JPH03253542A - 耐熱軸受用鋼 - Google Patents
耐熱軸受用鋼Info
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- JPH03253542A JPH03253542A JP4730290A JP4730290A JPH03253542A JP H03253542 A JPH03253542 A JP H03253542A JP 4730290 A JP4730290 A JP 4730290A JP 4730290 A JP4730290 A JP 4730290A JP H03253542 A JPH03253542 A JP H03253542A
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Landscapes
- Rolling Contact Bearings (AREA)
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、ころ軸受、玉軸受といった転がり軸受の要
素部材に加工するための軸受鋼の改良に関し、この種の
軸受の使用環境の過酷化、なかでも高速化、高面圧化に
伴う使用温度の上昇に対応して、１５０℃から２５０°
Ｃに至るような高温（以下単に「高温」という）で使用
しても、すぐれた転勤疲労寿命特性を発揮することがで
きる、使用許容温度の高い耐熱軸受用鋼を提案しようと
するものである。
素部材に加工するための軸受鋼の改良に関し、この種の
軸受の使用環境の過酷化、なかでも高速化、高面圧化に
伴う使用温度の上昇に対応して、１５０℃から２５０°
Ｃに至るような高温（以下単に「高温」という）で使用
しても、すぐれた転勤疲労寿命特性を発揮することがで
きる、使用許容温度の高い耐熱軸受用鋼を提案しようと
するものである。
転がり軸受は、その負荷回転に基く温度上昇の下での寸
法安定性、転勤疲労寿命を保証するために、熱処理時の
焼戻温度と焼戻後の表面硬度により使用許容温度が設定
される。たとえば、軸受用鋼として広く利用されて来た
、ＪＩＳ高炭素クロり軸受鋼ＳＵＪ ２は、転がり軸受
として必要な硬度に調整するため、通常１８０°Ｃの焼
戻処理が施され、転がり軸受の負荷時における転勤表面
での過度な温度上昇を避けるように、使用温度範囲は一
般に１２０℃以下とされる。
法安定性、転勤疲労寿命を保証するために、熱処理時の
焼戻温度と焼戻後の表面硬度により使用許容温度が設定
される。たとえば、軸受用鋼として広く利用されて来た
、ＪＩＳ高炭素クロり軸受鋼ＳＵＪ ２は、転がり軸受
として必要な硬度に調整するため、通常１８０°Ｃの焼
戻処理が施され、転がり軸受の負荷時における転勤表面
での過度な温度上昇を避けるように、使用温度範囲は一
般に１２０℃以下とされる。
（従来の技術）
特公昭５４−４１０１４号公報には、常温ならびに高温
における特性の優れた転がり軸受用鋼に関する開示があ
り、また、特開昭６３−６２８４７号公報には、ガスタ
ービンなど熱機関の回転主軸の軸受のように高速下で３
００°Ｃ以上のような高い温度で使用するための耐熱軸
受用鋼が開示されているが、これらはいずれも炭化物形
成元素を多量に添加する必要がある。
における特性の優れた転がり軸受用鋼に関する開示があ
り、また、特開昭６３−６２８４７号公報には、ガスタ
ービンなど熱機関の回転主軸の軸受のように高速下で３
００°Ｃ以上のような高い温度で使用するための耐熱軸
受用鋼が開示されているが、これらはいずれも炭化物形
成元素を多量に添加する必要がある。
これらのはかさらに、高温焼戻による二次析出硬化を図
った高速度工具鋼を転がり軸受に用いることも知られて
いる。
った高速度工具鋼を転がり軸受に用いることも知られて
いる。
しかし、多量の合金元素を添加するとき、偏析をなくす
ために長時間の均熱保持が加工上必要なこと、また熱処
理のためにも高温長時間にわたる加熱が必要になること
、さらに合金成分添加コストが嵩むことなど、生産性な
いしはコストの面で不利が著しいといった問題点がある
。
ために長時間の均熱保持が加工上必要なこと、また熱処
理のためにも高温長時間にわたる加熱が必要になること
、さらに合金成分添加コストが嵩むことなど、生産性な
いしはコストの面で不利が著しいといった問題点がある
。
（発明が解決しようとする課題）
転がり軸受の使用条件の過酷化、なかでも高速化、高面
圧化に伴う、軸受用鋼の使用許容温度の１５０℃ないし
は２５０℃に及ぶような高温化の要求については、ＪＩ
Ｓ高炭素クロり鋼ＳＵＪ ２にくらべて、 １）高温焼戻による硬度低下が少ないこと、２）高温度
