JPH0881710A - 転動部品用鋼の製造方法及びその鋼 - Google Patents
転動部品用鋼の製造方法及びその鋼Info
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- JPH0881710A JPH0881710A JP24725594A JP24725594A JPH0881710A JP H0881710 A JPH0881710 A JP H0881710A JP 24725594 A JP24725594 A JP 24725594A JP 24725594 A JP24725594 A JP 24725594A JP H0881710 A JPH0881710 A JP H0881710A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 現在の転動部品用鋼の転動疲労寿命を更に延
長する。 【構成】 電気炉で溶解後、溶鋼を取鍋に移し、取鍋内
で精錬を行なって製造する転動部品用鋼の製造方法にお
いて、取鍋精錬時に投入する造滓材に、ＴｉＯ2含有量
が０．０５重量％以下のアルミナ系造滓材を用いる。 【効果】 製鋼時にチタンの鋼中への侵入が最小限に抑
えられ、ＪＩＳ−Ａ系、ＪＩＳ−Ｂ系介在物量が低減す
ると同時にＪＩＳ−Ｃ系介在物量も低減する。このた
め、転動疲労寿命の更なる向上が可能となる。
長する。 【構成】 電気炉で溶解後、溶鋼を取鍋に移し、取鍋内
で精錬を行なって製造する転動部品用鋼の製造方法にお
いて、取鍋精錬時に投入する造滓材に、ＴｉＯ2含有量
が０．０５重量％以下のアルミナ系造滓材を用いる。 【効果】 製鋼時にチタンの鋼中への侵入が最小限に抑
えられ、ＪＩＳ−Ａ系、ＪＩＳ−Ｂ系介在物量が低減す
ると同時にＪＩＳ−Ｃ系介在物量も低減する。このた
め、転動疲労寿命の更なる向上が可能となる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、長寿命の転動部品用鋼
を製造する方法、及びその方法により製造された転動部
品用鋼に関する。
を製造する方法、及びその方法により製造された転動部
品用鋼に関する。
【０００２】
【従来の技術】転動部品用鋼は、転動体（球、ころ）が
繰り返し転動する部分に使用されるものである。転動体
が平面又は曲面上を転動する場合、両者は点接触とな
り、その接触点の直下ではヘルツ応力と呼ばれる応力が
生成される。通常、このヘルツ応力により転動体直下の
微小部分においては転位が徐々に集積する。転動体の転
動による負荷の繰り返し回数が所定の限度を超えると転
位の集積部分で亀裂が生じ、部品の表面が剥離する。通
常、鋼中には非金属介在物が存在するために、それを起
点とした応力集中が生じ、介在物を起点とした剥離が生
じる。この表面剥離の時点が部品の転動疲労寿命であ
る。従って、転動部品用鋼では一般に非常に高い清浄度
が要求される。
繰り返し転動する部分に使用されるものである。転動体
が平面又は曲面上を転動する場合、両者は点接触とな
り、その接触点の直下ではヘルツ応力と呼ばれる応力が
生成される。通常、このヘルツ応力により転動体直下の
微小部分においては転位が徐々に集積する。転動体の転
動による負荷の繰り返し回数が所定の限度を超えると転
位の集積部分で亀裂が生じ、部品の表面が剥離する。通
常、鋼中には非金属介在物が存在するために、それを起
点とした応力集中が生じ、介在物を起点とした剥離が生
じる。この表面剥離の時点が部品の転動疲労寿命であ
