JPH01309944A - 耐食軸受用鋼、その製造方法および軸受 - Google Patents
耐食軸受用鋼、その製造方法および軸受Info
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- JPH01309944A JPH01309944A JP14127788A JP14127788A JPH01309944A JP H01309944 A JPH01309944 A JP H01309944A JP 14127788 A JP14127788 A JP 14127788A JP 14127788 A JP14127788 A JP 14127788A JP H01309944 A JPH01309944 A JP H01309944A
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Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C21—METALLURGY OF IRON
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- C21D6/002—Heat treatment of ferrous alloys containing Cr
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
産業上の利用分野
この発明は、耐食軸受用鋼、その製造方法および軸受に
関する。
関する。
従来の技術および発明の課題
耐食軸受用鋼として、従来、マルテンサイト系ステンレ
ス鋼である５ＯＳ４４０Ｃ（Ｃ０゜９５〜１．２０重量
％、Ｃｒ１６．ＯＯ〜１８゜００重量％）が使用されて
いる。しかし、標準熱処理した５ＵＳ４４０Ｃでは、高
硬度、高強度を主目的としているため、耐食性について
は十分満足しうるものではない。たとえば染色機械、食
品機械などに使用される軸受において、とくに染色液や
水に浸漬されたり、多くの飛散水などがかかる場合、軸
受に封入されたグリースは洗い流されて、短期に、内部
まで発錆し、回転不良となる。また、昨今の使用条件の
苛酷化に伴い、厳しい腐食環境下（たとえば１００℃程
度の高温腐食環境下）での使用に耐えうる軸受用鋼の提
供が急がれている。
ス鋼である５ＯＳ４４０Ｃ（Ｃ０゜９５〜１．２０重量
％、Ｃｒ１６．ＯＯ〜１８゜００重量％）が使用されて
いる。しかし、標準熱処理した５ＵＳ４４０Ｃでは、高
硬度、高強度を主目的としているため、耐食性について
は十分満足しうるものではない。たとえば染色機械、食
品機械などに使用される軸受において、とくに染色液や
水に浸漬されたり、多くの飛散水などがかかる場合、軸
受に封入されたグリースは洗い流されて、短期に、内部
まで発錆し、回転不良となる。また、昨今の使用条件の
苛酷化に伴い、厳しい腐食環境下（たとえば１００℃程
度の高温腐食環境下）での使用に耐えうる軸受用鋼の提
供が急がれている。
耐孔食性を向上させる合金元素としてＣｒが知られてい
るが、現状の標準熱処理ではマトリックス中のＣ「含有
量は１２〜１３重量％とされており、高温腐食雰囲気で
の耐食性が不十分である。また、共晶巨大炭化物および
一次炭化物の面積率がそれぞれ５〜６％および６〜８％
と大きく、共晶巨大炭化物および一次炭化物とマトリッ
クスとの界面でＣｒｔｌが減少するため、炭化物の周囲
から腐食が発生する。
るが、現状の標準熱処理ではマトリックス中のＣ「含有
量は１２〜１３重量％とされており、高温腐食雰囲気で
の耐食性が不十分である。また、共晶巨大炭化物および
一次炭化物の面積率がそれぞれ５〜６％および６〜８％
と大きく、共晶巨大炭化物および一次炭化物とマトリッ
クスとの界面でＣｒｔｌが減少するため、炭化物の周囲
から腐食が発生する。
この発明の目的は、上記の問題をすべて解決ｊまた耐食
軸受用鋼、その製造方法および軸受を提供することにあ
る。
軸受用鋼、その製造方法および軸受を提供することにあ
る。
課題を解決するための手段
この発明による耐食軸受用鋼は、Ｃが０．９５−１．２
０重量％でＣｒが１６．００〜１８゜００重量％のマル
テンサイト系ステンレス鋼であって、少なくとも表面層
における共晶巨大炭化物粒径の最大値が４０〜５０μｍ
でその面積率が３．５〜４．５％、一次炭化物の面積率
が２．５〜５．０％であることを特徴とするものである
。
０重量％でＣｒが１６．００〜１８゜００重量％のマル
テンサイト系ステンレス鋼であって、少なくとも表面層
における共晶巨大炭化物粒径の最大値が４０〜５０μｍ
でその面積率が３．５〜４．５％、一次炭化物の面積率