域で、優れた転勤疲労寿命特性を有すること、 を必要とする。
圧化に伴う、軸受用鋼の使用許容温度の１５０℃ないし
は２５０℃に及ぶような高温化の要求については、ＪＩ
Ｓ高炭素クロり鋼ＳＵＪ ２にくらべて、 １）高温焼戻による硬度低下が少ないこと、２）高温度
域で、優れた転勤疲労寿命特性を有すること、 を必要とする。
そこでこの発明は、上記した従来の技術の問題点に鑑み
、製造コストの増加を極力抑制してしかも高温での転勤
疲労寿命特性に優れた耐熱軸受用鋼を安価に提供するこ
とを目的とするものである。
、製造コストの増加を極力抑制してしかも高温での転勤
疲労寿命特性に優れた耐熱軸受用鋼を安価に提供するこ
とを目的とするものである。
（課題を解決するための手段）
この発明は、発明者らが軸受用鋼の使用許容温度を向上
させる目的で、焼戻後の硬度ならびに高温条件下での転
勤疲労寿命におよぼす炭化物の影響について研究を重ね
た結果、合金元素を多量に添加しなくとも、Ｃｒ量の微
増と、とくにＳｉとＭｏとの適量含有による相乗作用に
より、高温度での焼戻においても必要とする硬度が得ら
れて高温の使用条件下で優れた転がり軸受の転勤疲労寿
命特性が得られることを見出したもので、その要旨は以
下のとおりである。
させる目的で、焼戻後の硬度ならびに高温条件下での転
勤疲労寿命におよぼす炭化物の影響について研究を重ね
た結果、合金元素を多量に添加しなくとも、Ｃｒ量の微
増と、とくにＳｉとＭｏとの適量含有による相乗作用に
より、高温度での焼戻においても必要とする硬度が得ら
れて高温の使用条件下で優れた転がり軸受の転勤疲労寿
命特性が得られることを見出したもので、その要旨は以
下のとおりである。
１、 Ｃ：０．８ ｗｔ％以上、１．５ ｗｔ％以下
、Ｓｉ ： ０．５ ｗｔ％以上、２．０ ｅｍｔ％以
下、Ｍｎ ： ０．３ ｗｔ％以上、２．０ｗｔ％以下
、Ｃｒ ： １．３ ｗｔ％以上、２．０ｗｔ％以下、
及びＭｏ ： ０．３ ｗｔ％以上、１．０ｗｔ％以下
を、 ＳｉとＭｏの合計で１．０ｗｔ％以上、を満足する範囲
で含有し、残部は鉄及び不可避不純物の組成になる耐熱
軸受用鋼。
、Ｓｉ ： ０．５ ｗｔ％以上、２．０ ｅｍｔ％以
下、Ｍｎ ： ０．３ ｗｔ％以上、２．０ｗｔ％以下
、Ｃｒ ： １．３ ｗｔ％以上、２．０ｗｔ％以下、
及びＭｏ ： ０．３ ｗｔ％以上、１．０ｗｔ％以下
を、 ＳｉとＭｏの合計で１．０ｗｔ％以上、を満足する範囲
で含有し、残部は鉄及び不可避不純物の組成になる耐熱
軸受用鋼。
２、 Ｃ： ０．８ ｗｔ％以上、１．３ｗｔ％以下
、Ｓｉ ： ０．５ ｗｔ％以上、２．０ｗｔ％以下、
Ｍｎ ： ０．３ ｗｔ％以上、２．０ｗｔ％以下、Ｃ
ｒ ： １．３ ｗｔ％以上、２．０ｗｔ％以下、及び
Ｍｏ ： ０．３ ｗｔ％以上、１．０ｗｔ％以下を、 ＳｉとＭｏの合計で１．０ｗｔ％以上、を満足する範囲
で含有し、かつ、 Ｗ ： ０．０５ ｗｔ％以上、０．５０ ｗｔ％以下
、及びＶ ： ０．０５ ｗｔ％以上、０．５０ ｗｔ
％以下、のうちから選んだ１種又は２種を含有し、残部
は鉄及び不可避不純物の組成になる耐熱軸受用鋼。
、Ｓｉ ： ０．５ ｗｔ％以上、２．０ｗｔ％以下、
Ｍｎ ： ０．３ ｗｔ％以上、２．０ｗｔ％以下、Ｃ
ｒ ： １．３ ｗｔ％以上、２．０ｗｔ％以下、及び
Ｍｏ ： ０．３ ｗｔ％以上、１．０ｗｔ％以下を、 ＳｉとＭｏの合計で１．０ｗｔ％以上、を満足する範囲
で含有し、かつ、 Ｗ ： ０．０５ ｗｔ％以上、０．５０ ｗｔ％以下
、及びＶ ： ０．０５ ｗｔ％以上、０．５０ ｗｔ
％以下、のうちから選んだ１種又は２種を含有し、残部
は鉄及び不可避不純物の組成になる耐熱軸受用鋼。
３、 Ｃ： ０．８ ｗｔ％以上、１６５賀ｔ％以下
、Ｓｉ ： ０．５ ｗｔ％以上、２．０ｗｔ％以下、
Ｍｎ ： ０．３ ｗｔ％以上、２．０ｗｔ％以下、Ｃ
ｒ ： １．３ ｗｔ％以上、２．０ｗｔ％以下、及び
Ｍｏ ： ０．３ ＠ｔ％以上、１．０ｗｔ％以下を、 ＳｉとＭｏの合計で１．０ｗｔ％以上、を満足する範囲
で含有し、かつ、 Ｎｉ ： ０．１ ｗｔ％以上、２．０ｗｔ％以下、及
びＣｕ ： ０．０５ ｗｔ％以上、１．００ ｗｔ％
以下、のうちから選んだ１種又は２種を含有し、残部は
鉄及び不可避不純物の組成になる耐熱軸受用鋼。
、Ｓｉ ： ０．５ ｗｔ％以上、２．０ｗｔ％以下、
Ｍｎ ： ０．３ ｗｔ％以上、２．０ｗｔ％以下、Ｃ
ｒ ： １．３ ｗｔ％以上、２．０ｗｔ％以下、及び
Ｍｏ ： ０．３ ＠ｔ％以上、１．０ｗｔ％以下を、 ＳｉとＭｏの合計で１．０ｗｔ％以上、を満足する範囲
で含有し、かつ、 Ｎｉ ： ０．１ ｗｔ％以上、２．０ｗｔ％以下、及
