JPH0214416B2 - - Google Patents
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- JPH0214416B2 JPH0214416B2 JP57106677A JP10667782A JPH0214416B2 JP H0214416 B2 JPH0214416 B2 JP H0214416B2 JP 57106677 A JP57106677 A JP 57106677A JP 10667782 A JP10667782 A JP 10667782A JP H0214416 B2 JPH0214416 B2 JP H0214416B2
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Landscapes
- Sliding-Contact Bearings (AREA)
Description
本発明は軸受用鋼に関し、特に圧延機用、火力
および水力発電機用等の大型軸受用素材として有
利に使用することができる軸受用鋼に関するもの
である。 従来、軸受用鋼としては、機械構造用炭素鋼
（Ｓ−CK）、機械構造用合金鋼（SNC、SNCM、
SCr、SCM、SMn）、高炭素高クロム軸受鋼
（SUJ）等の鋼材が使用されているが、特に圧延
機や発電機等の大型製品の軸受用素材として使用
した場合には、靭性がいまひとつ十分でなく、耐
疲労特性や転動寿命が劣つているという問題を有
していた。 本発明は、上記した従来の問題点に着目してな
されたもので、焼もどし抵抗性にすぐれていると
共に、耐疲労特性や転動寿命にもすぐれ、小型軸
受のみならず大型軸受においてもその耐用寿命を
大幅に延長することができる軸受用鋼を得ること
を目的としている。 本発明の軸受用鋼は、重量％で、Ｃ：0.10〜
0.35％、Si：0.5〜1.5％、Mn：２％以下、Ni：５
％以下、Cr：２％以下、Al：0.05％以下、Ｏ：
0.002％以下、必要に応じて、焼入性向上のため
にMo：2.5％以下、結晶粒微細化のためにNbお
よびＶのうち１種または２種の合計：１％以下を
含有し、残部Feおよび不可避的不純物よりなる
ことを特徴としている。 次に、本発明に係る軸受用鋼の化学成分範囲
（重量％）の限定理由について説明する。 Ｃ（炭素）：0.10〜0.35％ Ｃは構造部品すなわち軸受として必要な強度を
得るとともに、浸炭処理後に十分な表面硬さを確
保するのに有効な元素であるが、0.10％よりも少
ないと上記した強度および表面硬さを得ることが
できず、また、0.35％を超えると靭性ならびに被
削性が低下するので、0.10〜0.35％の範囲とす
る。 Si（ケイ素）：0.5〜1.5％ Siは焼入マルテンサイト組織を緻密なものと
し、鋼の靭性や耐疲労特性を向上させるのに有効
な元素であるが、0.5％よりも少ないとこのよう
な効果を得ることができず、また、1.5％を超え
ると靭性ならびに加工性を劣化させるので、0.5
〜1.5％の範囲とする。 Mn（マンガン）：２％以下 Mnは鋼の溶製時における脱酸ならびに脱硫元
素として作用すると共に、鋼の焼入性を高めるの
に有効な元素であるが、含有量が多すぎると加工
性ならびに被削性を劣化させるので、２％以下と
する必要があり、より望ましくは上記した効果を
考慮して0.1〜1.5％の範囲とするのが良い。 Ni（ニツケル）：５％以下 Niは鋼の焼入性および焼入焼もどし後の靭性
を向上させるのに有効な元素であるが、多すぎる
と鋼の靭性および加工性を低下させるので、５％
以下とする必要があり、より望ましくは鋼の焼入
性を向上させるために1.0〜4.5％の範囲で含有さ
せるのが良い。 Cr（クロム）：２％以下 Crは鋼の焼入性および焼入焼もどし後の強度
ならびに靭性を向上させるのに有効な元素である
が、多すぎると複炭化物が形成されて、焼入性お
よび被削性を害するので、２％以下とする必要が
あり、より望ましくは0.3〜1.5％の範囲で含有さ
せるのが良い。 Al（アルミニウム）：0.05％以下 Alは高温での熱処理時においてオーステナイ
ト結晶粒の粗大化を防止するのに有効な元素であ
るが、多すぎると鋼の清浄度が低下すると共に、
結晶粒の粗大化防止効果がかえつて低下するた
め、0.05％以下とする必要があり、より望ましく
は上記効果を考慮して0.01〜0.05％の範囲とする