る。従って、転動部品用鋼では一般に非常に高い清浄度
が要求される。
【０００３】従来より、特に酸化物系の非金属介在物が
転動疲労寿命に対して大きな影響を及ぼすことが知られ
ており、転動部品用鋼では鋼中の酸素含有量を低減する
ために種々の方策がとられてきた。電気炉で溶解された
溶鋼を取鍋に移し、取鍋で高度の精錬処理を行なう取鍋
精錬法もその一つである。なお、最近では取鍋精錬後に
脱ガス工程を行なうことが一般的となりつつある。
転動疲労寿命に対して大きな影響を及ぼすことが知られ
ており、転動部品用鋼では鋼中の酸素含有量を低減する
ために種々の方策がとられてきた。電気炉で溶解された
溶鋼を取鍋に移し、取鍋で高度の精錬処理を行なう取鍋
精錬法もその一つである。なお、最近では取鍋精錬後に
脱ガス工程を行なうことが一般的となりつつある。
【０００４】取鍋精錬時に酸化物系非金属介在物を極力
低減させるためには、溶鋼中の脱酸生成物を吸着する能
力が高いアルミナ（Ａｌ2Ｏ3）や石灰（ＣａＯ）を主成
分とするスラグを多量に生成させる必要がある。このた
め、転動部品用鋼を製造する場合には、これらの成分を
多く含むアルミナ系造滓材が使用されている。
低減させるためには、溶鋼中の脱酸生成物を吸着する能
力が高いアルミナ（Ａｌ2Ｏ3）や石灰（ＣａＯ）を主成
分とするスラグを多量に生成させる必要がある。このた
め、転動部品用鋼を製造する場合には、これらの成分を
多く含むアルミナ系造滓材が使用されている。
【０００５】従来のアルミナ系造滓材は、金属アルミを
製造する際の精錬工程で生成される副産物を利用したも
のである。すなわち、アルミドロス、リサイクルアル
ミ、メタルアルミ、鉱石類及び少量のバインダ等を含む
溶滓を冷却固化した後、破砕、混合、乾燥し、あらため
てプレス成形することにより製造されている。従来のア
ルミナ系造滓材の主要化学成分を表３に示す。表３に示
されるように、従来のアルミナ系造滓材はＴｉＯ2を
０．１〜０．５％含有する。このＴｉＯ2は主にアルミ
ドロス、リサイクルアルミに含まれるものである。
製造する際の精錬工程で生成される副産物を利用したも
のである。すなわち、アルミドロス、リサイクルアル
ミ、メタルアルミ、鉱石類及び少量のバインダ等を含む
溶滓を冷却固化した後、破砕、混合、乾燥し、あらため
てプレス成形することにより製造されている。従来のア
ルミナ系造滓材の主要化学成分を表３に示す。表３に示
されるように、従来のアルミナ系造滓材はＴｉＯ2を
０．１〜０．５％含有する。このＴｉＯ2は主にアルミ
ドロス、リサイクルアルミに含まれるものである。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】上記アルミナ系造滓材
の使用により、近年、転動部品用鋼の酸素含有量は１０
ｐｐｍ以下のレベルまで低下し、かつ、適切な塩基度の
調整等の取鍋精錬炉での精錬条件の適正化による脱Ｓ率
の向上によってＪＩＳ−Ａ系介在物及びＪＩＳ−Ｂ系介
在物の量は確実に減少してきた。しかし、このような極
低酸素レベルでは、Ａ系、Ｂ系の介在物が大幅に減少し
たためＪＩＳ−Ｃ系介在物が目立つようになり、Ｃ系介
在物による転動疲労寿命への影響が無視できなくなるこ
とが明らかとなってきた。すなわち、転動疲労寿命の更
なる向上のためには単なる酸素量の低減のみでは不十分
であり、その他の何らかの方策を講じる必要があること
が示唆された。
の使用により、近年、転動部品用鋼の酸素含有量は１０
