JPH11303874A - Rolling member - Google Patents

Rolling member

Info

Publication number
JPH11303874A
JPH11303874A JP11152798A JP11152798A JPH11303874A JP H11303874 A JPH11303874 A JP H11303874A JP 11152798 A JP11152798 A JP 11152798A JP 11152798 A JP11152798 A JP 11152798A JP H11303874 A JPH11303874 A JP H11303874A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
rolling
steel
bearing
stainless steel
corrosion resistance
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP11152798A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Susumu Tanaka
進 田中
Kenji Yamamura
賢二 山村
Manabu Ohori
學 大堀
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
NSK Ltd
Original Assignee
NSK Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by NSK Ltd filed Critical NSK Ltd
Priority to JP11152798A priority Critical patent/JPH11303874A/en
Publication of JPH11303874A publication Critical patent/JPH11303874A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an inexpensive rolling device improved in fretting resistance, acoustic performance, corrosion resistance, service life and workability. SOLUTION: In a rolling device composed of an outer member, an inner member and a plurality of rollers interposed between the former two members, in which the rollers roll on a first contract surface that is the surface of the outer member making contact with the rollers, and on a second contact surface that is the surface of the inner member making contact with the rollers, at least one of the outer member, the inner member and rollers is made of a steel alloy containing <=1.5 wt.% of C, >=10 wt.% and <=20 wt.% of Cr, >=0.1 wt.% and <=0.8 wt.% of Mn, >=0.1 wt.% and <=1.0 wt.% of Si, and <0.2 wt.% of N.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明が属する技術分野】この発明は、HDD(ハード
ディスクドライブ)やVTRのような精密機器、食品機
械、航空機、工作機械、半導体関連機器等に使用される
転がり軸受、また直動案内軸受、またボールねじ装置等
の転動装置に係わり、材料組成を改良することにより耐
フレッチング性、音響性能、耐食性や加工性などに優れ
た特性を持つ転動装置に関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a rolling bearing, a linear guide bearing, and the like used in precision equipment such as an HDD (hard disk drive) and a VTR, a food machine, an aircraft, a machine tool, a semiconductor-related equipment, and the like. The present invention relates to a rolling device such as a ball screw device, which has excellent characteristics such as fretting resistance, acoustic performance, corrosion resistance and workability by improving the material composition.

【0002】[0002]

【従来の技術】一般に、転がり軸受用の材料として、軸
受鋼であればSUJ2が、ステンレス鋼であればSUS
440Cあるいは13Cr系のマルテンサイト系ステン
レス鋼が、また肌焼鋼であればSCR420やSCM4
20相当の鋼材が使用されている。転がり軸受は高面圧
下で繰り返しせん断応力を受けて用いられるため、その
せん断応力に耐えて転がり疲労寿命を確保するべく、軸
受鋼には焼入・焼戻しが、ステンレス鋼には焼入・サブ
ゼロ・焼戻しが、また肌焼鋼は浸炭または浸炭窒化後に
焼入・焼戻しが施されて、HRC58〜64の硬度が実
現されている。
2. Description of the Related Art Generally, as a material for a rolling bearing, SUJ2 is used for bearing steel, and SUS is used for stainless steel.
440C or 13Cr martensitic stainless steel, or SCR420 or SCM4 for case hardened steel
20 steel materials are used. Rolling bearings are repeatedly subjected to shear stress under high surface pressure and used to withstand the shear stress and secure the rolling fatigue life. Tempering, and case hardening steel are quenched and tempered after carburizing or carbonitriding to achieve a hardness of HRC 58 to 64.

【0003】しかし、これら転がり軸受の使用環境は多
種多様であり、軸受鋼を用いたのでは、海に隣接した地
域における塩害により、あるいは水や海水の侵入、また
は湿潤その他の腐食環境下での暴露あるいは使用により
早期に発錆するおそれがある。
[0003] However, the use environment of these rolling bearings is various, and the use of bearing steel is not sufficient because of salt damage in an area adjacent to the sea, intrusion of water or seawater, or in a wet or other corrosive environment. Exposure or use may cause premature rusting.

【0004】そこで、腐食性環境下で使用されるよう
な、また、特に発錆を避ける必要がある転がり軸受にあ
っては、耐食性に優れるとともに軸受に必要な硬度HR
C58以上を有するステンレス軸受鋼として高炭素Cr
マルテンサイト系のSUS440C等が従来より使用さ
れている。
Therefore, a rolling bearing which is used in a corrosive environment and in which it is particularly necessary to avoid rusting is excellent in corrosion resistance and hardness HR required for the bearing.
High carbon Cr as stainless steel bearing steel having C58 or more
Martensitic SUS440C and the like have been conventionally used.

【0005】また、各種スピンドル、又は各種スピンド
ルモータの搬送上、及びHDD装置等のスイングアーム
用等で使用される転がり軸受にあっては、優れた回転・
音響性能及び耐フレッチング性を有し、トルク変動が小
さいことが要求される。しかし、従来のステンレス鋼に
は10μmを超える粗大な共晶炭化物が多数内在するた
めに、目標とする加工精度が得られにくく、例えば、音
響性能が軸受鋼製のものに比較して劣る傾向にある。
[0005] Rolling bearings used for transporting various types of spindles or various types of spindle motors and for use in swing arms of HDDs and the like have excellent rotation and excellent rotation.
It is required to have acoustic performance and fretting resistance and small torque fluctuation. However, the conventional stainless steel contains a large number of coarse eutectic carbides exceeding 10 μm, so that it is difficult to obtain the target processing accuracy. For example, the acoustic performance tends to be inferior to that of bearing steel. is there.

【0006】そこで、特に磁気ディスクを回転駆動する
のに使用され、回転・音響性能が要求されるスピンドル
モータには、上記の理由により、軸受鋼製の転がり軸受
が使用されることが多い。これに対し、磁気ディスクの
有効エリアへのアクセス位置決めを行うスイングアーム
を駆動するのに使用されるスイングアーム用の転がり軸
受は、揺動条件下で使用されるため、転動体と軌道輪の
間に油膜が形成され難く、フレッチング摩耗によりトル
ク変動やトルクスパイクが生じ、HDD装置の読み取り
機能に障害を引き起こすことがある。
For this reason, rolling bearings made of bearing steel are often used for spindle motors, which are used particularly for rotationally driving magnetic disks and require rotational and acoustic performance, for the reasons described above. On the other hand, the rolling bearing for the swing arm, which is used to drive the swing arm for positioning the access to the effective area of the magnetic disk, is used under the oscillating condition. An oil film is not easily formed on the HDD, and torque fluctuations and torque spikes may occur due to fretting wear, which may cause a failure in the reading function of the HDD device.