のが良い。 Ｏ（酸素）：0.002％以下 Ｏ含有量が多すぎると鋼の清浄度が悪くなり、
特にSiO2系の大型介在物が増加してSiの添加効
果を阻害し、疲れ強さの低下をきたすので、
0.002％以下とする必要がある。 Mo（モリブデン）：2.5％以下 Moは鋼の焼入性および焼入焼もどし後の強度
ならびに靭性を向上させるのに有効な元素である
が、多量に含有すると複炭化物が形成され、焼入
性が低下すると同時に被削性が劣化するので、含
有させるとしても2.5％以下とする必要があり、
より望ましくは上記効果を考慮して0.1〜2.0％の
範囲とするのが良い。 Nb（ニオブ）およびＶ（バナジウム）のうち１種
または２種の合計：１％以下 Nb、Ｖは結晶粒の微細化に寄与する元素であ
るが、含有量が多すぎると上記結晶粒微細化効果
が小さくなるため、含有させるとしてもこれらの
１種または２種の合計で１％以下とするのが良
い。 以下、実施例について説明する。 第１表に示す化学成分の鋼をそれぞれ50Kg誘導
溶解炉で溶製し、次いで直径100mmの棒材を作製
した。続いて、この棒材のうち、（Ａ−１）材、
（Ｂ−１）材、（Ｂ−２）材についてこれらを850
℃×1hr油冷の条件で焼入れした後、種々の温度
で焼もどしを行い、各鋼の焼もどし抵抗性を調べ
た。この結果を第１図に示す。第１図に示すよう
に、本発明鋼の方が比較鋼よりも焼もどし抵抗性
がすぐれていることが明らかである。 また、上記棒材のうち、（Ａ−２）材、（Ｃ−
１）材、（Ｃ−２）材についてこれらを920℃浸炭
→850℃焼入の条件で浸炭焼入を行い、次に種々
の温度で焼もどしを行つて、各鋼の浸炭部の焼も
どし抵抗性を調べた。なお、硬度の測定は最表層
で行つた。この結果を第２図に示す。第２図に示
すように、本発明鋼の方が比較鋼よりも浸炭部の
焼もどし抵抗性がすぐれていることが明らかであ
る。
および水力発電機用等の大型軸受用素材として有
利に使用することができる軸受用鋼に関するもの
である。 従来、軸受用鋼としては、機械構造用炭素鋼
（Ｓ−CK）、機械構造用合金鋼（SNC、SNCM、
SCr、SCM、SMn）、高炭素高クロム軸受鋼
（SUJ）等の鋼材が使用されているが、特に圧延
機や発電機等の大型製品の軸受用素材として使用
した場合には、靭性がいまひとつ十分でなく、耐
疲労特性や転動寿命が劣つているという問題を有
していた。 本発明は、上記した従来の問題点に着目してな
されたもので、焼もどし抵抗性にすぐれていると
共に、耐疲労特性や転動寿命にもすぐれ、小型軸
受のみならず大型軸受においてもその耐用寿命を
大幅に延長することができる軸受用鋼を得ること
を目的としている。 本発明の軸受用鋼は、重量％で、Ｃ：0.10〜
0.35％、Si：0.5〜1.5％、Mn：２％以下、Ni：５
％以下、Cr：２％以下、Al：0.05％以下、Ｏ：
0.002％以下、必要に応じて、焼入性向上のため
にMo：2.5％以下、結晶粒微細化のためにNbお
よびＶのうち１種または２種の合計：１％以下を
含有し、残部Feおよび不可避的不純物よりなる
ことを特徴としている。 次に、本発明に係る軸受用鋼の化学成分範囲
（重量％）の限定理由について説明する。 Ｃ（炭素）：0.10〜0.35％ Ｃは構造部品すなわち軸受として必要な強度を
得るとともに、浸炭処理後に十分な表面硬さを確
保するのに有効な元素であるが、0.10％よりも少
ないと上記した強度および表面硬さを得ることが
できず、また、0.35％を超えると靭性ならびに被
削性が低下するので、0.10〜0.35％の範囲とす
る。 Si（ケイ素）：0.5〜1.5％ Siは焼入マルテンサイト組織を緻密なものと
し、鋼の靭性や耐疲労特性を向上させるのに有効
な元素であるが、0.5％よりも少ないとこのよう
な効果を得ることができず、また、1.5％を超え
ると靭性ならびに加工性を劣化させるので、0.5
〜1.5％の範囲とする。 Mn（マンガン）：２％以下 Mnは鋼の溶製時における脱酸ならびに脱硫元
素として作用すると共に、鋼の焼入性を高めるの
に有効な元素であるが、含有量が多すぎると加工
性ならびに被削性を劣化させるので、２％以下と
する必要があり、より望ましくは上記した効果を
考慮して0.1〜1.5％の範囲とするのが良い。 Ni（ニツケル）：５％以下 Niは鋼の焼入性および焼入焼もどし後の靭性
を向上させるのに有効な元素であるが、多すぎる
と鋼の靭性および加工性を低下させるので、５％