びＣｕ ： ０．０５ ｗｔ％以上、１．００ ｗｔ％
以下、のうちから選んだ１種又は２種を含有し、残部は
鉄及び不可避不純物の組成になる耐熱軸受用鋼。
４、 Ｃ：０．８ ｈｔ％以上、１．５ ｗｔ％以下
、Ｓｉ ： ０．５ ｗｔ％以上、２．０ｗｔ％以下、
Ｍｎ ： ０．３ ｗｔ％以上、２．０ｗｔ％以下、Ｃ
ｒ ： １．３ ｗｔ％以上、２．０ｗｔ％以下、及び
Ｍｏ ： ０．３ ｗｔ％以上、１．０ｗｔ％以下を、 ＳｉとＭｏの合計で１．０ｗｔ％以上、を満足する範囲
で含有し、かつ、 Ｗ ： ０．０５ ｗｔ％以上、０．５０ ｗｔ％以下
、及びＶ ： ０．０５ ｗｔ％以上、０．５０ ｗｔ
％以下、のうちから選んだ１種又は２種以上と、Ｎｉ
： ０．１ ｗｔ％以上、２．０ｗｔ％以下。
、Ｓｉ ： ０．５ ｗｔ％以上、２．０ｗｔ％以下、
Ｍｎ ： ０．３ ｗｔ％以上、２．０ｗｔ％以下、Ｃ
ｒ ： １．３ ｗｔ％以上、２．０ｗｔ％以下、及び
Ｍｏ ： ０．３ ｗｔ％以上、１．０ｗｔ％以下を、 ＳｉとＭｏの合計で１．０ｗｔ％以上、を満足する範囲
で含有し、かつ、 Ｗ ： ０．０５ ｗｔ％以上、０．５０ ｗｔ％以下
、及びＶ ： ０．０５ ｗｔ％以上、０．５０ ｗｔ
％以下、のうちから選んだ１種又は２種以上と、Ｎｉ
： ０．１ ｗｔ％以上、２．０ｗｔ％以下。
Ｃｕ ： ０．０５ ｗｔ％以上、１．０ｗｔ％以下、
のうちから選んだ１種又は２種以上を含有し、残部は鉄
及び不可避不純物の組成になる耐熱軸受用鋼。
のうちから選んだ１種又は２種以上を含有し、残部は鉄
及び不可避不純物の組成になる耐熱軸受用鋼。
なお、この発明では、鋼中酸素量の低減および介在物の
形態制御のため、Ｃａ ： ０．０５ ｗｔ％以下、Ｎ
ａ ： ０．０５ｗｔ％以下、Ｋ ： ０．０５ｗｔ％
以下、Ｍｇ ： ０．１ｗｔ％以下、及びＺｒ ： ０
．１ ｗｔ％以下のうちから選んだ少なくとも一種を含
有すること、また、被削性の向上には、Ｂ ： ０．０
５ｗｔ％以下、Ｓ ： ０．２５ｗｔ％以下、Ｃａ ：
０．０１ｗｔ％以下、Ｐｂ ： ０．３ｗｔ％以下
、Ｂｉ：０．３ ＠ｔ％以下、及びＲＥＭ ： ０．２
５ｗｔ％以下のうちから選んだ少なくとも一種を含有す
ること、熱間強度の向上を目指して、Ｐ ：０．１ ｗ
ｔ％以下、及びＮ： ０．０５ｗｔ％以下のうちから選
んだ少なくとも一種を含有すること、さらには、脱炭防
止のためにｓｂ： ０．０５ｗｔ％以下を含有すること
のような各場合にも、所期の目的に対し格別の不利を伴
うことなくして、それぞれの所期するところが実現され
得る。
形態制御のため、Ｃａ ： ０．０５ ｗｔ％以下、Ｎ
ａ ： ０．０５ｗｔ％以下、Ｋ ： ０．０５ｗｔ％
以下、Ｍｇ ： ０．１ｗｔ％以下、及びＺｒ ： ０
．１ ｗｔ％以下のうちから選んだ少なくとも一種を含
有すること、また、被削性の向上には、Ｂ ： ０．０
５ｗｔ％以下、Ｓ ： ０．２５ｗｔ％以下、Ｃａ ：
０．０１ｗｔ％以下、Ｐｂ ： ０．３ｗｔ％以下
、Ｂｉ：０．３ ＠ｔ％以下、及びＲＥＭ ： ０．２
５ｗｔ％以下のうちから選んだ少なくとも一種を含有す
ること、熱間強度の向上を目指して、Ｐ ：０．１ ｗ
ｔ％以下、及びＮ： ０．０５ｗｔ％以下のうちから選
んだ少なくとも一種を含有すること、さらには、脱炭防
止のためにｓｂ： ０．０５ｗｔ％以下を含有すること
のような各場合にも、所期の目的に対し格別の不利を伴
うことなくして、それぞれの所期するところが実現され
得る。
（作 用）
この発明による耐熱軸受用鋼において、その合金成分の
組成範囲を限定する理由について次に述べる。
組成範囲を限定する理由について次に述べる。
Ｃ：基地に固溶しマルテンサイトを強化し、焼戻後の硬
度確保と転勤疲労寿命特性の向上にも役立つためには０
．８ｗｔ％を必要とする。しかし多すぎると巨大炭化物
が生成し転勤疲労寿命特性を劣化させるので１．５ｗｔ
％を上限とする。
度確保と転勤疲労寿命特性の向上にも役立つためには０
．８ｗｔ％を必要とする。しかし多すぎると巨大炭化物
が生成し転勤疲労寿命特性を劣化させるので１．５ｗｔ
％を上限とする。
Ｓｉ ： １ｉｉｌの溶製時に脱酸剤として作用するほ
か、基地に固溶して後述のＭｏとの相互作用の下で、と
くに焼戻後の硬度低下の抑制に寄与するように０．５
ｗｔ％を必要とする。しかし、多すぎると被削性ならび
に鍛造性を著しく劣化させるので、上限を２．０ ｗｔ
％とするが、１．０ｗｔ％未満がより好ましい。
か、基地に固溶して後述のＭｏとの相互作用の下で、と
くに焼戻後の硬度低下の抑制に寄与するように０．５
ｗｔ％を必要とする。しかし、多すぎると被削性ならび
に鍛造性を著しく劣化させるので、上限を２．０ ｗｔ
％とするが、１．０ｗｔ％未満がより好ましい。
