JPH0356641A - 被削性に優れた軸受鋼 - Google Patents

被削性に優れた軸受鋼

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JPH0356641A
JPH0356641A JP19152089A JP19152089A JPH0356641A JP H0356641 A JPH0356641 A JP H0356641A JP 19152089 A JP19152089 A JP 19152089A JP 19152089 A JP19152089 A JP 19152089A JP H0356641 A JPH0356641 A JP H0356641A
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JP
Japan
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steel
machinability
life
bearing steel
less
Prior art date
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JP19152089A
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English (en)
Inventor
Tomonori Haniyuda
智紀 羽生田
Sadayuki Nakamura
中村 貞行
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Daido Steel Co Ltd
Original Assignee
Daido Steel Co Ltd
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Publication date
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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。

Description

【発明の詳細な説明】 【発明の目的】
(産業上の利用分野) 本発明は、転勤寿命が良好であって、レース,コロ,ポ
ールなどの軸受素材として利用するのに適した被削性に
優れた軸受鋼に関するものである. (従来の技術) 従i、レース,コロ,ポールなどの軸受素材としては、
JISに制定されている高炭素クロム軸受鋼(SUJ 
1 ,SUJ 2 ,SUJ 3等)や、クロム含有量
をさらに増加した耐食および耐熱軸受鋼(AISI  
440C,M−1等)があった. そして、これらの軸受鋼は、焼入れ硬さが大であるため
超硬工具やハイス工具で切削加工を行うことは困難であ
り、従来は研削加工で仕上げを行っていた. (発明が解決しようとする課題) しかしながら,研削加工は切削加工に比べて加工効率が
著しく悪〈、生産性が劣るためコストが高くつくという
課題があった. 一方、この種の軸受鋼において被削性を向上させるため
にSやpbを添加した場合には、SやPbを添加しない
基本鋼に比べて転勤寿命がかなり劣ったものになってし
まうという課題があった. (発明の目的) 本発明は、このような従来の課題にかんがみてなされた
もので、球状化焼なまし状態で超硬工具の寿命を延長す
ることが可能であり、また、焼入れ焼もどし状態でのセ
ラミックス工具やCBN工具の寿命を延長すると共に仕
上げ面粗さを向上することが可能であり、さらにはs,
pbなどを添加して被削性を向上させた軸受鋼などのご
とく転勤寿命の低下がほとんどなく、基本の軸受鋼と同
等の転勤寿命特性をもつ被削性に優れた軸受鋼を提供す
ることを目的としている.
【発明の構成】 (課題を解決するための手段) 本発明の第1請求項に係わる被削性に優れた軸受鋼は、
重量%で、C:0.7〜1.5%、Si:0.01 〜
1.50%、Mn:0.10〜1.50%、Cr:0.
6 〜2.0%、B:0.004〜0 .020%、N
:0.005〜0.020%を含有し、0:0.002
%以下、Ti+Zr+REM:0.01%以下に規制し
、残部Feおよび不純物よりなる構成としたことを特徴
としており、本発明の第2請求項に係わる被削性に優れ
た軸受鋼は、重量%で、C:0.7〜1.5%、Si:
0.01 〜1.50%、Mn:o.to 〜1.50
%.Cr:0.6 〜2.0%Mo:0.05〜0.5
0%およびNi:0.1〜3.0%のうちの1種または
2種,B:0.004〜0.020%、N:0.005
〜0.020%を含有し、O:0.002%以下、Ti
+Zr+REM: 0.01%以下に規制し、残部Fe
および不純物よりなる構或としたことを特徴としている
. 次に、本発明に係わる被削性に優れた軸受鋼の成分範囲
(重量%)の限定理由について説明する. C:0.7〜1.5% Cは軸受鋼の硬さを確保するのに必要な元素であり、こ
のため0.7%以上とした.そして、C含有量を増大さ
せると硬さは増加するが、多すぎると被削性が低下する
ので1.5%以下とした. Si:0.01〜1.50% Siは鋼溶製時の脱酸元素として作用すると共に軸受鋼
の焼入性を向上させるのに有効な元素であるので0.0
1%以上とした.しかし、多すぎると靭性が低下するの
で1.50%以下とした. Mn:O.lO 〜1.50% Mnは鋼溶製時の脱酸脱硫元素として作用すると共に軸
受鋼の焼入性を向上させるのに有効な元素であるので0
.lO%以上とした.しかし,多すぎると被削性が低下
するので1.50%以下とした. Cr:0.6 〜2.0% Crは軸受鋼の焼入性を向上させると共に転勤寿命を増
大するのに有効な元素であるので0.6%以上とした.
しかし、多すぎると被削性が低下するので2.0%以下
とした. Mo : 0 . 05 〜0 . 50%Ni:0.
1〜3.0% MoおよびNiは軸受鋼の焼入性を向上させ,靭性およ
び転勤寿命の向上に寄与する元素であり,と〈に大型の
軸受素材の場合に含有させるのに有効な元素であるので