が２．５〜５．０％であることを特徴とするものである
。
好ましくは、一次炭化物の粒径が０．５〜０゜８μｍで
ある。
ある。
この発明による耐食軸受用鋼は、また、Ｃが０．９５〜
１．２０重１％でＣｒが１．６．００〜１８．００重量
％のマルテンサイト系ステンレス鋼であって、少なくと
も表面層におけるマトリックス中のＣｒ含有量が１５重
量％以上であることを特徴とするものである。
１．２０重１％でＣｒが１．６．００〜１８．００重量
％のマルテンサイト系ステンレス鋼であって、少なくと
も表面層におけるマトリックス中のＣｒ含有量が１５重
量％以上であることを特徴とするものである。
この発明による耐食軸受用鋼の製造方法は、Ｃが０．９
５〜１．２０重量％でＣｒが１６゜００〜１８．００重
量％のマルテンサイト系ステンレス鋼を１０７０〜１１
５０℃の焼入温度で焼入れすることを特徴とするもので
ある。
５〜１．２０重量％でＣｒが１６゜００〜１８．００重
量％のマルテンサイト系ステンレス鋼を１０７０〜１１
５０℃の焼入温度で焼入れすることを特徴とするもので
ある。
この発明による耐食軸受用鋼の製造方法は、また、Ｃが
０．９５〜１．２０重量％でＣｒが１６．００〜１８．
００重１％のマルテンサイト系ステンレス鋼を焼入れの
後半に１０７０〜１１５０℃で加熱することを特徴とす
るものである。
０．９５〜１．２０重量％でＣｒが１６．００〜１８．
００重１％のマルテンサイト系ステンレス鋼を焼入れの
後半に１０７０〜１１５０℃で加熱することを特徴とす
るものである。
この発明による軸受は、内輪および外輪がこの発明によ
る上記耐食軸受用鋼、転動体がカーボン、保持器がフッ
素樹脂よりなることを特徴とするものである。
る上記耐食軸受用鋼、転動体がカーボン、保持器がフッ
素樹脂よりなることを特徴とするものである。
発明の作用および効果
耐食軸受用鋼の共晶巨大炭化物粒径の最大値が４０〜５
０μｍであることは、標準熱処理された従来の５ＵＳ４
４０Ｃと同等である。共晶巨大炭化物粒径の面積率３．
５〜４．５％、一次炭化物の面積率２．５〜５．０％は
、それぞれ標準熱処理された従来の５ＵＳ４４０Ｃより
小さい。
０μｍであることは、標準熱処理された従来の５ＵＳ４
４０Ｃと同等である。共晶巨大炭化物粒径の面積率３．
５〜４．５％、一次炭化物の面積率２．５〜５．０％は
、それぞれ標準熱処理された従来の５ＵＳ４４０Ｃより
小さい。
共晶巨大炭化物粒径の面積率が３．５〜４．５％、一次
炭化物の面積率が２．５〜５．０％になると、マトリッ
クス中のＣｒ含有量が１５重量％以上になる。
炭化物の面積率が２．５〜５．０％になると、マトリッ
クス中のＣｒ含有量が１５重量％以上になる。
共晶巨大炭化物粒径の面積率が３．５〜４゜５％、一次
炭化物の面積率が２．５〜５．０％であることにより、
界面面積が減少し、腐食発生起点が減少するため、耐食
性が向上する。なお、巨大炭化物粒径の面積率が３．５
％より小さいかまたは一次炭化物の面積率が２．５％よ
り小さければ、マトリックスのＣ含有量が増加するため
、界面でのＣｒの増加による耐食性向上よりＣが増加す
ることによる耐食性低下のデメリットのほうが大きい。
炭化物の面積率が２．５〜５．０％であることにより、
界面面積が減少し、腐食発生起点が減少するため、耐食
性が向上する。なお、巨大炭化物粒径の面積率が３．５
％より小さいかまたは一次炭化物の面積率が２．５％よ
り小さければ、マトリックスのＣ含有量が増加するため
、界面でのＣｒの増加による耐食性向上よりＣが増加す
ることによる耐食性低下のデメリットのほうが大きい。
一次炭化物の粒径を０．５〜０，８μｍにすることによ
り、上記の効果がさらに大きくなる。
り、上記の効果がさらに大きくなる。
また、マトリックス中のＣｒ含有量が１５重量％以上で
あることにより、マトリックス自体の耐食性が向上する
。
あることにより、マトリックス自体の耐食性が向上する
。
したがって、この発明の耐食軸受用鋼によれば、高温腐
食雰囲気でも耐食性が高いという効果が奏される。
食雰囲気でも耐食性が高いという効果が奏される。
Ｃが０．９５〜１．２０重量％でＣｒが１６゜００〜１
８．００重量％のマルテンサイト系ステンレス鋼を１０
７０〜１１５０℃の焼入温度で焼入れすることにより、
共晶巨大炭化物粒径の面積率が３．５〜４．５％、一次
炭化物の面積率が２６５〜５．０％になる。そして、前
述のように、マトリックス中のＣｒ含有量が１５重量％
以上になる。
８．００重量％のマルテンサイト系ステンレス鋼を１０
７０〜１１５０℃の焼入温度で焼入れすることにより、
共晶巨大炭化物粒径の面積率が３．５〜４．５％、一次
炭化物の面積率が２６５〜５．０％になる。そして、前
述のように、マトリックス中のＣｒ含有量が１５重量％