【0007】したがって、スイングアーム用の転がり軸
受には、耐フレッチング性が良好な高炭素Crステンレ
ス鋼が使用されることが多く、近年では、回転・音響性
能が改良された13Cr系のマルテンサイト系ステンレ
ス鋼が、HDD装置等のスイングアーム等で用いられる
転がり軸受用のステンレス軸受鋼として使用されること
が多い。
Therefore, high-carbon Cr stainless steel having good fretting resistance is often used for a rolling bearing for a swing arm, and in recent years, a 13Cr-based martensitic system with improved rotational and acoustic performance has been used. Stainless steel is often used as a stainless bearing steel for a rolling bearing used in a swing arm of an HDD device or the like.

【0008】これに対して、案内レールとスライダから
なる直動案内軸受装置や、ねじ軸とナットからなるボー
ルねじ装置の場合、これらに使用される耐食性を持つス
テンレス材料として、JIS−SUS440Cまたは1
3Cr系のマルテンサイト系ステレンス鋼(炭素含有量
0.6〜0.7%)、さらにはJIS−SUS630等
の析出硬化型ステンレス鋼が使用されている。
On the other hand, in the case of a linear motion guide bearing device comprising a guide rail and a slider or a ball screw device comprising a screw shaft and a nut, JIS-SUS440C or 1 is used as a corrosion-resistant stainless steel material used for these.
A 3Cr martensitic stainless steel (carbon content: 0.6 to 0.7%) and a precipitation hardening stainless steel such as JIS-SUS630 are used.

【0009】[0009]

【発明が解決しようとする課題】転がり軸受の場合 前記のような高炭素Crステンレス鋼においては、C、
Crの含有量が多いとき、例えばCを0.6重量%を超
えて含有すると多量のCrとあいまって10μmを超え
る粗大な共晶炭化物が多数形成されるようになり、これ
らが転動部材の疲労寿命、靭性、耐食性等を低下させる
だけでなく、鍛造性、切削性等の加工性をも劣化させる
という問題があった。
SUMMARY OF THE INVENTION In the case of a rolling bearing In the high carbon Cr stainless steel as described above, C,
When the content of Cr is large, for example, when C is contained in excess of 0.6% by weight, a large number of coarse eutectic carbides exceeding 10 μm are formed in combination with a large amount of Cr, and these are used as rolling elements. There is a problem that not only the fatigue life, toughness, corrosion resistance and the like are reduced, but also the workability such as forgeability and machinability is deteriorated.

【0010】さらに、粗大な共晶炭化物の存在は、軸受
の音響性能にも悪影響が及ぼすことがある。音響性能と
は軸受が作動中に発生する信号により生じる騒音の少な
さを指すもので、HDD装置のような振動を極度に嫌う
精密機器に使用される比較的小型のステンレス製転がり
軸受の場合は大きな問題となることが多い。
[0010] Furthermore, the presence of coarse eutectic carbides can also adversely affect the acoustic performance of the bearing. Acoustic performance refers to the low noise generated by signals generated while the bearing is operating.For relatively small stainless steel rolling bearings used in precision equipment that extremely dislikes vibration such as HDD devices, Often a big problem.

【0011】すなわち、軸受において発生する振動は、
その外輪、内輪または軸体、転動体の形状的な精度に大
きく依存する。そのため、粗大な共晶炭化物が存在する
ような材料を軸受に使用した場合には、その粗大な炭化
物が軸受を仕上げ加工する際に目標となる精度の達成に
対する阻害要因となり、さらに回転作動中においても基
地と共晶炭化物との間に摩耗差が生じて粗さ等の精度低
下要因となり、さらに、接触面でこれらの炭化物が相互
に干渉しあって、その結果騒音が増大する。
That is, the vibration generated in the bearing is
It largely depends on the accuracy of the shape of the outer ring, inner ring or shaft body, and rolling element. Therefore, when a material having coarse eutectic carbides is used for the bearing, the coarse carbides become a hindrance to the achievement of the target accuracy when finishing the bearing, and further during rotation operation. Also, a difference in wear occurs between the matrix and the eutectic carbide, which causes a reduction in accuracy such as roughness, and further, these carbides interfere with each other on the contact surface, resulting in an increase in noise.

【0012】このように粗大共晶炭化物は、軸受の音響
性能を低下させるだけでなく、応力集中源となって疲労
寿命をも低下させ、さらには靭性、耐食性等の劣化を招
く。
As described above, the coarse eutectic carbide not only reduces the acoustic performance of the bearing, but also reduces the fatigue life as a stress concentration source, and further causes deterioration in toughness, corrosion resistance, and the like.

【0013】したがって、SUS440C等の高炭素C
rマルテンサイト系ステンレス鋼はステンレス鋼として
十分な耐食性、機械的強度を有していないばかりか、音
響性能も著しく劣り、更にコストも高いため、腐食環境
下で使用される軸受や各種スピンドル、又は各種スピン
ドルモータ、およびHDD装置用スイングアームなどで
用いられる転がり軸受には、好適に使用することはでき
なかった。
Therefore, high carbon C such as SUS440C
r Martensitic stainless steel not only does not have sufficient corrosion resistance and mechanical strength as stainless steel, but also has extremely poor acoustic performance and high cost, so bearings and various spindles used in a corrosive environment, or Rolling bearings used in various types of spindle motors, swing arms for HDD devices, and the like cannot be suitably used.