ｐｐｍ以下のレベルまで低下し、かつ、適切な塩基度の
調整等の取鍋精錬炉での精錬条件の適正化による脱Ｓ率
の向上によってＪＩＳ−Ａ系介在物及びＪＩＳ−Ｂ系介
在物の量は確実に減少してきた。しかし、このような極
低酸素レベルでは、Ａ系、Ｂ系の介在物が大幅に減少し
たためＪＩＳ−Ｃ系介在物が目立つようになり、Ｃ系介
在物による転動疲労寿命への影響が無視できなくなるこ
とが明らかとなってきた。すなわち、転動疲労寿命の更
なる向上のためには単なる酸素量の低減のみでは不十分
であり、その他の何らかの方策を講じる必要があること
が示唆された。
【０００７】本発明はこのような課題を解決するために
成されたものであり、その目的とするところは、現在の
転動部品用鋼の転動疲労寿命を更に延長することのでき
る転動部品用鋼の製造方法、及びその方法によって製造
された転動部品用鋼を提供することにある。
成されたものであり、その目的とするところは、現在の
転動部品用鋼の転動疲労寿命を更に延長することのでき
る転動部品用鋼の製造方法、及びその方法によって製造
された転動部品用鋼を提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に成された本発明は、電気炉で溶解後、溶鋼を取鍋に移
し、取鍋精錬炉及び脱ガス装置で精錬を行なって製造す
る転動部品用鋼の製造方法において、取鍋精錬時に投入
する造滓材に、ＴｉＯ2含有量が０．０５重量％以下の
アルミナ系造滓材を用いることを特徴とするものであ
る。
に成された本発明は、電気炉で溶解後、溶鋼を取鍋に移
し、取鍋精錬炉及び脱ガス装置で精錬を行なって製造す
る転動部品用鋼の製造方法において、取鍋精錬時に投入
する造滓材に、ＴｉＯ2含有量が０．０５重量％以下の
アルミナ系造滓材を用いることを特徴とするものであ
る。
【０００９】上記アルミナ系造滓材としては、重量比に
してＡｌ2Ｏ3：７０％以上、メタルＡｌ：５〜１５％、
ＳｉＯ2：８％以下、ＴｉＯ2：０．０５％以下、Ｃａ
Ｏ：４〜１０％を含有するものであることが望ましい。
してＡｌ2Ｏ3：７０％以上、メタルＡｌ：５〜１５％、
ＳｉＯ2：８％以下、ＴｉＯ2：０．０５％以下、Ｃａ
Ｏ：４〜１０％を含有するものであることが望ましい。
【００１０】また、上記アルミナ系造滓材には、１０〜
５０ｋｇ／ｃｍ2の圧縮強度を有する固形体に固形化さ
れたものを使用することが望ましい。
５０ｋｇ／ｃｍ2の圧縮強度を有する固形体に固形化さ
れたものを使用することが望ましい。
【００１１】一方、本発明に係る転動部品用鋼は、重量
比にして、Ｃ：０．７０〜１．１０％、Ｓｉ：０．１５
〜１．６０％、Ｍｎ：０．２０〜０．５０％、Ｃｒ：
０．９０〜１．６０％、残部がＦｅ及び不純物元素から
成る鋼であって、上記方法で製造したものである。
比にして、Ｃ：０．７０〜１．１０％、Ｓｉ：０．１５
〜１．６０％、Ｍｎ：０．２０〜０．５０％、Ｃｒ：
０．９０〜１．６０％、残部がＦｅ及び不純物元素から
成る鋼であって、上記方法で製造したものである。
【００１２】
【作用】鋼中の酸素含有量を低下させるために従来のよ
うにアルミナ系造滓材を多量に使用した場合、上記の通
りＪＩＳ−Ｃ系介在物が寿命に影響するようになるとい
う現象を解析したところ、このＪＩＳ−Ｃ系介在物の主
成分は窒化チタン（ＴｉＮ）、酸化チタン（ＴｉＯ2）
及びそれらの複合体（炭窒化チタン）から成ることが判
明した。そこで、これらに含まれるチタンの混入源を追
求したところ、製鋼時のスラグ中にＴｉＯ2が多量に含