以上になる。
また、Ｃが０．９５〜１．２０重量％でＣｒが１６．０
０〜１８．００重量％のマルテンサイト系ステンレス鋼
を焼入れの後半に１０７０〜１１５０℃で加熱すること
により、表面層における共晶巨大炭化物粒径の面積率が
３．５〜４．５％、一次炭化物の面積率が２．５〜５゜
０％になる。そして、前述のように、表面層におけるマ
トリックス中のＣｒ含有量が１５重量％以上になる。
０〜１８．００重量％のマルテンサイト系ステンレス鋼
を焼入れの後半に１０７０〜１１５０℃で加熱すること
により、表面層における共晶巨大炭化物粒径の面積率が
３．５〜４．５％、一次炭化物の面積率が２．５〜５゜
０％になる。そして、前述のように、表面層におけるマ
トリックス中のＣｒ含有量が１５重量％以上になる。
したがって、この発明の方法によれば、耐食性の高い軸
受用鋼が得られる。
受用鋼が得られる。
この発明による軸受の場合、作動初期には、転動体を構
成するカーボンにより、転動体と内輪および外輪との潤
滑作用が行なわれる。そして、回転が進むにしたがって
、保持器のフッ素樹脂が内輪および外輪との接触によっ
て削られ、このフッ素樹脂が転動体の表面に転移して、
転移膜が形成される。この転動体に転移したフッ素樹脂
はさらに内輪および外輪に転移して、内輪および外輪と
転動体との潤滑作用がおこなわれる。また、軸受の内輪
および外輪を構成する耐食軸受用鋼の耐食性は、前述の
ように高い。
成するカーボンにより、転動体と内輪および外輪との潤
滑作用が行なわれる。そして、回転が進むにしたがって
、保持器のフッ素樹脂が内輪および外輪との接触によっ
て削られ、このフッ素樹脂が転動体の表面に転移して、
転移膜が形成される。この転動体に転移したフッ素樹脂
はさらに内輪および外輪に転移して、内輪および外輪と
転動体との潤滑作用がおこなわれる。また、軸受の内輪
および外輪を構成する耐食軸受用鋼の耐食性は、前述の
ように高い。
したがって、この発明の軸受によれば、無潤滑で、グリ
ースの流出による回転不良の問題がなく、しかも耐食性
が高いという効果が奏される。
ースの流出による回転不良の問題がなく、しかも耐食性
が高いという効果が奏される。
実 施 例
上記効果を実証するため、この発明の実施例を例示する
。
。
比較例１および２ならびに実施例１〜４で示す６種類の
試料を準備し、これらについて、共晶巨大炭化物および
一次炭化物の面積率の測定、亜硫酸ナトリウムおよび硫
酸アンモニウムに対する耐食試験を行なった。
試料を準備し、これらについて、共晶巨大炭化物および
一次炭化物の面積率の測定、亜硫酸ナトリウムおよび硫
酸アンモニウムに対する耐食試験を行なった。
比較例ｌ
５ＵＳ４４０Ｃを８５０℃で２０分加熱したのち、１０
４０℃の焼入温度で２０分加熱して焼入れを行ない、−
６０℃に２時間保持するサブゼロ処理を行なったのち、
１８０℃に２時間加熱して焼戻しを行なう標準熱処理を
行なった。
４０℃の焼入温度で２０分加熱して焼入れを行ない、−
６０℃に２時間保持するサブゼロ処理を行なったのち、
１８０℃に２時間加熱して焼戻しを行なう標準熱処理を
行なった。
比較例２
焼入温度を１１８０℃にして、あとは比較例１と同じ熱
処理を行なった。
処理を行なった。
実施例１
焼入温度を１０７０℃にして、あとは比較例１と同じ熱
処理を行なった。
処理を行なった。
実施例２
焼入温度を１０９０℃にして、あとは比較例１と同じ熱
処理を行なった。
処理を行なった。
実施例３
焼入温度を１１２０℃にして、あとは比較例１と同じ熱
処理を行なった。
処理を行なった。
実施例４
焼入温度を１１５０℃にして、あとは比較例１と同じ熱
処理を行なった。
処理を行なった。
また、耐食試験は、１重量％水溶液（９０℃）に前記試
料を１７時間浸漬したのち、腐食面積率を測定すること
により行なった。
料を１７時間浸漬したのち、腐食面積率を測定すること
により行なった。
炭化物の面積率の測定結果および耐食試験結果を次頁の
表に示す。
表に示す。
（以下余白）
前頁の表に示す耐食試験結果より、次のことがわかる。
まず、実施例１〜４の巨大炭化物の面積率は請求項（１
）の巨大炭化物の面積率の範囲３．５〜４．５％に入っ
ているが、比較例１および２のそれはこの範囲を外れて
いる。また、実施例１〜４の一次炭化物の面積率は請求
項（１）の一次炭化物の面積率の範囲２．５〜５．０％
に入っているが、比較例１および２のそれはこの範囲を
外れている。
）の巨大炭化物の面積率の範囲３．５〜４．５％に入っ
ているが、比較例１および２のそれはこの範囲を外れて
いる。また、実施例１〜４の一次炭化物の面積率は請求
項（１）の一次炭化物の面積率の範囲２．５〜５．０％
に入っているが、比較例１および２のそれはこの範囲を