【0014】また、これらの転がり軸受は接着剤で固定
されることが多く、防錆油が付着していると接着強度が
低下したり、防錆油がこれと化学反応して錆びの原因と
なったり、さらにはアウトガスが発生してこれがディス
ク表面に付着してHDD装置の信頼性を低下させる等の
種々の問題があるため、完全脱脂される場合が多く、こ
のため転がり軸受にはステンレス鋼の方が好ましいとさ
れている。しかし、ステンレス鋼はSUJ2等の軸受鋼
にくらべて、コストが高いばかりか、SUJ2に比べて
耐食性、耐フレッチング性は良好ではあるものの、粗大
な共晶炭化物が多数内在するために、目標とする加工精
度が得られにくい。また、軸受の音響性能がSUJ2製
のものに比較して劣る傾向にあるため、高い回転・音響
性能が要求されるスピンドルモータ用の転がり軸受に使
用することは難しかった。更に、各種スピンドル用の転
がり軸受においても、スピンドルの運送上および運転中
における耐フレッチング性について、さらなる改善が求
められてきている。
In addition, these rolling bearings are often fixed with an adhesive, and if rust-preventive oil is attached, the adhesive strength is reduced, or the rust-preventive oil chemically reacts with this to cause rust. In addition, there are various problems such as the occurrence of outgassing and the generation of outgas which adheres to the disk surface and lowers the reliability of the HDD device. Therefore, the bearing is often completely degreased. Is preferred. However, stainless steel is not only higher in cost than bearing steel such as SUJ2, but also has better corrosion resistance and fretting resistance than SUJ2, but has a large number of coarse eutectic carbides. It is difficult to obtain processing accuracy. Also, since the acoustic performance of the bearing tends to be inferior to that of SUJ2, it has been difficult to use it for a rolling bearing for a spindle motor that requires high rotational and acoustic performance. Further, with respect to rolling bearings for various types of spindles, further improvements are required in the fretting resistance during transportation and operation of the spindles.

【0015】特公平5−2734号公報には、C、Cr
の含有量を低減することにより共晶炭化物の形成を抑制
して、音響性能、疲労強度等を著しく改善したマルテン
サイト系ステンレス鋼製の転がり軸受けが開示されてい
る。しかし、これは炭化物の大きさの点でSUJ2に比
較して劣っており音響性能が劣るばかりかコストに対す
る配慮がなされておらず、更に該公報にはHDDスイン
グアーム用転がり軸受の要求特性である耐フレッチング
性に関する事柄が全く明示されておらず、また加工性に
対する記述が全くなされていない。
Japanese Patent Publication No. 5-27334 discloses that C, Cr
Discloses a rolling bearing made of martensitic stainless steel in which the formation of a eutectic carbide is suppressed by reducing the content of, and the acoustic performance, fatigue strength and the like are remarkably improved. However, this is inferior to SUJ2 in terms of the size of the carbide, so that not only is the acoustic performance inferior, but also no consideration is given to the cost. Further, this publication discloses the required characteristics of a rolling bearing for an HDD swing arm. No matters concerning fretting resistance are specified, and no description is made on workability.

【0016】さらに、特開平6−117439号公報に
は、内輪、外輪の両方かあるいは一方をマルテンサイト
系のステンレスで構成し、転動体を軸受鋼で構成するこ
とによってコストダウンをはかり、音響性能を向上させ
る試みがなされているが、この発明も、軌道輪に使用さ
れたステンレス鋼が特公平5−2734号に記載されて
いるマルテンサイト系ステンレス鋼と同一のものである
ため、音響性能がSUJ2等の軸受鋼に比較して劣って
おり、内輪、外輪及び転動体すべて軸受鋼製の転がり軸
受には音響性能の点で及ばなかった。また、この公報に
も特公平5−2734号と同様HDDスイングアーム用
転がり軸受の要求特性である耐フレッチング性に関する
事柄が全く明示されておらず、加工性に対する記述が全
くなされていない。
Further, Japanese Unexamined Patent Publication (Kokai) No. 6-117439 discloses that one or both of the inner ring and the outer ring are made of martensitic stainless steel and the rolling elements are made of bearing steel to reduce the cost and to improve the acoustic performance. Attempts have been made to improve the acoustic performance because the stainless steel used for the bearing ring is the same as the martensitic stainless steel described in Japanese Patent Publication No. 5-2734. It was inferior to bearing steels such as SUJ2, and was inferior in terms of acoustic performance to rolling bearings made of bearing steel in all of the inner ring, outer ring and rolling elements. Also, as in Japanese Patent Publication No. 5-2734, this publication does not clearly disclose matters relating to fretting resistance, which is a required characteristic of a rolling bearing for an HDD swing arm, and does not make any description regarding workability.

【0017】また、上記両従来技術とも特に耐食性を要
求される場合では、対策が必ずしも十分とはいえない。
Also, in both of the above prior arts, when corrosion resistance is particularly required, it cannot be said that measures are necessarily sufficient.

【0018】直動案内軸受装置,ボールねじ装置の場合 リニアガイド装置のように、使用される部品がスライダ
やレールのように複雑な異形断面形状である場合には、
素材はできるだけ完成品形状に近い形状まで冷間異形引
抜き加工されることが多いため、難加工性であるステン
レス鋼では変形抵抗や加工硬化が大きい。このため、異
形引抜きに多大な時間と費用を要し、比較的加工性の良
好なSCM420やSCR420等の肌焼鋼やS45C
やS53C等の機械構造用炭素鋼に比べて著しく高コス
トになるなどの問題があった。
In the case of a linear motion guide bearing device and a ball screw device, such as a linear guide device, when a component to be used has a complicated irregular cross-sectional shape like a slider or a rail,
Since the material is often subjected to cold deformed drawing to a shape as close as possible to the shape of the finished product, stainless steel, which is difficult to process, has large deformation resistance and work hardening. For this reason, it takes a lot of time and cost to draw out deformed shapes, and case hardening steel such as SCM420 and SCR420 and S45C, which have relatively good workability.
There is a problem that the cost is remarkably higher than that of carbon steel for machine structure such as S53C and S53C.