、必要に応じてMoは0.05%以上,Niは0.1%
以上の1種または2種を含有させるのもよい.しかしな
がら、多く含有しすぎても効果が飽和したり、価格が高
いものとなったり、残留オーステナイトが生威したりす
るので、含有させるとしてもMoは0.50%以下、N
iは3.0%以下とする必要がある. B:0.004〜0.020% BはNと結合してBN化合物を生成することにより,軸
受鋼の転勤寿命を低下させることな〈、被削性、とくに
セラミー2クス工具やCBN工具による被削性を向上さ
せるのに有効な元素であるので0.004%以上とした
.しかし,多すぎると熱間加工性を低下させるので0.
020%以下とした. N:0.005〜0.020% NはBと結合してBN化合物を生戒することにより、軸
受鋼の転勤寿命を低下させることなく、被削性、とくに
セラミックス工具やCBN工具による被削性を向上させ
るのに有効な元素であるので0.005%以上とした.
しかし,多すぎると鋳造性を低下させるので0.020
%以下とした. そして、被削性向上の観点からはN/B比が0.5〜4
.0の範囲にあることがとくに望まし〈、強度をより大
きく維持する観点からはN量が若干多目となるようにN
/B比が1.3〜4.0の範囲にすることがと〈に望ま
しい. 0:0.002%以下 Oは鋼中に添加したBと結合してB203を生戊し、B
N化合物の生成による被削性向上の作用を得がたくする
ので、その上限を0.002%とする必要がある. Ti+Zr+REM:0.01%以下 Ti,Zr,REMは鋼中のNと結合して窒化物を生成
し、BN化合物の生成による被削性向上の作用を得がた
くするので、それらの合計で0.01%以下とする必要
がある. (発明の作用) 本発明に係わる被削性に優れた軸受鋼は、上記した成分
組成を有するものであり、O含有量を規制することによ
って、B酸化物(B2 03 )の生成を抑制し、また
Ti,Zr,REMなどの窒化物形成傾向の強い元素の
含有量を規制することによって窒化物の生成を抑制して
,窒化物BN(六方晶窒化ほう素)の析出が十分に得ら
れるようになるので、球状化焼なまし状態での超硬工具
の寿命が延長し,焼入れ焼もどし状態(HRC60〜6
5)でのセラミックス工具,CBN工具による切削の際
の工具寿命が延長するとともに仕上げ面粗さが向上する
という作用がもたらされる. そして、BNの析出により被削性を向上させた場合には
、SやPbなどの被削性向上元素により被削性を向上さ
せた場合のような転勤寿命の低下はなく、基本鋼と同程
度の転勤寿命が確保される. (実施例) 第1表に示す化学威分の鋼を溶製したのちそれぞれ鋼塊
に鋳造した. 次に、上記第1表に示した化学成分の鋼塊に対し,熱間
で直径25mmφの丸棒に鍛造し、次いで球状化焼なま
しを施した. そして、各球状化焼なまし材のブリネル硬さ(HB)を
調べたところ,第4表に示す結果であり、また、第2表
に示す条件によって超硬工具を用いた旋削試験を行うこ
とにより、比較鋼Aを基準とする超硬旋削工具寿命比を
調べたところ、同じく第4表に示す結果であった. 第 2 表 次に、第1表に示した化学成分の球状化焼なましを施し
た各素材に対して焼入れ焼もどしを施し、各焼入れ焼も
どし材のロックウエル硬さ(HRC)を調べたところ、
同じく第4表に示す結果であり、また、第3表に示す条
件によってCBN工具を用いた旋削試験を行うことによ
り、比較鋼Aを.!&増とするCBN旋削工具寿命を調
べたところ第4表に示す結果であった. 第 3 表 さらに、第3表に示す条件で切削を行った場合において
、仕上げ面粗さが5μmとなる時1!打の比を比較鋼A
を基準として調べたところ、同じく第4表に示す結果で
あった. さらにまた、焼入れ焼もどし材の転勤寿命を面圧6 0
 0 k g f / m m 2の条件で調べ、比較
鋼Aを基準として転勤寿命の比により調べたところ、L
IO (破損確率10%を寿命基準とした場合)および
L50 (破損確率50%を寿命基準とした場合)にお
いてそれぞれ同じく第4表に示す結果であった. 第4表に示した結果より明らかなように,本発明鋼はい
ずれも球状化焼なまし状態での超硬工具寿命が長くなっ
ており、被削性向上元素としてpbを添加した比較鋼D
よりも超硬工具寿命が長くなっていることが認められた
. また、本発明鋼はいずれも焼入れ焼もどし状態でのCB
N工具の寿命が長くなっており,被削性向上元素として
Pbを添加した比較鋼DよりもCBN工具寿命がかなり
長くなっていることが認められた. さらに、本発明鋼は、被削性向上元素としてPbを添加
した比較鋼Dを含むすべての比較鋼に比べて、仕上げ面
粗さが5μmとなる時間の比がかなり大きな値となって
おり、CBN工具による仕上げ面粗さを著しく向上でき
ることが認められた. さらにまた,転勤寿命に関し,被削性向上元素としてP
bを添加した比較鋼Dでは被削性向上元素を添加しない
比較鋼(基本鋼)の転勤寿命特性を著しく低下させてい
るのに対して、本発明鋼はいずれも基本鋼とほぼ同等の
転勤寿命特性が得られており、従来のS快削鋼やpb快
削鋼などに比べて転勤寿命特性が著しく向上したものと
なっていることが認められた.
【発明の効果】
本発明に係わる被削性に優れた軸受鋼は,重量%で、C
:0.7〜1.5%、Si:0.01〜1.50%.M
n:0.10 〜1.50%、Cr:0.6〜2.0%
.B:0.004〜0.020%、N:0.005〜0
.020%、必要に応じてMo:0.05〜0.50%
およびNi:0.1〜3.0%のうちの1種または2種
を含有し、0:0.002%以下、Tj+Zr+REM
:0.01%以下に規制し、残部Feおよび不純物より
なるものであるから,球状化焼なまし状態で超硬工具の
寿命を延長することが可能であり,また、焼入れ焼もど
し状態でのセラミックス工具やCBN工具の寿命を延長
すると共に仕上げ面粗さを向上することが可能であり、
さらにはS,pbなどを添加して被削性を向上させた場
合などのごと〈転勤寿命の低下がほとんどな〈、基本の
軸受鋼と同等の転勤寿命特性をもつ被削性に優れた軸受
鋼を提供することが可能であるという著し〈優れた効果
がもたらされる.