Ｍｎ＝鋼の焼入性を向上させることにより基地マルテン
サイトの靭性を高め、鋼材の硬度ならびに転勤疲労寿命
を向上させるため０．３ｗｔ％を必要とするが、多すぎ
ると被削性を著しく劣化させるため２．０ｉｍｔ％を上
限とする。
サイトの靭性を高め、鋼材の硬度ならびに転勤疲労寿命
を向上させるため０．３ｗｔ％を必要とするが、多すぎ
ると被削性を著しく劣化させるため２．０ｉｍｔ％を上
限とする。
Ｃｒ：炭化物を形威し、高温転勤疲労寿命特性を向上さ
せるためには１．３ｗｔ％を必要とする。しかし多すぎ
ると焼戻後の硬度が低下し、かえって高温転勤疲労寿命
特性を劣化させることから２．〇ｗｔ％を上限とする。
せるためには１．３ｗｔ％を必要とする。しかし多すぎ
ると焼戻後の硬度が低下し、かえって高温転勤疲労寿命
特性を劣化させることから２．〇ｗｔ％を上限とする。
Ｍｏ二基地に固溶させることにより、焼戻後の硬度なら
びに転勤疲労寿命特性を向上させることから０．３ｗｔ
％を必要とするが、さらに好ましくは０．５ ｗｔ％を
必要とする。しかし多すぎてもその効果は認められず、
コスト高となることから、１、０ｗｔ％を上限とする。
びに転勤疲労寿命特性を向上させることから０．３ｗｔ
％を必要とするが、さらに好ましくは０．５ ｗｔ％を
必要とする。しかし多すぎてもその効果は認められず、
コスト高となることから、１、０ｗｔ％を上限とする。
Ｓｉ＋Ｍｏ：高温焼戻後に優れた硬度と高温転勤疲労寿
命特性を得るため１．０ｗｔ％を必要とする。
命特性を得るため１．０ｗｔ％を必要とする。
Ｗ、Ｖ：高温で安定した炭化物を形威し高温転勤疲労寿
命特性をさらに向上させる成分として、均しく有用な同
効成分であり、これらの含有量については、いずれも０
、０５ｗ ｔ％より少ないと効果がなく、また、０．
５ｗｔ％より多いと焼戻後の硬度が低下し、かえって高
温転勤疲労寿命特性を劣化させるので、何れか一方のみ
又は両者の併用の何れの場合も０．０５ｗｔ％以上０．
５ ｗｔ％以下の範囲とする。
命特性をさらに向上させる成分として、均しく有用な同
効成分であり、これらの含有量については、いずれも０
、０５ｗ ｔ％より少ないと効果がなく、また、０．
５ｗｔ％より多いと焼戻後の硬度が低下し、かえって高
温転勤疲労寿命特性を劣化させるので、何れか一方のみ
又は両者の併用の何れの場合も０．０５ｗｔ％以上０．
５ ｗｔ％以下の範囲とする。
Ｎｉ：基地に固溶し、焼戻後の硬度低下を抑制させるた
め０．２ ｗｔ％以上を含有することが望ましい。
め０．２ ｗｔ％以上を含有することが望ましい。
しかし多量に含有させると、残留オーステナイトが多量
に生成し焼戻後の硬度を低下させることから、そのうれ
いのない２．０ｗｔ％を上限とする。
に生成し焼戻後の硬度を低下させることから、そのうれ
いのない２．０ｗｔ％を上限とする。
Ｃｕ；基地に固溶し、焼戻後の硬度低下を抑制させる点
でＮｉと同効であって０．１ｗｔ％以上含有することが
望ましいが、多すぎると鍛造性を劣化させるので、その
うれいのない１．０ｔｎｔ％を上限とする。
でＮｉと同効であって０．１ｗｔ％以上含有することが
望ましいが、多すぎると鍛造性を劣化させるので、その
うれいのない１．０ｔｎｔ％を上限とする。
次に、この発明の成分組成で特にＣｒならびにＳｉ＋Ｍ
ｏの限定が重要で、その理由について以下に実験結果を
もとに説明を加える。
ｏの限定が重要で、その理由について以下に実験結果を
もとに説明を加える。
表１は、Ｃ： １．０ｗｔ％、Ｍｎ ： ０．５ ｗｔ
％を含有する高炭素クロム軸受鋼についてＳｉ、 Ｃｒ
、及びＭｏ量を変化させてそれぞれ溶製し、脱ガスのた
めに真空脱ガス処理を施してから熱間圧延により調整し
た試験材の、焼入を経た２８０℃焼戻後の硬度と高温（
１８０°Ｃ）転勤疲労特性の測定結果を示すものである
。
％を含有する高炭素クロム軸受鋼についてＳｉ、 Ｃｒ
、及びＭｏ量を変化させてそれぞれ溶製し、脱ガスのた
めに真空脱ガス処理を施してから熱間圧延により調整し
た試験材の、焼入を経た２８０℃焼戻後の硬度と高温（
１８０°Ｃ）転勤疲労特性の測定結果を示すものである
。
ここに転勤疲労寿命特性は、スラスト形試験機を用いて
、−群の軸受を同条件で負荷回転しフレーキング（表面
は＜Ｍ）による破損が１０％に達するまでの総回転数を
求め表１の脚注※１に沿って対比評価した。
、−群の軸受を同条件で負荷回転しフレーキング（表面
は＜Ｍ）による破損が１０％に達するまでの総回転数を
求め表１の脚注※１に沿って対比評価した。
ｍｌ ５ＵＪ２を１８ｏ″Ｃで焼戻後、常温（１００’
Ｃ以−りで転動疲労寿命試験を行った結果を１として対
比評価したものでｌより大きいことが望ましい。