【0019】特に、SUS630等の析出硬化型ステン
レス鋼は非常に高耐食性ではあるが、溶体化処理した状
態でもHRC33〜36程度の硬度を有することから極
めて冷間加工性に乏しく、部品製造コストが非常に高コ
ストとなり、原子力関連等の特殊な分野を除いてはあま
り使用されないのが現状である。
In particular, precipitation-hardening stainless steel such as SUS630 has very high corrosion resistance, but has a hardness of about 33 to 36 HRC even in a solution-treated state, so that it has extremely poor cold workability and component manufacturing costs. At present, the cost is very high and it is rarely used except for special fields such as nuclear power.

【0020】そこで、近年では難加工性であるSUS4
40Cの炭素、Cr含有量を低減化し、冷間異形引抜き
加工性を改良した13Cr系の高炭素マルテンサイト系
ステンレス鋼が使用されるようになってきた。しかし、
この材料においてもまだ改善効果が不十分で、金型が早
期に欠けたり、手直しが必要になるなど、問題は十分に
解消されていなかった。
Therefore, in recent years, SUS4 which is difficult to process is used.
The use of 13Cr-based high carbon martensitic stainless steel, which has a reduced carbon and Cr content of 40C and improved cold deformability, has been used. But,
Even with this material, the improvement effect is still insufficient, and the problems such as the lack of the mold at the early stage and the necessity of reworking have not been sufficiently solved.

【0021】さらに、従来の高炭素マルテンサイト系の
ステンレス鋼では、異形引抜きした際、加工硬化して減
面率の最も大きい溝にそって、縦に時効割れが生じるこ
とがあり、引き抜いた後にすぐに焼戻しするなど、特に
注意を払う必要がある。
Further, in the conventional high-carbon martensitic stainless steel, when a deformed shape is drawn, work hardening occurs and a longitudinal aging crack may occur along the groove having the largest area reduction. Special attention should be paid to tempering immediately.

【0022】また、上記転がり要素をもつ直動案内装置
は転がり軸受と同様にしばしば高面圧下で繰り返しせん
断応力を受けて用いられるため、そのせん断応力に耐え
て転がり疲労寿命を確保するべく、その製造にあたって
は、成形後に焼入れ処理を施して表面硬度を高めること
が行われる。従来の焼入れ方法としては、真空中でずぶ
焼入れを行う方法と、高周波焼入れを行う方法とが周知
であるが、前者では、部品全体を高温にした後に急冷を
行うので、部品形状が異形、長尺である程部品全体の冷
却速度にアンバランスが生じて、その結果大きな変形や
曲がり、ねじれを生じてしまうことがある。
Further, since the linear motion guide device having the above-mentioned rolling element is often used under repeated high shear stress under high surface pressure like a rolling bearing, the linear motion guide device is required to withstand the shear stress and secure the rolling fatigue life. In manufacturing, quenching treatment is performed after molding to increase the surface hardness. As a conventional quenching method, a method of performing soaking quenching in a vacuum and a method of performing induction quenching are well known, but in the former, since the entire part is quenched after being heated to a high temperature, the part shape is irregular or long. The smaller the length, the more unbalanced the cooling rate of the entire part may be, resulting in large deformation, bending, and twisting.

【0023】一方、後者の高周波焼入れを行う方法の場
合、部分的に焼入れ硬化を施すことは焼入れコイルの設
計で容易に行うことができ、且つ部品全体に熱を加える
必要がないので、焼入れ時の変形や曲がり、ねじれ等も
少なくて済み、心部等の非硬化層が十分軟質であるた
め、その変形等の矯正もし易いという利点がある。その
ため、リニアガイド装置を構成するレールやスライダ等
の部品のうち、特に異形、長尺のものにあっては、焼入
れは後者の高周波焼入れによることの方が多い。
On the other hand, in the latter method of performing induction hardening, partial hardening can be easily performed by designing a hardening coil, and it is not necessary to apply heat to the entire part. There is an advantage that the deformation, bending, twisting, etc. of the non-cured layer can be reduced, and the non-hardened layer such as the core is sufficiently soft, so that the deformation can be easily corrected. For this reason, among the parts such as rails and sliders that constitute the linear guide device, particularly in the case of irregular or long parts, the quenching is more often performed by the latter induction hardening.

【0024】しかし、従来のステンレス鋼では機械構造
用炭素鋼に比較して炭素の拡散速度が小さく、さらに凝
固過程で生成した粗大な共晶炭化物が基地中に溶け込み
難いこともあって、高周波焼入れによる短時間加熱で
は、焼入れ硬化層深さが得られ難い。また、高周波出力
や焼入れ速度等により深い硬化層深さを得ようとすると
炭化物の溶け込み過ぎによってMs点が低下してマルテ
ンサイト変態が抑制されて未変態オーステナイトが多量
残留することにより表面硬化が得られなくなったり、硬
さにむらが生じたりするといった問題もあった。また、
従来のステンレス鋼は焼入れ方法によらず粗大共晶炭化
物が多数内在するために、それが応力集中源として作用
し、転動疲労寿命を低下させたり、また、十分な耐食性
を有していないといった問題もあった。
However, in the conventional stainless steel, the diffusion rate of carbon is lower than that of carbon steel for mechanical structure, and the coarse eutectic carbide generated in the solidification process is hard to melt into the matrix. , It is difficult to obtain a hardened hardened layer depth by heating for a short time. Also, when trying to obtain a deep hardened layer depth by high frequency output, quenching speed, etc., the Ms point decreases due to excessive penetration of carbides, martensitic transformation is suppressed, and a large amount of untransformed austenite remains, resulting in surface hardening. There were also problems such as being unable to be performed and unevenness in hardness. Also,
Conventional stainless steel contains a large number of coarse eutectic carbides regardless of the quenching method, which acts as a source of stress concentration, reduces rolling fatigue life, and does not have sufficient corrosion resistance. There were also problems.

【0025】特開平2−310342号公報や同3−1
38335号公報は冷間鍛造用マルテンサイト系ステン
レス鋼とその製造法を開示しているが、これらのステン
レス鋼は固溶あるいは析出強化に寄与する炭素の含有量
が不足しているばかりか、転動疲労寿命、耐摩耗性、耐
食性等に好適な影響を及ぼす窒素が含有されていないた
め、高面圧で繰り返し疲労を受ける軸受用途に対しては
十分でない。
JP-A-2-310342 and JP-A 3-1342
Japanese Patent No. 38335 discloses a martensitic stainless steel for cold forging and a method for producing the same. However, these stainless steels not only lack the content of carbon that contributes to solid solution or precipitation strengthening, Since it does not contain nitrogen which has a favorable effect on dynamic fatigue life, wear resistance, corrosion resistance, etc., it is not sufficient for bearing applications which are repeatedly subjected to fatigue under high surface pressure.