まれており、これが鋼中へ混入していることが明らかと
なった。更に、スラグ中に存在するＴｉＯ2は、精錬時
に投入するアルミナ系造滓材に主に由来することを突き
止めた。
うにアルミナ系造滓材を多量に使用した場合、上記の通
りＪＩＳ−Ｃ系介在物が寿命に影響するようになるとい
う現象を解析したところ、このＪＩＳ−Ｃ系介在物の主
成分は窒化チタン（ＴｉＮ）、酸化チタン（ＴｉＯ2）
及びそれらの複合体（炭窒化チタン）から成ることが判
明した。そこで、これらに含まれるチタンの混入源を追
求したところ、製鋼時のスラグ中にＴｉＯ2が多量に含
まれており、これが鋼中へ混入していることが明らかと
なった。更に、スラグ中に存在するＴｉＯ2は、精錬時
に投入するアルミナ系造滓材に主に由来することを突き
止めた。
【００１３】軸受鋼は、転炉工程を通らないスクラップ
を用いた電気炉溶解後取鍋精錬により製造する場合が多
く、本発明のように転炉を用いずに電気炉溶解後取鍋精
錬を行なう場合には、チタン系介在物を精錬により除去
することは困難であり、これらの量を減少させるために
は鋼中への混入自体を防止する必要がある。そこでアル
ミナ系造滓材のＴｉＯ2含有量と、それを用いて製造さ
れる転動部品用鋼のＪＩＳ−Ｃ系介在物量及び転動疲労
寿命との関係を種々実験、検討した結果、アルミナ系造
滓材のＴｉＯ2含有量を０．０５重量％以下に抑えるこ
とによりチタン系介在物量の増加を抑制し、転動疲労寿
命への悪影響を防止することが可能であることを見いだ
したものである。
を用いた電気炉溶解後取鍋精錬により製造する場合が多
く、本発明のように転炉を用いずに電気炉溶解後取鍋精
錬を行なう場合には、チタン系介在物を精錬により除去
することは困難であり、これらの量を減少させるために
は鋼中への混入自体を防止する必要がある。そこでアル
ミナ系造滓材のＴｉＯ2含有量と、それを用いて製造さ
れる転動部品用鋼のＪＩＳ−Ｃ系介在物量及び転動疲労
寿命との関係を種々実験、検討した結果、アルミナ系造
滓材のＴｉＯ2含有量を０．０５重量％以下に抑えるこ
とによりチタン系介在物量の増加を抑制し、転動疲労寿
命への悪影響を防止することが可能であることを見いだ
したものである。
【００１４】アルミナ系造滓材のその他の成分について
は、以下のように含有量を限定することが望ましい。
は、以下のように含有量を限定することが望ましい。
【００１５】Ａｌ2Ｏ3：７０％以上 Ａｌ2Ｏ3はスラグの融点を下げ、脱酸生成物の吸着能を
向上させるに必要な成分であり、これらの働きを確保す
るためには70％以上含有させる必要がある。
向上させるに必要な成分であり、これらの働きを確保す
るためには70％以上含有させる必要がある。
【００１６】メタルＡｌ：５〜１５％ メタルＡｌは溶鋼中の酸素と結合してＡｌ2Ｏ3となるの
で、脱酸材の働きをすると同時にスラグに吸収されてス
ラグの融点を下げ、スラグによる脱酸生成物の吸着能を
向上させるに必要な成分である。これらの働きを確保す
るためには５％以上含有させる必要がある。また、メタ
ルＡｌはＣａＯとの組み合わせにより滓化性を向上させ
る成分であるが、ＣａＯを４〜１０％含有させた場合、
メタルＡｌを１５％以上含有させると両者のバランスが
崩れ、滓化性が悪化する。そこで上限を１５％とした
で、脱酸材の働きをすると同時にスラグに吸収されてス
ラグの融点を下げ、スラグによる脱酸生成物の吸着能を
向上させるに必要な成分である。これらの働きを確保す
るためには５％以上含有させる必要がある。また、メタ