以下とする必要があり、より望ましくは鋼の焼入
性を向上させるために1.0〜4.5％の範囲で含有さ
せるのが良い。 Cr（クロム）：２％以下 Crは鋼の焼入性および焼入焼もどし後の強度
ならびに靭性を向上させるのに有効な元素である
が、多すぎると複炭化物が形成されて、焼入性お
よび被削性を害するので、２％以下とする必要が
あり、より望ましくは0.3〜1.5％の範囲で含有さ
せるのが良い。 Al（アルミニウム）：0.05％以下 Alは高温での熱処理時においてオーステナイ
ト結晶粒の粗大化を防止するのに有効な元素であ
るが、多すぎると鋼の清浄度が低下すると共に、
結晶粒の粗大化防止効果がかえつて低下するた
め、0.05％以下とする必要があり、より望ましく
は上記効果を考慮して0.01〜0.05％の範囲とする
のが良い。 Ｏ（酸素）：0.002％以下 Ｏ含有量が多すぎると鋼の清浄度が悪くなり、
特にSiO2系の大型介在物が増加してSiの添加効
果を阻害し、疲れ強さの低下をきたすので、
0.002％以下とする必要がある。 Mo（モリブデン）：2.5％以下 Moは鋼の焼入性および焼入焼もどし後の強度
ならびに靭性を向上させるのに有効な元素である
が、多量に含有すると複炭化物が形成され、焼入
性が低下すると同時に被削性が劣化するので、含
有させるとしても2.5％以下とする必要があり、
より望ましくは上記効果を考慮して0.1〜2.0％の
範囲とするのが良い。 Nb（ニオブ）およびＶ（バナジウム）のうち１種
または２種の合計：１％以下 Nb、Ｖは結晶粒の微細化に寄与する元素であ
るが、含有量が多すぎると上記結晶粒微細化効果
が小さくなるため、含有させるとしてもこれらの
１種または２種の合計で１％以下とするのが良
い。 以下、実施例について説明する。 第１表に示す化学成分の鋼をそれぞれ50Kg誘導
溶解炉で溶製し、次いで直径100mmの棒材を作製
した。続いて、この棒材のうち、（Ａ−１）材、
（Ｂ−１）材、（Ｂ−２）材についてこれらを850
℃×1hr油冷の条件で焼入れした後、種々の温度
で焼もどしを行い、各鋼の焼もどし抵抗性を調べ
た。この結果を第１図に示す。第１図に示すよう
に、本発明鋼の方が比較鋼よりも焼もどし抵抗性
がすぐれていることが明らかである。 また、上記棒材のうち、（Ａ−２）材、（Ｃ−
１）材、（Ｃ−２）材についてこれらを920℃浸炭
→850℃焼入の条件で浸炭焼入を行い、次に種々
の温度で焼もどしを行つて、各鋼の浸炭部の焼も
どし抵抗性を調べた。なお、硬度の測定は最表層
で行つた。この結果を第２図に示す。第２図に示
すように、本発明鋼の方が比較鋼よりも浸炭部の
焼もどし抵抗性がすぐれていることが明らかであ
る。
【表】
次に、上記した直径100mmの棒材のうち、（Ａ−
１）材、（Ｂ−１）材、（Ｂ−２）材、（Ｄ−１）
材、（Ｄ−２）材、（Ｅ−１）材、（Ｆ−１）材、
（Ｆ−２）材の棒材から鍛造によつて直径20mmと
し、機械加工によつて直径８mm、平行部長さ50mm
の回転曲げ疲労試験片を作製し、これらの試験片
に対して第２表に示す条件で熱処理を施したの
ち、小野式回転曲げ試験機により疲労試験を行つ
た。この結果を同じく第２表に示す。
１）材、（Ｂ−１）材、（Ｂ−２）材、（Ｄ−１）
材、（Ｄ−２）材、（Ｅ−１）材、（Ｆ−１）材、
（Ｆ−２）材の棒材から鍛造によつて直径20mmと
し、機械加工によつて直径８mm、平行部長さ50mm
の回転曲げ疲労試験片を作製し、これらの試験片
に対して第２表に示す条件で熱処理を施したの
ち、小野式回転曲げ試験機により疲労試験を行つ
た。この結果を同じく第２表に示す。
【表】
【表】
さらに、（Ｅ−２）材、（Ｅ−３）材、（Ｇ−１）
材についても同様の回転曲げ疲労試験片を作成
し、これらの試験片に対して第３表に示す条件で
浸炭処理を施したのち、小野式回転曲げ試験機に
より疲労試験を行つた。この結果を同じく第３表
に示す。
材についても同様の回転曲げ疲労試験片を作成
し、これらの試験片に対して第３表に示す条件で
浸炭処理を施したのち、小野式回転曲げ試験機に
より疲労試験を行つた。この結果を同じく第３表
に示す。
【表】
第２表および第３表に示すように、本発明鋼は
比較鋼に比べて耐疲労特性が著しくすぐれている
ことが明らかである。 続いて、上記した直径100mmの棒材のうち、（Ａ
−２）材、（Ｃ−１）材、（Ｃ−２）材、（Ｅ−２）
材、（Ｅ−３）材、（Ｇ−１）材の棒材から鍛造に