【0026】また、リニヤガイド装置やボールねじ装置
は短いストロークで繰り返し往復運動される動作を伴う
ので、転がり軸受と同様に耐フレッチング性が必要であ
る。
Since the linear guide device and the ball screw device are repeatedly reciprocated in a short stroke, fretting resistance is required as in the case of a rolling bearing.

【0027】特に厳しい耐食性等の条件下で使用される
ものの場合(転がり軸受、直動案内軸受装置、ボールネ
ジ装置に共通する課題) 転がり軸受け、直動案内軸受装置、ボールネジ装置等の
上記転動装置に、特に耐食性が要求される場合には、こ
れらのステンレス鋼や軸受鋼、さらには浸炭あるいは浸
炭窒化処理した肌焼鋼に硬質Crめっき、フッ化レイデ
ント、その他各種表面皮膜処理したものが用いられてい
る。しかし、転がり軸受においては表面近傍で疲労と摩
耗などの損傷を受けて、このような母相と不連続の皮膜
ではすぐに脱落してしまい、十分な耐久性が得られない
といった問題がある。
Used under particularly severe conditions such as corrosion resistance
Case (rolling bearings, linear guide bearings, ball bearings)
Problems common to all threading devices) If the above rolling devices such as rolling bearings, linear motion guide bearing devices, and ball screw devices require particularly corrosion resistance, these stainless steels and bearing steels, and carburized or carbonitrided A case hardened steel treated with hard Cr plating, fluoridated fluoride and other various surface coatings is used. However, there is a problem that a rolling bearing suffers damages such as fatigue and wear in the vicinity of its surface, and such a coating that is discontinuous with a matrix phase falls off immediately, resulting in insufficient durability.

【0028】一方で、ドイツ特許3901470号に
は、炭素を窒素で置換することにより、今までにない非
常に高耐食性且つ高機能なマルテンサイト系ステンレス
鋼を得ることが開示されており、このようなステンレス
鋼は近年、欧州を中心に盛んに論文発表されている(Pr
oceeding of International Congress Stainless Stee
l'96(p42〜p46)等)、(材料名 Cronidur 30ま
たはX30 等)。
On the other hand, German Patent No. 3901470 discloses that an unusually high corrosion resistance and high performance martensitic stainless steel is obtained by replacing carbon with nitrogen. Stainless steels have been actively published in recent years, mainly in Europe (Pr
oceeding of International Congress Stainless Stee
l'96 (p42-p46) etc.) (Material name Cronidur 30 or X30 etc.).

【0029】一般的に、ステンレス鋼における窒素添加
は主にオーステナイト系のステンレス鋼で実施されてお
り、マルテンサイト系のステンレス鋼においては窒素の
溶解度が小さく、多量に窒素が含有されると、凝固過程
で気泡が生じ、インゴットに多量の気孔が導入されて素
材の健全性が損なわれるといった問題もあり、これまで
研究も活発でなくほとんど実用化に至っていなかった。
In general, nitrogen addition to stainless steel is mainly performed in austenitic stainless steel. In martensitic stainless steel, the solubility of nitrogen is small, and when a large amount of nitrogen is contained, solidification occurs. There is also a problem that air bubbles are generated in the process and a large amount of pores are introduced into the ingot, thereby deteriorating the soundness of the material. Until now, research has been inactive and almost no practical use has been achieved.

【0030】これに対し、前記ドイツ特許は数十気圧と
いう窒素雰囲気の圧力容器の中で製鋼を行なうことによ
り、0.3%を越える窒素の合金化を可能にしたもので
ある。しかし、言い換えれば圧力容器の中で製鋼を行な
う必要があり、製鋼過程が特殊となるため、設備投資あ
るいは生産性の面でコストアップは避けられないといっ
た問題もあった。
On the other hand, the above-mentioned German patent enables the alloying of nitrogen exceeding 0.3% by performing steelmaking in a pressure vessel in a nitrogen atmosphere of several tens of atmospheres. However, in other words, it is necessary to perform steelmaking in a pressure vessel, and since the steelmaking process is special, there has been a problem that an increase in cost is unavoidable in terms of capital investment and productivity.

【0031】また、航空機用または比較的高温で使用さ
れる耐食軸受に用いられる材料は、耐食性だけでなく高
温寿命等に優れていることが必要であるが、上記ドイツ
特許に記載の材料ではこの点でまだ改良の余地があっ
た。
Further, the material used for corrosion-resistant bearings for aircraft or used at relatively high temperatures needs to be excellent not only in corrosion resistance but also in high-temperature life and the like. There was still room for improvement.

【0032】本願発明の目的 本願発明は、既述の課題を解決した転動装置を提供する
ことを目的とするものである。
An object of the present invention is to provide a rolling device that solves the above-mentioned problems.

【0033】本願発明の他の目的は、優れた耐食性を有
する材料組成にさらに良好な加工性を付与するべく材料
組成の改良を行い、転動寿命はもとより、耐フレッチン
グ性、音響性能等の機能に優れ、腐食環境下で使用され
るような軸受やHDD装置で特に組立工程中で転がり軸
受を軸に接着剤により接着を行うもの(従って耐食性を
要するもの)等に好適に使用できる転がり軸受、特に玉
軸受を安価に提供することにある。
Another object of the present invention is to improve the material composition so as to impart better workability to the material composition having excellent corrosion resistance, and to improve the functions such as rolling life, fretting resistance and acoustic performance. Rolling bearings that are suitable for use in bearings used in corrosive environments, HDDs, and the like in which the rolling bearings are bonded to the shafts with an adhesive during the assembly process (thus, those that require corrosion resistance). In particular, it is to provide a ball bearing at low cost.