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 (1)重量%で、C:0.7〜1.5%、Si:0.0
    1〜1.50%、Mn:0.10〜1.50%、Cr:
    0.6〜2.0%、B:0.004〜0.020%、N
    :0.005〜0.020%を含有し、O:0.002
    %以下、Ti+Zr+REM:0.01%以下に規制し
    、残部Feおよび不純物よりなることを特徴とする被削
    性に優れた軸受鋼。 (2)重量%で、C:0.7〜1.5%、Si:0.0
    1〜1.50%、Mn:0.10〜1.50%、Cr:
    0.6〜2.0%、Mo:0.05〜0.50%および
    Ni:0.1〜3.0%のうちの1種または2種、B: 0.004〜0.020%、N:0.005〜0.02
    0%を含有し、O:0.002%以下、Ti+Zr+R
    EM:0.01%以下に規制し、残部Feおよび不純物
    よりなることを特徴とする被削性に優れた軸受鋼。
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7393420B2 (en) 2003-01-30 2008-07-01 Sumitomo Metal Industries, Ltd. Steel tube for bearing element parts and method of manufacturing as well as machining the same
KR101271969B1 (ko) * 2009-09-10 2013-06-07 주식회사 포스코 고인성 베어링용 강재 및 그 제조방법

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7393420B2 (en) 2003-01-30 2008-07-01 Sumitomo Metal Industries, Ltd. Steel tube for bearing element parts and method of manufacturing as well as machining the same
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