Ｃ以−りで転動疲労寿命試験を行った結果を１として対
比評価したものでｌより大きいことが望ましい。
表１に示す結果より、Ｃｒが１．３ｗｔ％以上のとき、
Ｓｉが０．５ｗｔ％未満で、かつＭｏが０．３ｗｔ％未
満の場合（記号１及び２）では、２８０°Ｃ焼戻後の硬
度が不十分であり、高温転勤疲労寿命特性も劣り、また
、Ｓｉが０．５ｗｔ％以上、あるいはＭＯが０．３ｗｔ
％以上のいずれか一方が満足されていない場合（記号８
及び９）は、２８０″Ｃ焼戻後の硬度は十分であるが、
高温転勤疲労寿命特性が劣り、さらに、Ｓｉが０．５
ｗｔ％ｔ％以上ｏが０．３ｗｔ％以上であっても、Ｓｉ
とＭｏの合計で１．０ｗｔ％未滴の場合（記号４．５及
び６）並びにＣｒが１．３ｅｍｔ％以下の場合（記号３
゜１１及び１７）は２８０″Ｃ焼戻後で十分な硬度が得
られるものの、優れた高温転勤疲労寿命特性を得ること
ができず、そしてＳｉが０．５ｗｔ％以上、恥が０．３
ｗｔ％以上であり、ＳｉとＭｏの合計で１．０ｗｔ％以
上であっても、Ｃｒが２．０ｗｔ％以上の場合（記号１
４及び２０）には、２８０°Ｃ焼戻後の硬度が不十分で
あり、高温転勤疲労寿命特性も劣っている。
Ｓｉが０．５ｗｔ％未満で、かつＭｏが０．３ｗｔ％未
満の場合（記号１及び２）では、２８０°Ｃ焼戻後の硬
度が不十分であり、高温転勤疲労寿命特性も劣り、また
、Ｓｉが０．５ｗｔ％以上、あるいはＭＯが０．３ｗｔ
％以上のいずれか一方が満足されていない場合（記号８
及び９）は、２８０″Ｃ焼戻後の硬度は十分であるが、
高温転勤疲労寿命特性が劣り、さらに、Ｓｉが０．５
ｗｔ％ｔ％以上ｏが０．３ｗｔ％以上であっても、Ｓｉ
とＭｏの合計で１．０ｗｔ％未滴の場合（記号４．５及
び６）並びにＣｒが１．３ｅｍｔ％以下の場合（記号３
゜１１及び１７）は２８０″Ｃ焼戻後で十分な硬度が得
られるものの、優れた高温転勤疲労寿命特性を得ること
ができず、そしてＳｉが０．５ｗｔ％以上、恥が０．３
ｗｔ％以上であり、ＳｉとＭｏの合計で１．０ｗｔ％以
上であっても、Ｃｒが２．０ｗｔ％以上の場合（記号１
４及び２０）には、２８０°Ｃ焼戻後の硬度が不十分で
あり、高温転勤疲労寿命特性も劣っている。
一方、収骨組成が、この発明の限定範囲にある場合（記
号７．１０．１２．１３．１５．１６．１８及び１９）
には、２８０°Ｃ焼戻後で十分な硬度を示し、かつ高温
転勤疲労寿命特性も１．３から２．２と優れた値を示し
ている。
号７．１０．１２．１３．１５．１６．１８及び１９）
には、２８０°Ｃ焼戻後で十分な硬度を示し、かつ高温
転勤疲労寿命特性も１．３から２．２と優れた値を示し
ている。
（実施例）
転炉で溶製しＲＨ脱ガス処理を施した後、連続鋳造で化
学成分を表２に示した多数のブルームを鋳造し、１２４
０°Ｃの温度で３０時間の拡散焼鈍を行った上で、直径
が６５φｍｍの棒鋼に圧延した。
学成分を表２に示した多数のブルームを鋳造し、１２４
０°Ｃの温度で３０時間の拡散焼鈍を行った上で、直径
が６５φｍｍの棒鋼に圧延した。
ついで、上記棒鋼は、球状化焼鈍を施した後に、転勤疲
労試験片の形状に加工し熱処理を加えた。
労試験片の形状に加工し熱処理を加えた。
焼入後の焼戻温度を、記号Ａ＠（Ｓ［ＩＪ ２）につい
ては、１８０°Ｃ，２６０°Ｃで、記号Ｅ、Ｉ鋼につい
ては、２４０°Ｃ，２６０°Ｃ，３００″Ｃで、その他
の鋼については２６０°Ｃでそれぞれ焼戻を行い、転勤
疲労試験片を作製した。
ては、１８０°Ｃ，２６０°Ｃで、記号Ｅ、Ｉ鋼につい
ては、２４０°Ｃ，２６０°Ｃ，３００″Ｃで、その他
の鋼については２６０°Ｃでそれぞれ焼戻を行い、転勤
疲労試験片を作製した。
転勤疲労寿命試験には、スラスト型転勤疲労寿命試験機
を用い、焼戻温度と疲労試験時の潤滑油温度の関係を表
３に示すごとくして疲労試験を行った。
を用い、焼戻温度と疲労試験時の潤滑油温度の関係を表
３に示すごとくして疲労試験を行った。
表３
試験結果はワイブル分布に従うものと仮定して確率紙上
にまとめ、ＬＩＤ（累積破損確率が１０％の時の、破損
までの応力負荷回数）により、記号Ａ鋼（ＳｔｌＪ ２
）の１８０°Ｃ焼戻材の潤滑油温度１２０″Ｃにおけ
る転勤疲労寿命試験値を１として対比評価した。
にまとめ、ＬＩＤ（累積破損確率が１０％の時の、破損
までの応力負荷回数）により、記号Ａ鋼（ＳｔｌＪ ２
）の１８０°Ｃ焼戻材の潤滑油温度１２０″Ｃにおけ
る転勤疲労寿命試験値を１として対比評価した。
上記評価値結果を硬度の測定結果とともに表４にまとめ
て示す。
て示す。
記号Ａ （ＳＵＪ ２ ）の従来鋼は、２６０℃焼戻材
の、硬度は８１０６０未満と不十分であり、潤滑油温度
１８０°Ｃにおける転動疲労寿命特性は０．２と劣って