ルＡｌはＣａＯとの組み合わせにより滓化性を向上させ
る成分であるが、ＣａＯを４〜１０％含有させた場合、
メタルＡｌを１５％以上含有させると両者のバランスが
崩れ、滓化性が悪化する。そこで上限を１５％とした
【００１７】ＳｉＯ2：８％以下 ＳｉＯ2は、過度に含有させるとスラグの塩基度を低下
させ、スラグの脱硫能力を悪化させる。このため、上限
を８％とした。
させ、スラグの脱硫能力を悪化させる。このため、上限
を８％とした。
【００１８】ＣａＯ：４〜１０％ ＣａＯは上記の通り、メタルＡｌとの組み合わせにより
造滓材の滓化性に影響を及ぼすとともに、プレス成形時
の成形性にも影響を及ぼす。ＣａＯ含有量を４〜１０％
とすることにより、上記メタルＡｌ含有量とのバランス
をとることができるとともに、後述の１０〜５０ｋｇ／
ｃｍ2の圧縮強度を得ることができる。
造滓材の滓化性に影響を及ぼすとともに、プレス成形時
の成形性にも影響を及ぼす。ＣａＯ含有量を４〜１０％
とすることにより、上記メタルＡｌ含有量とのバランス
をとることができるとともに、後述の１０〜５０ｋｇ／
ｃｍ2の圧縮強度を得ることができる。
【００１９】溶鋼の精錬はダイナミックな化学反応プロ
セスであるため、時間が重要なファクタとなる。造滓材
が溶鋼中においてスラグを生成し、溶鋼と所期の化学反
応を生じるためには、造滓材を溶鋼に投入した後、適度
な時間内に破砕及び溶解しなければならない。このた
め、造滓材を過度に硬く固化することは好ましくない。
しかし、自己凝着性が弱いと輸送中等に細かく破砕して
しまい、投入時の操業性を悪化させる。このため、本発
明では、このアルミナ系造滓材を固形体に固形化する際
の圧縮強度を１０〜５０ｋｇ／ｃｍ2とした。
セスであるため、時間が重要なファクタとなる。造滓材
が溶鋼中においてスラグを生成し、溶鋼と所期の化学反
応を生じるためには、造滓材を溶鋼に投入した後、適度
な時間内に破砕及び溶解しなければならない。このた
め、造滓材を過度に硬く固化することは好ましくない。
しかし、自己凝着性が弱いと輸送中等に細かく破砕して
しまい、投入時の操業性を悪化させる。このため、本発
明では、このアルミナ系造滓材を固形体に固形化する際
の圧縮強度を１０〜５０ｋｇ／ｃｍ2とした。
【００２０】なお、このような低ＴｉＯ2含有量のアル
ミナ系造滓材を製造するためには従来のようにアルミド
ロスやリサイクルアルミをそのまま用いることは適当で
はなく、アルミドロスに代えて純アルミナを、リサイク
ルアルミに代えて純アルミを使用する。
ミナ系造滓材を製造するためには従来のようにアルミド
ロスやリサイクルアルミをそのまま用いることは適当で
はなく、アルミドロスに代えて純アルミナを、リサイク
ルアルミに代えて純アルミを使用する。
【００２１】本発明に係る転動部品用鋼の化学成分を上
記のように限定した理由は、次の通りである。
記のように限定した理由は、次の通りである。
【００２２】Ｃ：０．７０〜１．１０％ 転動部品用鋼の代表的な従来鋼であるＪＩＳ−ＳＵＪ２
程度の転動疲労強度を持たせるためには、０．７０％以
上の炭素を含有させる必要がある。一方、１．１０％を
超える炭素を含有させると靱性が低下し、転動疲労寿命
が低下する。
程度の転動疲労強度を持たせるためには、０．７０％以
上の炭素を含有させる必要がある。一方、１．１０％を
超える炭素を含有させると靱性が低下し、転動疲労寿命
が低下する。
【００２３】Ｓｉ：０．１５〜１．６０％ Ｓｉは、鋼中の酸素含有量を低下させるために精錬時に