より直径20mmとし、機械加工によつて直径12mm、
長さ22mmの円筒試験体を製作し、これらの試験体
に対して第４表に示す条件で浸炭処理を施したの
ち、負荷応力600Kgｆ／mm2で転動寿命試験を行つ
た。この結果を同じく第４表に示す。なお、この
ときの転動寿命は累積折損率10％の値で示した。
比較鋼に比べて耐疲労特性が著しくすぐれている
ことが明らかである。 続いて、上記した直径100mmの棒材のうち、（Ａ
−２）材、（Ｃ−１）材、（Ｃ−２）材、（Ｅ−２）
材、（Ｅ−３）材、（Ｇ−１）材の棒材から鍛造に
より直径20mmとし、機械加工によつて直径12mm、
長さ22mmの円筒試験体を製作し、これらの試験体
に対して第４表に示す条件で浸炭処理を施したの
ち、負荷応力600Kgｆ／mm2で転動寿命試験を行つ
た。この結果を同じく第４表に示す。なお、この
ときの転動寿命は累積折損率10％の値で示した。
【表】
さらに、（Ｄ−１）材、（Ｄ−２）材、（Ｅ−１）
材、（Ｆ−１）材、（Ｆ−２）材についても同様の
円筒試験体を製作し、これらの試験体に対して第
５表に示す条件で熱処理を施したのち、負荷応力
600Kgｆ／mm2で転動寿命試験を行つた。この結果
を同じく第５表に示す。なお、このときの転動寿
命も累積折損率10％の値で示した。
材、（Ｆ−１）材、（Ｆ−２）材についても同様の
円筒試験体を製作し、これらの試験体に対して第
５表に示す条件で熱処理を施したのち、負荷応力
600Kgｆ／mm2で転動寿命試験を行つた。この結果
を同じく第５表に示す。なお、このときの転動寿
命も累積折損率10％の値で示した。
【表】
第４表および第５表に示すように、本発明鋼は
比較鋼に比べて転動寿命がかなりすぐれているこ
とが明らかである。 次に第１表に示す（Ａ−２）材、（Ｃ−１）材、
（Ｃ−２）材、（Ｄ−１）材、（Ｄ−２）材、（Ｅ−
１）材、（Ｅ−２）材、（Ｅ−３）材、（Ｆ−１）
材、（Ｆ−２）材、（Ｇ−１）材の鋼から圧延機用
の大型軸受を製作し、これらの大型軸受をそれぞ
れ組込んだ圧延機によつて鋼板を圧延した場合の
圧延総重量を調べたところ、第６表に示す結果と
なつた。
比較鋼に比べて転動寿命がかなりすぐれているこ
とが明らかである。 次に第１表に示す（Ａ−２）材、（Ｃ−１）材、
（Ｃ−２）材、（Ｄ−１）材、（Ｄ−２）材、（Ｅ−
１）材、（Ｅ−２）材、（Ｅ−３）材、（Ｆ−１）
材、（Ｆ−２）材、（Ｇ−１）材の鋼から圧延機用
の大型軸受を製作し、これらの大型軸受をそれぞ
れ組込んだ圧延機によつて鋼板を圧延した場合の
圧延総重量を調べたところ、第６表に示す結果と
なつた。
【表】
第６表に示すように、本発明鋼より製作した圧
延機用軸受の耐用寿命は、従来鋼より製作した圧
延機用軸受のそれに比べて著しく増大しているこ
とが明らかである。 以上説明したきたように、本発明の軸受用鋼に
よれば、焼入れ後の焼もどし抵抗性および浸炭焼
入れ後の浸炭部の焼もどし抵抗性にすぐれている
と共に、耐疲労性や転動寿命にもすぐれ、小型の
軸受のみならず、特に大型の軸受にも十分適用す
ることができ、靭性のすぐれた耐用寿命の長い軸
受を得ることができるという著大なる効果を有す
る。
延機用軸受の耐用寿命は、従来鋼より製作した圧
延機用軸受のそれに比べて著しく増大しているこ
とが明らかである。 以上説明したきたように、本発明の軸受用鋼に
よれば、焼入れ後の焼もどし抵抗性および浸炭焼
入れ後の浸炭部の焼もどし抵抗性にすぐれている
と共に、耐疲労性や転動寿命にもすぐれ、小型の
軸受のみならず、特に大型の軸受にも十分適用す
ることができ、靭性のすぐれた耐用寿命の長い軸
受を得ることができるという著大なる効果を有す
る。
第１図は鋼の焼もどし抵抗性を調べた結果を示
すグラフ、第２図は鋼の浸炭部の焼もどし抵抗性
を調べた結果を示すグラフである。
すグラフ、第２図は鋼の浸炭部の焼もどし抵抗性
を調べた結果を示すグラフである。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 重量％で、Ｃ：0.10〜0.35％、Si：0.5〜1.5
％、Mn：２％以下、Ni：５％以下、Cr：２％以
下、Al：0.05％以下、Ｏ：0.002％以下、残部Fe
および不可避的不純物よりなることを特徴とする
軸受用鋼。 ２ 重量％で、Ｃ：0.10〜0.35％、Si：0.5〜1.5
％、Mn：２％以下、Ni：５％以下、Cr：２％以