いる。すなわち、同じ従来鋼の１８０°Ｃ焼戻材の潤滑
油温度１２０°Ｃにおける転動疲労寿命の１７５である
ことを示しており、この従来鋼５ＵＪ２は高温域（１５
０°Ｃから２５０°Ｃ）での使用は不適であることを示
している。
の、硬度は８１０６０未満と不十分であり、潤滑油温度
１８０°Ｃにおける転動疲労寿命特性は０．２と劣って
いる。すなわち、同じ従来鋼の１８０°Ｃ焼戻材の潤滑
油温度１２０°Ｃにおける転動疲労寿命の１７５である
ことを示しており、この従来鋼５ＵＪ２は高温域（１５
０°Ｃから２５０°Ｃ）での使用は不適であることを示
している。
記号Ｂ、Ｊ、Ｌ、Ｕの比較鋼は、それぞれＣ１Ｖ、Ｗ、
Ｎｉなとの合金元素の含有量が、この発明の限定範囲を
逸脱したものであるが、２６０°Ｃ焼戻材の、硬度はＨ
ｚｃ６０未満と不十分であり、潤滑油温度１８０°Ｃに
おける転勤疲労寿命特性はいずれも工未満と、従来鋼１
８０℃焼戻材の潤滑油温度１２０°Ｃにおける転勤疲労
寿命くらべ劣っている。
Ｎｉなとの合金元素の含有量が、この発明の限定範囲を
逸脱したものであるが、２６０°Ｃ焼戻材の、硬度はＨ
ｚｃ６０未満と不十分であり、潤滑油温度１８０°Ｃに
おける転勤疲労寿命特性はいずれも工未満と、従来鋼１
８０℃焼戻材の潤滑油温度１２０°Ｃにおける転勤疲労
寿命くらべ劣っている。
一方、この発明鋼においては、焼戻温度２６０℃材にお
いてＨ＊ｃ６０以上と十分な硬度が得られており、潤滑
油温度１８０°Ｃでの転動疲労寿命特性も１以上の値が
得られている。さらに、記号Ｅ、Ｉのこの発明鋼の焼戻
温度２４０’Ｃ材および３００″Ｃ材においても十分な
硬度と転勤疲労寿命特性（転勤疲労試験時の潤滑油温度
はそれぞれ１５０″Ｃおよび２５０”Ｃ）が得られてい
る。
いてＨ＊ｃ６０以上と十分な硬度が得られており、潤滑
油温度１８０°Ｃでの転動疲労寿命特性も１以上の値が
得られている。さらに、記号Ｅ、Ｉのこの発明鋼の焼戻
温度２４０’Ｃ材および３００″Ｃ材においても十分な
硬度と転勤疲労寿命特性（転勤疲労試験時の潤滑油温度
はそれぞれ１５０″Ｃおよび２５０”Ｃ）が得られてい
る。
また、Ｗ、ｖの合金元素をそれぞれ単独あるいは複合し
て含有する記号Ｉ、に、Ｍ、モしてＮｉ。
て含有する記号Ｉ、に、Ｍ、モしてＮｉ。
Ｃｕの合金元素をそれぞれ単独あるいは複合して含有す
る記号Ｎ、Ｏ，Ｐ、さらには、これらＷ、Ｖ。
る記号Ｎ、Ｏ，Ｐ、さらには、これらＷ、Ｖ。
Ｎｉ、 Ｃｕの合金元素を２種類以上含有する記号Ｑ。
Ｒ，Ｓ、Ｔなどの、この発明鋼は、焼戻温度２６０°Ｃ
１潤滑油温度１８０°Ｃにおける転動疲労寿命特性は、
ＷおよびＮｉをそれぞれ単独で含有する記号におよびＮ
鋼を除いて、全て２．０以上の優れた値を示しており、
これら合金元素の添加が有効であることを示している。
１潤滑油温度１８０°Ｃにおける転動疲労寿命特性は、
ＷおよびＮｉをそれぞれ単独で含有する記号におよびＮ
鋼を除いて、全て２．０以上の優れた値を示しており、
これら合金元素の添加が有効であることを示している。
以上、この発明鋼は従来鋼ＳＵＪ ２にくらべ使用許容
温度を高めることができ、使用許容温度２５０℃までの
高温で好適に使用することが可能である。
温度を高めることができ、使用許容温度２５０℃までの
高温で好適に使用することが可能である。
（発明の効果）
この発明の耐熱軸受用鋼は、近年、自動車その他の分野
で、転がり軸受の高速化および高面圧化による温度上昇
が著しい使用環境にて、十分適用可能であって、製造コ
ストの増加が抑制されとくに安価に提供でき、今後広い
分野で有効に活用することができる。
で、転がり軸受の高速化および高面圧化による温度上昇
が著しい使用環境にて、十分適用可能であって、製造コ
ストの増加が抑制されとくに安価に提供でき、今後広い
分野で有効に活用することができる。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １、Ｃ：０．８ｗｔ％以上、１．５ｗｔ％以下、Ｓｉ：
０．３ｗｔ％以上、２．０ｗｔ％以下、Ｍｎ：０．３ｗ
ｔ％以上、２．０ｗｔ％以下、Ｃｒ：１．３ｗｔ％以上
、２．０ｗｔ％以下、及びＭｏ：０．３ｗｔ％以上、１
．０ｗｔ％以下で、 ＳｉとＭｏの合計で１．０ｗｔ％以上、 を満足する範囲で含有し、残部は鉄及び不可避不純物の
組成になる耐熱軸受用鋼。 ２、Ｃ：０．８ｗｔ％以上、１．５ｗｔ％以下、Ｓｉ：
０．５ｗｔ％以上、２．０ｗｔ％以下、Ｍｎ：０．３ｗ
ｔ％以上、２．０ｗｔ％以下、Ｃｒ：１．３ｗｔ％以上
、２．０ｗｔ％以下、及びＭｏ：０．３ｗｔ％以上、１
．０ｗｔ％以下で、 ＳｉとＭｏの合計で１．０ｗｔ％以上、 を満足する範囲で含有し、かつ、 Ｗ：０．０５ｗｔ％以上、０．５０ｗｔ％以下、及びＶ