加えられる脱酸剤から不可避的に鋼中に混入する。従っ
て、Ｓｉ量を０．１５％未満に抑えると酸素低減効果が
不十分となり、転動疲労寿命を低下させる。一方、１．
６０％を超えるＳｉを含有させると、熱処理時の表面脱
炭が激しくなり、転動疲労寿命が低下する。
加えられる脱酸剤から不可避的に鋼中に混入する。従っ
て、Ｓｉ量を０．１５％未満に抑えると酸素低減効果が
不十分となり、転動疲労寿命を低下させる。一方、１．
６０％を超えるＳｉを含有させると、熱処理時の表面脱
炭が激しくなり、転動疲労寿命が低下する。
【００２４】Ｍｎ：０．２０〜０．５０％ Ｍｎは焼入性向上効果の大きい元素であり、転動部品を
十分に焼入れるためには０．２０％以上のＭｎを含有さ
せる必要がある。しかし、通常の寸法の転動部品を焼入
れるには０．５０％以下で十分であり、それを超えて含
有させても効果は飽和する。
十分に焼入れるためには０．２０％以上のＭｎを含有さ
せる必要がある。しかし、通常の寸法の転動部品を焼入
れるには０．５０％以下で十分であり、それを超えて含
有させても効果は飽和する。
【００２５】Ｃｒ：０．９０〜１．６０％ Ｃｒは鋼の焼入性及び靱性を向上させ、転動疲労寿命を
向上させる。この効果を十分に得るためには、Ｃｒは
０．９０％以上含有させることが必要である。一方、Ｃ
ｒは炭化物形成元素であり、１．６０％を超えて含有さ
せると巨大炭化物を生成して転動疲労寿命を低下させ
る。
向上させる。この効果を十分に得るためには、Ｃｒは
０．９０％以上含有させることが必要である。一方、Ｃ
ｒは炭化物形成元素であり、１．６０％を超えて含有さ
せると巨大炭化物を生成して転動疲労寿命を低下させ
る。
【００２６】
【実施例】次に、本発明に係る方法を用いて製造した転
動部品用鋼の特徴を、従来の方法を用いて製造した転動
部品用鋼と対比して実施例により説明する。ここでは供
試鋼として、本発明に係る方法を用いて製造した鋼（発
明鋼）をＡ〜Ｆの６種、従来の方法で製造した鋼をＧ〜
Ｊの４種製造した。それぞれの製鋼条件は次の通りであ
る。
動部品用鋼の特徴を、従来の方法を用いて製造した転動
部品用鋼と対比して実施例により説明する。ここでは供
試鋼として、本発明に係る方法を用いて製造した鋼（発
明鋼）をＡ〜Ｆの６種、従来の方法で製造した鋼をＧ〜
Ｊの４種製造した。それぞれの製鋼条件は次の通りであ
る。
【００２７】まず、各供試鋼を８０トン電気炉で溶解し
た後（溶鋼重量約１４０トン）、取鍋に移し、取鍋精錬
を行なった。この取鍋精錬の際に、石灰（ＣａＯ：８５
〜９５％）、高純度螢石（ＣａＦ2：９０％以上）及び
アルミナ系造滓材を表１に示す量だけ投入した。本実施
例で用いたアルミナ系造滓材の成分を表１に示す。発明
鋼Ａ〜Ｆと比較鋼Ｇ〜Ｊとで決定的に異なるのは、発明
鋼Ａ〜Ｆを製造する際に使用したアルミナ系造滓材のＴ
ｉＯ2含有量はいずれも０．０５％以下であるのに対
し、比較鋼Ｇ〜Ｊを製造する際に使用したアルミナ系造
滓材のＴｉＯ2含有量はいずれも０．０５％を超えてい
る（実際には０．２９％以上）ということである。
た後（溶鋼重量約１４０トン）、取鍋に移し、取鍋精錬
を行なった。この取鍋精錬の際に、石灰（ＣａＯ：８５
〜９５％）、高純度螢石（ＣａＦ2：９０％以上）及び
アルミナ系造滓材を表１に示す量だけ投入した。本実施
例で用いたアルミナ系造滓材の成分を表１に示す。発明
鋼Ａ〜Ｆと比較鋼Ｇ〜Ｊとで決定的に異なるのは、発明
鋼Ａ〜Ｆを製造する際に使用したアルミナ系造滓材のＴ