下、Mo：2.5％以下、Al：0.05％以下、Ｏ：0.002
％以下、残部Feおよび不可避的不純物よりなる
ことを特徴とする軸受用鋼。 ３ 重量％で、Ｃ：0.10〜0.35％、Si：0.5〜1.5
％、Mn：２％以下、Ni：５％以下、Cr：２％以
下、NbおよびＶのうち１種または２種の合計：
１％以下、Al：0.05％以下、Ｏ：0.002％以下、
残部Feおよび不可避的不純物よりなることを特
徴とする軸受用鋼。 ４ 重量％で、Ｃ：0.10〜0.35％、Si：0.5〜1.5
％、Mn：２％以下、Ni：５％以下、Cr：２％以
下、Mo：2.5％以下、NbおよびＶのうち１種ま
たは２種の合計：１％以下、Al：0.05％以下、
Ｏ：0.002％以下、残部Feおよび不可避的不純物
よりなることを特徴とする軸受用鋼。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10667782A JPS58224152A (ja) | 1982-06-23 | 1982-06-23 | 大型軸受用鋼 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10667782A JPS58224152A (ja) | 1982-06-23 | 1982-06-23 | 大型軸受用鋼 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS58224152A JPS58224152A (ja) | 1983-12-26 |
| JPH0214416B2 true JPH0214416B2 (ja) | 1990-04-09 |
Family
ID=14439696
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10667782A Granted JPS58224152A (ja) | 1982-06-23 | 1982-06-23 | 大型軸受用鋼 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS58224152A (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2728137B2 (ja) * | 1988-04-04 | 1998-03-18 | 光洋精工株式会社 | 高炭素クロム系軸受鋼 |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS4871319A (ja) * | 1971-12-28 | 1973-09-27 | ||
| JPS525003A (en) * | 1975-06-30 | 1977-01-14 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | Pump |
| JPS5948949A (ja) * | 1982-09-13 | 1984-03-21 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 混成集積回路部品 |
-
1982
- 1982-06-23 JP JP10667782A patent/JPS58224152A/ja active Granted
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS4871319A (ja) * | 1971-12-28 | 1973-09-27 | ||
| JPS525003A (en) * | 1975-06-30 | 1977-01-14 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | Pump |
| JPS5948949A (ja) * | 1982-09-13 | 1984-03-21 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 混成集積回路部品 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS58224152A (ja) | 1983-12-26 |
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