外れている。
そして、実施例１〜４は比較例１および２に比べて、亜
硫酸ナトリウムおよび硫酸ナトリウムに対する腐蝕面積
率が小さく、高温腐食雰囲気でも耐食性が高い。
硫酸ナトリウムおよび硫酸ナトリウムに対する腐蝕面積
率が小さく、高温腐食雰囲気でも耐食性が高い。
実施例１〜４に対して、焼入れの最初から最後まで表に
示す焼入温度で加熱するかわりに、焼入れの前半の１５
分間は１０４０℃、後半の５分間は表に示す温度で加熱
することにより、表面層における巨大炭化物および一次
炭化物の面積率が表に示すような値になる。内部は、標
準熱処理された５Ｕ８４４０Ｃと同様で、ある程度の耐
食性を有しており、表面層の耐食性が高いため、全体の
耐食性も高い。
示す焼入温度で加熱するかわりに、焼入れの前半の１５
分間は１０４０℃、後半の５分間は表に示す温度で加熱
することにより、表面層における巨大炭化物および一次
炭化物の面積率が表に示すような値になる。内部は、標
準熱処理された５Ｕ８４４０Ｃと同様で、ある程度の耐
食性を有しており、表面層の耐食性が高いため、全体の
耐食性も高い。
以 上
Claims (6)
- （１）Ｃが０．９５〜１．２０重量％でＣｒが１６．０
０〜１８．００重量％のマルテンサイト系ステンレス鋼
であって、少なくとも表面層における共晶巨大炭化物粒
径の最大値が４０〜５０μｍでその面積率が３．５〜４
．５％、一次炭化物の面積率が２．５〜５．０％である
ことを特徴とする耐食軸受用鋼。 - （２）一次炭化物の粒径が０．５〜０．８μｍであるこ
とを特徴とする請求項（１）の耐食軸受用鋼。 - （３）Ｃが０．９５〜１．２０重量％でＣｒが１６．０
０〜１８．００重量％のマルテンサイト系ステンレス鋼
であって、少なくとも表面層におけるマトリックス中の
Ｃｒ含有量が１５重量％以上であることを特徴とする耐
食軸受用鋼。 - （４）Ｃが０．９５〜１．２０重量％でＣｒが１６．０
０〜１８．００重量％のマルテンサイト系ステンレス鋼
を１０７０〜１１５０℃の焼入温度で焼入れすることを
特徴とする耐食軸受用鋼の製造方法。 - （５）Ｃが０．９５〜１．２０重量％でＣｒが１６．０
０〜１８．００重量％のマルテンサイト系ステンレス鋼
を焼入れの後半に１０７０〜１１５０℃で加熱すること
を特徴とする耐食軸受用鋼の製造方法。 - （６）内輪および外輪が請求項（１）または（３）の耐
食軸受用鋼、転動体がカーボン、保持器がフッ素樹脂よ
りなることを特徴とする軸受。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14127788A JPH01309944A (ja) | 1988-06-08 | 1988-06-08 | 耐食軸受用鋼、その製造方法および軸受 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14127788A JPH01309944A (ja) | 1988-06-08 | 1988-06-08 | 耐食軸受用鋼、その製造方法および軸受 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01309944A true JPH01309944A (ja) | 1989-12-14 |
Family
ID=15288151
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP14127788A Pending JPH01309944A (ja) | 1988-06-08 | 1988-06-08 | 耐食軸受用鋼、その製造方法および軸受 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH01309944A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2022234660A1 (ja) * | 2021-05-07 | 2022-11-10 | オリンパス株式会社 | 超音波処置具用プローブ、その製造方法、および超音波処置具 |
-
1988
- 1988-06-08 JP JP14127788A patent/JPH01309944A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2022234660A1 (ja) * | 2021-05-07 | 2022-11-10 | オリンパス株式会社 | 超音波処置具用プローブ、その製造方法、および超音波処置具 |
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