ｉＯ2含有量はいずれも０．０５％以下であるのに対
し、比較鋼Ｇ〜Ｊを製造する際に使用したアルミナ系造
滓材のＴｉＯ2含有量はいずれも０．０５％を超えてい
る（実際には０．２９％以上）ということである。
【００２８】石灰、高純度螢石、アルミナ系造滓材を投
入してスラグを生成した後、［石灰：高純度螢石］＝
［８０：２０］の割合で混合した造滓材をインジェクタ
（吹き込み装置）により取鍋中に吹き込んだ。この吹き
込み（インジェクション）量は表１に示す通りである。
入してスラグを生成した後、［石灰：高純度螢石］＝
［８０：２０］の割合で混合した造滓材をインジェクタ
（吹き込み装置）により取鍋中に吹き込んだ。この吹き
込み（インジェクション）量は表１に示す通りである。
【００２９】
【表１】 上記方法により製造された各供試鋼の化学成分を表２に
示す。発明鋼Ａ〜Ｆではいずれもチタン含有量が１０ｐ
ｐｍ以下であるのに対し、従来の方法で製造した比較鋼
Ｇ〜Ｊではチタン含有量が１７〜３１ｐｐｍと明確に差
が現われている。
示す。発明鋼Ａ〜Ｆではいずれもチタン含有量が１０ｐ
ｐｍ以下であるのに対し、従来の方法で製造した比較鋼
Ｇ〜Ｊではチタン含有量が１７〜３１ｐｐｍと明確に差
が現われている。
【００３０】
【表２】 次に、これら供試鋼の転動疲労試験を行なった。試験片
製造条件、試験条件及び転動疲労試験結果は次の通りで
ある。まず、上記のように製造された鋼をφ６０ｍｍ丸
棒に圧延し、１０ｍｍの厚さに切断した。そして、切断
面を鏡面研磨した後、熱処理を施した。熱処理条件は、
焼入が８５０℃×３０分加熱→油冷、焼もどしが１７０
℃×９０分→空冷である。各供試鋼について１０枚の試
験片を上記工程で作成し、スラスト型転動疲労試験機に
より疲労寿命試験を行なった。試験条件は次の通りであ
る。
製造条件、試験条件及び転動疲労試験結果は次の通りで
ある。まず、上記のように製造された鋼をφ６０ｍｍ丸
棒に圧延し、１０ｍｍの厚さに切断した。そして、切断
面を鏡面研磨した後、熱処理を施した。熱処理条件は、
焼入が８５０℃×３０分加熱→油冷、焼もどしが１７０
℃×９０分→空冷である。各供試鋼について１０枚の試
験片を上記工程で作成し、スラスト型転動疲労試験機に
より疲労寿命試験を行なった。試験条件は次の通りであ
る。
【００３１】 ヘルツ応力 約５３０ｋｇｆ／ｍｍ2 潤滑油 マシン油 ＃１０ ボール ３／８インチ×３個 温度 常温（ただし、自然昇温あり） 回転速度 １５００ｃｐｍ
【００３２】転動面で剥離が生じた時点における回転数
をその試験片の寿命とし、１０枚の試験片の寿命から得
られるＢ10寿命値（１０％破損率）をその供試鋼の疲労
寿命とした。そして、各供試鋼の転動疲労寿命を、比較
鋼ＧのＢ10寿命を１とした寿命比により表わした。
をその試験片の寿命とし、１０枚の試験片の寿命から得
られるＢ10寿命値（１０％破損率）をその供試鋼の疲労
寿命とした。そして、各供試鋼の転動疲労寿命を、比較
鋼ＧのＢ10寿命を１とした寿命比により表わした。
【００３３】転動疲労試験の結果を表１に示す。表１に
示される通り、従来の方法で製造した比較鋼Ｇ〜Ｊが0.
8〜1.1の寿命比であるのに対し、本発明に係る方法で製
造した発明鋼Ａ〜Ｆは3.2〜4.6という高い寿命比を示し
ている。これは、表２で示される通り、発明鋼Ａ〜Ｆの
チタン含有量が非常に低く、チタン系介在物、すなわち
ＪＩＳ−Ｃ系介在物量が比較鋼Ｇ〜Ｊと比較して大幅に
少ないためである。
示される通り、従来の方法で製造した比較鋼Ｇ〜Ｊが0.