【0034】本願発明のさらに他の目的は、転動寿命は
もとより、耐フレッチング性に優れ、また耐食性に格段
に優れ、腐食環境下または高温で使用でき、しかも加工
性に優れ安価に提供可能なリニアガイド装置やボールね
じ等の軸受装置を提供することにある。
Still another object of the present invention is to provide not only excellent rolling life but also excellent fretting resistance and remarkably excellent corrosion resistance, which can be used in a corrosive environment or at a high temperature, and which is excellent in workability and can be provided at low cost. It is to provide a bearing device such as a linear guide device and a ball screw.

【0035】本願発明のさらに他の目的は、比較的耐食
性については考慮しなくてよい場合で、構成部品の組合
せを最適化することにより、転動寿命・耐フレッチング
性、及び音響性能等の機能に優れる転がり軸受、特に玉
軸受をより低コストで提供することにある。
Still another object of the present invention is a case in which it is relatively unnecessary to consider corrosion resistance. By optimizing the combination of components, functions such as rolling life, fretting resistance, and acoustic performance are improved. Another object of the present invention is to provide a low-cost rolling bearing, particularly a ball bearing.

【0036】本願発明のさらに他の目的は、特に厳しい
耐食性等の環境下で使用されるのに好適な転がり軸受、
リニアガイド、ボールねじ等の転動部材を提供すること
にある。
Still another object of the present invention is to provide a rolling bearing suitable for use in an environment having particularly severe corrosion resistance.
A rolling member such as a linear guide and a ball screw is provided.

【0037】[0037]

【課題を解決するための手段】本願発明者らは、外方部
材、内方部材及びこの間に配設された複数の転動体から
なり、該転動体が、外方部材の転動体への接触面である
第1の接触面とこれに対向する内方部材の転動体への接
触面である第2の接触面とに対して転動する転動装置に
おいて、上記外方部材、内方部材及び転動体の少なくと
も一つが、重量%で、C;1.5%以下、Cr;10%以
上20%以下、Mn;0.1%以上0.8%以下、Si;0.
1%以上1.0%以下、N;0.2%未満を含有する合金鋼
からなる転動装置により、既述の目的を達成することが
できることを見出した。
Means for Solving the Problems The present inventors consisted of an outer member, an inner member, and a plurality of rolling members disposed therebetween, wherein the rolling members contact the outer member with the rolling members. A rolling device that rolls on a first contact surface that is a surface and a second contact surface that is a contact surface of an inner member facing the rolling element with the outer member; And at least one of the rolling elements is, by weight%, C: 1.5% or less, Cr: 10% to 20%, Mn: 0.1% to 0.8%, Si;
It has been found that the above-mentioned object can be achieved by a rolling device made of an alloy steel containing 1% or more and 1.0% or less and N; less than 0.2%.

【0038】特に、本発明の転動装置は、上記外方部
材、内方部材及び転動体の少なくとも一つが、さらに詳
細な目的等に応じて下記(1)〜(6)から適宜選ばれ
る少なくとも一種の材料から構成されることを特徴とす
るものである。
In particular, in the rolling device of the present invention, at least one of the outer member, the inner member, and the rolling member is appropriately selected from the following (1) to (6) according to a more detailed purpose or the like. It is characterized by being composed of a kind of material.

【0039】まず、特に低コストで、耐食性に優れ、さ
らに音響特性、耐フレッチング性、あるいは加工性に優
れるものとして以下の(1)〜(3)がある。
First, the following (1) to (3) are particularly low cost, excellent in corrosion resistance, and further excellent in acoustic characteristics, fretting resistance, or workability.

【0040】(1)重量%で、C;0.6%以下、C
r;10%以上14%以下、Mn;0.1%以上0.8
%以下、Si;0.1%以上1.0%以下、N;0.2
%未満、Mo;0.5%以下、V;0.2%以下、残部
Feおよび不可避成分を含有し、さらに、炭素とCr含
有量の関係がC%≦−0.05Cr%+1.41且つ、
素材のフェライト化を促進する元素の含有量を示す所定
の関係式eq1及び素材のオーステナイト化を促進する
元素の含有量を示す所定の関係式eq2をそれぞれに、
次式(eq1)=Cr%+Si%+1.5Mo%+3.5
V%,(eq2)=C%+0.83N%+0.12Mn%
とし、両式の相互関係と炭素と窒素の総含有量が、 (eq2)≧0.04×(eq1)−0.39 eq1≦14.0、eq2≦0.8 C+N≧0.45%を満足するマルテンサイト系ステン
レス鋼(本発明鋼I)。
(1) By weight%, C: 0.6% or less, C
r: 10% to 14%, Mn: 0.1% to 0.8
% Or less, Si: 0.1% or more and 1.0% or less, N: 0.2
%; Mo; 0.5% or less; V; 0.2% or less; the balance containing Fe and unavoidable components; and the relationship between carbon and Cr content is C% ≦ −0.05Cr% + 1.41 and ,
A predetermined relational expression eq1 indicating the content of the element that promotes the ferrite formation of the material and a predetermined relational expression eq2 indicating the content of the element that promotes the austenitization of the material,
The following equation (eq1) = Cr% + Si% + 1.5Mo% + 3.5
V%, (eq2) = C% + 0.83N% + 0.12Mn%
And the correlation between the two equations and the total content of carbon and nitrogen are as follows: (eq2) ≧ 0.04 × (eq1) −0.39 eq1 ≦ 14.0, eq2 ≦ 0.8 C + N ≧ 0.45% Satisfactory martensitic stainless steel (Steel I of the present invention).

【0041】(2)硬さHRC57以上で二次硬化能を
有し、完成品の表面層に転動体径Daの2%以下の窒化
層を有している鋼(本発明鋼II)。
(2) Steel having hardness HRC 57 or more and secondary hardening ability, and having a nitrided layer of 2% or less of the rolling element diameter Da on the surface layer of the finished product (Steel II of the present invention).

【0042】(3)重量%でC;0.30〜0.45
%、Cr;10.5〜13.5%、Mn;0.1〜0.
8%、Si;0.1〜1.0%、N;0.05〜0.1
9%、C+N;0.5%以上、残部Fe及び不可避成分
を含有し、静粛性、耐食性に優れるマルテンサイト系ス
テンレス鋼(本発明鋼III)。
(3) C in weight%; 0.30 to 0.45
%, Cr: 10.5-13.5%, Mn: 0.1-0.
8%, Si: 0.1 to 1.0%, N: 0.05 to 0.1
9%, C + N: 0.5% or more, the balance containing Fe and unavoidable components, martensitic stainless steel excellent in silence and corrosion resistance (invention steel III).