：０．０５ｗｔ％以上、０．５０ｗｔ％以下、のうちか
ら選んだ１種又は２種を含有し、残部は鉄及び不可避不
純物の組成になる耐熱軸受用鋼。 ３、Ｃ：０．８ｗｔ％以上、１．５ｗｔ％以下、Ｓｉ：
０．５ｗｔ％以上、２．０ｗｔ％以下、Ｍｎ：０．３ｗ
ｔ％以上、２．０ｗｔ％以下、Ｃｒ：１．３ｗｔ％以上
、２．０ｗｔ％以下、及びＭｏ：０．３ｗｔ％以上、１
．０ｗｔ％以下で、 ＳｉとＭｏの合計で１．０ｗｔ％以上、 を満足する範囲で含有し、かつ、 Ｎｉ：０．１ｗｔ％以上、２．０ｗｔ％以下、及びＣｕ
：０．０５ｗｔ％以上、１．００ｗｔ％以下、のうちか
ら選んだ１種又は２種を含有し、残部は鉄及び不可避不
純物の組成になる耐熱軸受用鋼。 ４、Ｃ：０．８ｗｔ％以上、１．５ｗｔ％以下、Ｓｉ：
０．５ｗｔ％以上、２．０ｗｔ％以下、Ｍｎ：０．３ｗ
ｔ％以上、２．０ｗｔ％以下、Ｃｒ：１．３ｗｔ％以上
、２．０ｗｔ％以下、及びＭｏ：０．３ｗｔ％以上、１
．０ｗｔ％以下で、 ＳｉとＭｏの合計で１．０ｗｔ％以上、 を満足する範囲で含有し、かつ、 Ｗ：０．０５ｗｔ％以上、０．５０ｗｔ％以下、及びＶ
：０．０５ｗｔ％以上、０．５０ｗｔ％以下、のうちか
ら選んだ１種又は２種以上と、 Ｎｉ：０．１ｗｔ％以上、２．０ｗｔ％以下、Ｃｕ：０
．０５ｗｔ％以上、１．０ｗｔ％以下、のうちから選ん
だ１種又は２種以上を含有し、残部は鉄及び不可避不純
物の組成になる耐熱軸受用鋼。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2047302A JP2724019B2 (ja) | 1990-03-01 | 1990-03-01 | 耐熱軸受用鋼 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2047302A JP2724019B2 (ja) | 1990-03-01 | 1990-03-01 | 耐熱軸受用鋼 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH03253542A true JPH03253542A (ja) | 1991-11-12 |
| JP2724019B2 JP2724019B2 (ja) | 1998-03-09 |
Family
ID=12771491
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2047302A Expired - Fee Related JP2724019B2 (ja) | 1990-03-01 | 1990-03-01 | 耐熱軸受用鋼 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2724019B2 (ja) |
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB2352454A (en) * | 1999-04-22 | 2001-01-31 | Koyo Seiko Co | Toroidal type continuously variable transmission |
| US6770152B1 (en) | 1999-09-03 | 2004-08-03 | Nsk Ltd. | Rolling bearing |
| JP2007113034A (ja) * | 2005-10-18 | 2007-05-10 | Kobe Steel Ltd | 軸受鋼 |
| EP1826460A1 (en) * | 2006-02-28 | 2007-08-29 | JTEKT Corporation | Manufacturing method for an input disc, output disc and power roller of a toroidal continuously variable transmission |
| JP2008285722A (ja) * | 2007-05-17 | 2008-11-27 | Ntn Corp | 転動部材、転がり軸受および転動部材の製造方法 |
| GB2513881A (en) * | 2013-05-08 | 2014-11-12 | Skf Ab | Steel Alloy |
| WO2023054105A1 (ja) * | 2021-09-28 | 2023-04-06 | 株式会社不二越 | 合金鋼およびそれを用いた機械部品 |