8〜1.1の寿命比であるのに対し、本発明に係る方法で製
造した発明鋼Ａ〜Ｆは3.2〜4.6という高い寿命比を示し
ている。これは、表２で示される通り、発明鋼Ａ〜Ｆの
チタン含有量が非常に低く、チタン系介在物、すなわち
ＪＩＳ−Ｃ系介在物量が比較鋼Ｇ〜Ｊと比較して大幅に
少ないためである。
【００３４】
【発明の効果】本発明に係る転動部品用鋼の製造方法で
は、製鋼時にチタンの鋼中への侵入を最小限に抑え、Ｊ
ＩＳ−Ａ系、ＪＩＳ−Ｂ系介在物量を低減すると同時に
ＪＩＳ−Ｃ系介在物量も低減する。このため、転動疲労
寿命の更なる向上が可能となる。
は、製鋼時にチタンの鋼中への侵入を最小限に抑え、Ｊ
ＩＳ−Ａ系、ＪＩＳ−Ｂ系介在物量を低減すると同時に
ＪＩＳ−Ｃ系介在物量も低減する。このため、転動疲労
寿命の更なる向上が可能となる。
【表３】
フロントページの続き (72)発明者 高田 八束 愛知県東海市荒尾町ワノ割１番地 愛知製 鋼株式会社内
Claims (4)
- 【請求項１】 電気炉で溶解後、溶鋼を取鍋に移し、取
鍋精錬炉及び脱ガス装置で精錬を行なって製造する転動
部品用鋼の製造方法において、取鍋精錬時に投入する造
滓材に、ＴｉＯ2含有量が0.05重量％以下のアルミナ系
造滓材を用いることを特徴とする転動部品用鋼の製造方
法。 - 【請求項２】 上記アルミナ系造滓材が重量比にしてＡ
ｌ2Ｏ3：７０％以上、メタルＡｌ：５〜１５％、ＳｉＯ
2：８％以下、ＴｉＯ2：０．０５％以下、ＣａＯ：４〜
１０％を含有するものである請求項１記載の転動部品用
鋼の製造方法。 - 【請求項３】 上記アルミナ系造滓材が１０〜５０ｋｇ
／ｃｍ2の圧縮強度を有する固形体に固形化されたもの
である請求項１又は２記載の転動部品用鋼の製造方法。 - 【請求項４】 重量比にして、Ｃ：０．７０〜１．１０
％、Ｓｉ：０．１５〜１．６０％、Ｍｎ：０．２０〜
０．５０％、Ｃｒ：０．９０〜１．６０％、残部がＦｅ
及び不純物元素から成り、請求項１〜３のいずれかに記
載の方法で製造されたことを特徴とする転動部品用鋼。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP24725594A JP3468478B2 (ja) | 1994-09-13 | 1994-09-13 | 転動部品用鋼の製造方法及びその鋼 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP24725594A JP3468478B2 (ja) | 1994-09-13 | 1994-09-13 | 転動部品用鋼の製造方法及びその鋼 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0881710A true JPH0881710A (ja) | 1996-03-26 |
| JP3468478B2 JP3468478B2 (ja) | 2003-11-17 |
Family
ID=17160770
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP24725594A Expired - Fee Related JP3468478B2 (ja) | 1994-09-13 | 1994-09-13 | 転動部品用鋼の製造方法及びその鋼 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3468478B2 (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1158064A1 (en) * | 1999-10-21 | 2001-11-28 | Koyo Seiko Co., Ltd. | Steel for large bearing and parts for large bearing |
| US7435308B2 (en) | 2005-05-27 | 2008-10-14 | Nsk Ltd. | Rolling bearing |
| JP2011149060A (ja) * | 2010-01-21 | 2011-08-04 | Kobe Steel Ltd | フッ素を使用しない２次精錬方法 |
-
1994
- 1994-09-13 JP JP24725594A patent/JP3468478B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1158064A1 (en) * | 1999-10-21 | 2001-11-28 | Koyo Seiko Co., Ltd. | Steel for large bearing and parts for large bearing |
| EP1158064A4 (en) * | 1999-10-21 | 2004-09-22 | Koyo Seiko Co | STEEL AND PARTS FOR LARGE STOCK |
| US7435308B2 (en) | 2005-05-27 | 2008-10-14 | Nsk Ltd. | Rolling bearing |
| JP2011149060A (ja) * | 2010-01-21 | 2011-08-04 | Kobe Steel Ltd | フッ素を使用しない２次精錬方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3468478B2 (ja) | 2003-11-17 |
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