【0043】なお、上記(1)、(3)あるいは高Cr
マルテンサイト系ステンレス鋼による転動部材と組み合
わせて使用されることにより、耐フレッチング性あるい
は音響特性に効果のある部材の材料として(4)があ
る。
The above (1), (3) or high Cr
(4) is a material of a member that is effective in fretting resistance or acoustic characteristics when used in combination with a rolling member made of martensitic stainless steel.

【0044】(4)重量%でC;0.8%以上1.5%
以下、Cr;0.1%以上2.0%以下、Mn;0.1
%以上1.5%以下、Si;0.1%以上1.0%以
下、残部Feおよび不可避成分を含有する特定高炭素
鋼。
(4) C by weight%; 0.8% or more and 1.5%
Cr: 0.1% or more and 2.0% or less, Mn: 0.1 or less
% Or more and 1.5% or less, Si; 0.1% or more and 1.0% or less, a specific high carbon steel containing the balance Fe and unavoidable components.

【0045】次に、特に厳しい耐食性等を要求され使用
される転動部材の材料として以下の(5)、(6)があ
る。
Next, there are the following (5) and (6) as materials for the rolling members which are required to have particularly severe corrosion resistance and the like.

【0046】(5)重量%でC;0.45%以下、C
r;15%以上20%以下、Mn;0.1%以上0.8
%以下、Si;0.1%以上1.0%以下、N;0.0
5%以上0.2%未満、Mo;0.5%以上3.0%以
下、さらに、Ni;1.5%以下、Cu;2.0%以下
および残部Feおよび不可避成分を含有し、CとCr含
有量の関係がC%≦−0.05Cr%+1.41且つ素
材のフェライト化を促進する元素の含有量を示す所定の
関係式eq1及び素材のオーステナイト化を促進する元
素の含有量を示す所定の関係式eq2をそれぞれに、次
式 (eq1)=Cr%+Si%+1.5Mo% (eq2)=C%+0.83N%+0.12Mn%+0.
05Ni%+0.02Cu%とし、両式の相互関係と炭
素と窒素の総含有量が、 (eq2)≧0.04×(eq1)−0.39、C+N≧
0.4%、 さらには耐孔食性指標PI値=Cr%+3.3Mo%+
30N%−45C%が10.0以上を満足するマルテン
サイト系ステンレス鋼(本発明鋼IV)。
(5) C in weight%; 0.45% or less, C
r: 15% to 20%, Mn: 0.1% to 0.8
%; Si; 0.1% to 1.0%; N: 0.0
5% or more and less than 0.2%, Mo; 0.5% or more and 3.0% or less, Ni; 1.5% or less, Cu; 2.0% or less, and the balance containing Fe and unavoidable components; And a predetermined relational expression eq1 indicating that the relationship between Cr and C content is C% ≦ −0.05Cr% + 1.41 and the content of the element that promotes the ferrite formation of the material, and the content of the element that promotes the austenitization of the material. The following equation (eq1) = Cr% + Si% + 1.5Mo% (eq2) = C% + 0.83N% + 0.12Mn% + 0.
05Ni% + 0.02Cu%, and the correlation between the two equations and the total content of carbon and nitrogen are as follows: (eq2) ≧ 0.04 × (eq1) −0.39, C + N ≧
0.4%, and the pitting resistance index PI value = Cr% + 3.3Mo% +
Martensitic stainless steel in which 30N% -45C% satisfies 10.0 or more (Steel IV of the present invention).

【0047】(6)重量%でC;0.45%以下、Cr;
15%以上20%以下、Mn;0.1%以上0.8%以下、
Si;0.1%以上1.0%以下、N;0.05%以上0.2%
未満、Mo;0.5%以上3.0%以下、さらにNi;1.5
%以下、Cu;2.0%以下、Co;1.0%以上7.0%以
下、V;1.0%以下及び残部Fe及び不可避成分を含有
し、Mo+V;0.8%以上4.0%以下、Co+Ni;2.
0%以上8.0%以下、CとCr含有量の関係がC%≦−
0.05Cr+1.41且つ素材のフェライト化を促進する
元素の含有量を示す関係式eq1及び素材のオーステナ
イト化を促進する元素の含有量を示す関係式eq2をそ
れぞれに、 〔eq1〕=Cr%+Si%+1.5Mo%+3.5V%、 〔eq2〕=C%+0.8 3N%+0.12Mn%+0.05(Ni+Co)%+0.0
2Cu% とし、両者の相互関係とCとNの層含有量
が、〔eq2〕≧0.04×〔eq1〕−0.39、〔eq
2〕≦0.8、C+N≧0.4%、さらには、耐孔食性指標
PI値=Cr%+3.3Mo%+30N%−45C%が1
0.0以上を満足するマルテンサイト系ステンレス鋼(本
発明鋼V)更に、本願発明の好ましい形態としては、以
下のような態様を挙げることができる。
(6) C: 0.45% or less by weight%, Cr:
15% or more and 20% or less, Mn; 0.1% or more and 0.8% or less,
Si: 0.1% or more and 1.0% or less, N: 0.05% or more and 0.2%
Mo: 0.5% or more and 3.0% or less, and Ni: 1.5
%; Cu; 2.0% or less; Co; 1.0% or more and 7.0% or less; V; 1.0% or less; and the balance Fe and unavoidable components; Mo + V; 0.8% or more; 0% or less, Co + Ni; 2.
0% or more and 8.0% or less, the relationship between C and Cr content is C% ≦ −
The relational expression eq1 indicating the content of 0.055 Cr + 1.41 and the element promoting the ferrite formation of the material and the relational expression eq2 indicating the content of the element promoting the austenitization of the material are respectively expressed as follows: [eq1] = Cr% + Si % + 1.5Mo% + 3.5V%, [eq2] = C% + 0.83N% + 0.12Mn% + 0.05 (Ni + Co)% + 0.0
2Cu%, the relationship between the two and the layer content of C and N is [eq2] ≧ 0.04 × [eq1] −0.39, [eq
2] ≦ 0.8, C + N ≧ 0.4%, and PI value of pitting corrosion resistance index = Cr% + 3.3Mo% + 30N% −45C% is 1
Martensitic stainless steel satisfying 0.0 or more (Steel V of the present invention) Further, preferred embodiments of the present invention include the following embodiments.