| WO2023095796A1 (ja) * | 2021-11-24 | 2023-06-01 | 株式会社不二越 | 転がり軸受部品用合金鋼、それを用いた転がり軸受部品，転がり軸受用軌道輪および転がり軸受 |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7435308B2 (en) | 2005-05-27 | 2008-10-14 | Nsk Ltd. | Rolling bearing |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS516116A (ja) * | 1974-07-05 | 1976-01-19 | Nippon Special Steel Co Ltd | Jikukeyoko |
| JPS5672155A (en) * | 1979-11-16 | 1981-06-16 | Hitachi Ltd | Forged steel hardening work roll for hot finish rolling |
| JPS57210954A (en) * | 1981-06-22 | 1982-12-24 | Riken Corp | Alloy steel for piston ring |
-
1990
- 1990-03-01 JP JP2047302A patent/JP2724019B2/ja not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS516116A (ja) * | 1974-07-05 | 1976-01-19 | Nippon Special Steel Co Ltd | Jikukeyoko |
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| US6402658B1 (en) | 1999-04-22 | 2002-06-11 | Koyo Seiko Co., Ltd. | Toroidal type continuously variable transmission |
| GB2352454B (en) * | 1999-04-22 | 2004-03-10 | Koyo Seiko Co | Toroidal type continuously variable transmission |
| US6770152B1 (en) | 1999-09-03 | 2004-08-03 | Nsk Ltd. | Rolling bearing |
| DE10082695B4 (de) * | 1999-09-03 | 2007-05-31 | Nsk Ltd. | Wälzlager |
| JP2007113034A (ja) * | 2005-10-18 | 2007-05-10 | Kobe Steel Ltd | 軸受鋼 |
| EP1826460A1 (en) * | 2006-02-28 | 2007-08-29 | JTEKT Corporation | Manufacturing method for an input disc, output disc and power roller of a toroidal continuously variable transmission |
| JP2008285722A (ja) * | 2007-05-17 | 2008-11-27 | Ntn Corp | 転動部材、転がり軸受および転動部材の製造方法 |
| GB2513881A (en) * | 2013-05-08 | 2014-11-12 | Skf Ab | Steel Alloy |
| GB2513881B (en) * | 2013-05-08 | 2015-09-02 | Skf Ab | Steel alloy |
| WO2023054105A1 (ja) * | 2021-09-28 | 2023-04-06 | 株式会社不二越 | 合金鋼およびそれを用いた機械部品 |
| WO2023095796A1 (ja) * | 2021-11-24 | 2023-06-01 | 株式会社不二越 | 転がり軸受部品用合金鋼、それを用いた転がり軸受部品，転がり軸受用軌道輪および転がり軸受 |
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| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2724019B2 (ja) | 1998-03-09 |
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