試験片を用いて行った、耐圧痕性試験の結果を示すグラフである。It is a graph which shows the result of a pressure | voltage resistant test performed using the test piece from which the abundance of the Si * Mn type nitride from the surface to 100 micrometer depth differs. 表面から100μm深さまでのSi・Mn系窒化物の存在率が異なる試験片を用いて行った、耐摩耗性試験の結果を示すグラフである。It is a graph which shows the result of the abrasion resistance test done using the test piece from which the abundance of Si * Mn type nitride from the surface to 100 micrometer depth differs. 表面から100μm深さまでのSi・Mn系窒化物の存在率が異なる試験片を用いて行った、シャルピー衝撃試験の結果を示すグラフである。It is a graph which shows the result of the Charpy impact test performed using the test piece from which the presence rate of Si * Mn type nitride from the surface to a depth of 100 micrometers differs. 表層部の窒素含有率(質量%)とSi・Mn系窒化物の存在率(面積%)との関係を示すグラフである。It is a graph which shows the relationship between the nitrogen content rate (mass%) of a surface layer part, and the abundance rate (area%) of Si * Mn type nitride. 試験片表層部のSi・Mn系窒化物の存在率(面積%)とスラスト寿命比との関係を示すグラフである。It is a graph which shows the relationship between the abundance (area%) of the Si * Mn type nitride of a test piece surface layer part, and a thrust life ratio. 表面硬さの異なる試験片を用いて行った、耐圧痕性試験の結果を示すグラフである。It is a graph which shows the result of a pressure | voltage resistant test performed using the test piece from which surface hardness differs. 表面硬さの異なる試験片を用いて行った、耐摩耗性試験の結果を示すグラフである。It is a graph which shows the result of the abrasion resistance test done using the test piece from which surface hardness differs. 実施形態で得られたデータに基づく、内外輪の軌道面表層部の残留オーステナイト量と、ころの転動面表層部の残留オーステナイト量と、軸受の寿命との関係を示すグラフである。It is a graph which shows the relationship between the amount of retained austenite of the raceway surface layer part of an inner and outer ring, the amount of retained austenite of a roller rolling surface layer part, and the life of a bearing based on the data obtained in the embodiment.

符号の説明Explanation of symbols

1 外輪
2 内輪
3 ころ(転動体)
4 保持器
41 円板状の試験片
42 鋼球
43 鋼板
51 駆動側の回転軸
52 従動側の回転軸
53 モータ
54 ギア
55,56 トルク計
1 outer ring 2 inner ring 3 roller (rolling element)
DESCRIPTION OF SYMBOLS 4 Cage 41 Disc-shaped test piece 42 Steel ball 43 Steel plate 51 Rotating shaft on driving side 52 Rotating shaft on driven side 53 Motor 54 Gear 55, 56 Torque meter

Claims (1)

内輪および外輪の少なくとも一方は、
炭素(C)の含有率が0.20質量%以上1.20質量%以下、クロム(Cr)の含有率が2.5質量%以上17.0質量%以下、珪素(Si)の含有率が0.10質量%以上1.50質量%以下、マンガン(Mn)の含有率が0.10質量%以上2.0質量%以下、モリブデン(Mo)の含有率が2.0質量%以下、バナジウム(V)の含有率が1.0質量%以下であり、残部鉄および不可避的不純物である鉄鋼製の素材を、所定形状に加工した後、浸炭処理または窒化処理または浸炭窒化処理と焼き入れおよび焼戻し、あるいは焼入れと焼戻しからなる熱処理が施されて得られ、軌道面の表層部の窒素含有率と炭素含有率の合計が0.50質量%以上2.5質量%以下であり、
転動体は、
炭素(C)の含有率が0.30質量%以上1.20質量%以下、クロム(Cr)の含有率が0.5質量%以上2.0質量%以下、珪素(Si)の含有率が0.20質量%以上2.20質量%以下、マンガン(Mn)の含有率が0.20質量%以上2.0質量%以下であり、残部鉄および不可避的不純物である鉄鋼製の素材を、所定形状に加工した後、窒化処理または浸炭窒化処理と焼き入れおよび焼戻しが施されて得られ、
転動面の表層部に、珪素(Si)およびマンガン(Mn)の窒化物からなるSi・Mn系窒化物が、面積比で1.0%以上20%以下の範囲で存在し、
転動面の表層部の窒素含有率が0.2質量%以上2.0質量%以下、炭素含有率が1.0質量%以上2.0質量%以下、軌道面の硬さがHv750以上であり、
軌道輪の軌道面表層部の残留オーステナイト量をγ R1 (体積%)、転動体の転動面表層部の残留オーステナイト量をγ R2 (体積%)とした場合に、下記の(1)式を満たすことを特徴とする転がり軸受。
γ R1 −15≦γ R2 ≦γ R1 +15‥‥(1)
ただし、γ R1 およびγ R2 は0以上50体積%以下である。
At least one of the inner ring and the outer ring is
The carbon (C) content is 0.20% by mass or more and 1.20% by mass or less, the chromium (Cr) content is 2.5% by mass or more and 17.0% by mass or less, and the silicon (Si) content is 0.10% by mass to 1.50% by mass, manganese (Mn) content of 0.10% by mass to 2.0% by mass, molybdenum (Mo) content of 2.0% by mass or less, vanadium The content of (V) is 1.0% by mass or less, and the remaining iron and the steel material that is an unavoidable impurity are processed into a predetermined shape, and then carburized or nitrided or carbonitrided and quenched. It is obtained by tempering or heat treatment comprising quenching and tempering, and the total of the nitrogen content and carbon content of the surface layer portion of the raceway surface is 0.50% by mass or more and 2.5% by mass or less,
The rolling elements are
The carbon (C) content is 0.30 mass% or more and 1.20 mass% or less, the chromium (Cr) content is 0.5 mass% or more and 2.0 mass% or less, and the silicon (Si) content is 0.20% by mass or more and 2.20% by mass or less, and the content of manganese (Mn) is 0.20% by mass or more and 2.0% by mass or less. After processing into a predetermined shape, it is obtained by nitriding or carbonitriding and quenching and tempering,
In the surface layer portion of the rolling surface, Si · Mn nitride composed of nitride of silicon (Si) and manganese (Mn) is present in an area ratio of 1.0% or more and 20% or less,
The nitrogen content of the surface layer portion of the rolling surface is 0.2 mass% or more and 2.0 mass% or less, the carbon content is 1.0 mass% or more and 2.0 mass% or less, and the hardness of the raceway surface is Hv750 or more. Yes,
When the amount of retained austenite at the surface of the raceway surface of the race is γ R1 (volume%) and the amount of retained austenite at the surface of the rolling element of the rolling element is γ R2 (volume%), Rolling bearing characterized by satisfying .
γ R1 −15 ≦ γ R2 ≦ γ R1 +15 (1)
However, γ R1 and γ R2 are 0 or more and 50% or less by volume.
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