【0048】(イ)外輪、内輪又は軸体、及び外輪と内
輪又は軸体との間の複数個の転動体を含む複数の転動部
材からなる転がり軸受において、上記転動部材の少なく
とも一つが上記ステンレス鋼(1)からなる転がり軸
受。
(B) In a rolling bearing comprising an outer ring, an inner ring or a shaft, and a plurality of rolling members including a plurality of rolling elements between the outer ring and the inner ring or the shaft, at least one of the rolling members is A rolling bearing made of the above stainless steel (1).

【0049】(ロ)前記転動体が高炭素Crマルテンサ
イト系ステンレスからなる上記(イ)の転がり軸受。
(B) The rolling bearing according to (a), wherein the rolling elements are made of high carbon Cr martensitic stainless steel.

【0050】(ハ)外輪、内輪又は軸体、及び外輪と内
輪又は軸体との間の複数個の転動体を含む複数の転動部
材からなる転がり軸受において、外輪、及び内輪又は軸
体が前記特定高炭素鋼(4)からなり、また、転動体が
高Crマルテンサイト系ステンレス鋼からなる転がり軸
受。
(C) In a rolling bearing comprising an outer ring, an inner ring or a shaft, and a plurality of rolling members including a plurality of rolling elements between the outer ring and the inner ring or the shaft, the outer ring, the inner ring or the shaft is A rolling bearing made of the specific high carbon steel (4), and a rolling element made of high Cr martensitic stainless steel.

【0051】(ニ)転動体がN;0.05重量%以上0.2
重量%未満含有した高Crマルテンサイト系ステンレス
鋼からなる上記(ハ)の転がり軸受。
(D) The rolling element is N: 0.05% by weight or more and 0.2%
The rolling bearing according to the above (c), which is made of a high Cr martensitic stainless steel containing less than 10% by weight.

【0052】(ホ)外輪、内輪又は軸体、及び外輪と内
輪又は軸体との間の複数個の転動体を含む複数の転動部
材からなる転がり軸受において、上記外輪、及び内輪又
は軸体が、重量%で、C;0.45%以下、Cr;12.0
%以上13.5%以下、Mn;0.1%以上0.8%以下、S
i;0.1%以上1.0%以下、N;0.05%以上0.5%以
下、C+N≧0.5%、Mo;3.0%以下の上記二次硬化
鋼(2)からなり、前記窒化層には粒径2.0μm以下
の微細炭化物が分散してなる転がり軸受。
(E) In a rolling bearing comprising an outer ring, an inner ring or a shaft, and a plurality of rolling members including a plurality of rolling members between the outer ring and the inner ring or the shaft, the outer ring, the inner ring or the shaft , By weight%, C: 0.45% or less, Cr: 12.0
% To 13.5% or less, Mn: 0.1% to 0.8% or less, S
i: from 0.1% to 1.0%, N: 0.05% to 0.5%, C + N ≧ 0.5%, Mo: 3.0% or less from the above secondary hardened steel (2) A rolling bearing in which fine carbide having a particle size of 2.0 μm or less is dispersed in the nitrided layer.

【0053】(ヘ)転動体がセラミックスからなる上記
(ホ)の転がり軸受。
(F) The rolling bearing of (e), wherein the rolling element is made of ceramics.

【0054】(ト)外輪、内輪又は軸体、及び外輪と内
輪又は軸体との間の複数個の転動体を含む複数の転動部
材からなる転がり軸受において、上記転動部材の少なく
とも一つが炭化物の粒径を2.0μm以下、面積率を5
%以下とした上記ステンレス鋼(3)からなる転がり軸
受。
(G) In a rolling bearing including an outer ring, an inner ring or a shaft, and a plurality of rolling members including a plurality of rolling elements between the outer ring and the inner ring or the shaft, at least one of the rolling members is Particle size of carbide is 2.0 μm or less, area ratio is 5
% Or less of the above stainless steel (3).

【0055】(チ)前記ステンレス鋼(3)が、O≦2
0ppm、Ti+0.1Al≦50ppm及びS≦100
ppmの少なくとも一つを満たしている上記(ト)の転
がり軸受。
(H) When the stainless steel (3) is O ≦ 2
0 ppm, Ti + 0.1 Al ≦ 50 ppm and S ≦ 100
The rolling bearing according to the above (g), which satisfies at least one of ppm.

【0056】(リ)外輪、及び内輪又は軸体の少なくと
も一つが上記ステンレス鋼(3)からなり、転動体が上
記特定高炭素鋼(4)からなる転がり軸受。
(I) A rolling bearing in which at least one of the outer ring, the inner ring and the shaft is made of the above stainless steel (3), and the rolling elements are made of the specified high carbon steel (4).

【0057】(ヌ)外輪、及び内輪又は軸体の材料が炭
化物の粒径が2.0μm以下、面積率が5%以下であ
り、転動体と、外輪、及び内輪又は軸体との少なくとも
一方(好ましくは両方)が0≦20ppm、Ti+0.1
Al≦50ppm及びS≦100ppmの少なくとも一
つを満たしている上記(リ)の転がり軸受。
(G) The material of the outer ring, the inner ring, or the shaft has a carbide particle diameter of 2.0 μm or less, an area ratio of 5% or less, and at least one of the rolling element, the outer ring, and the inner ring or the shaft. (Preferably both) 0 ≦ 20 ppm, Ti + 0.1
The rolling bearing according to (1), wherein at least one of Al ≦ 50 ppm and S ≦ 100 ppm is satisfied.

【0058】(ル)案内レール、スライダー及び複数個
の転動体を含む複数の転動部材からなる直動案内軸受装
置、またはねじ軸、ナット及び複数個の転動体を含む複
数の転動部材からなるボールねじ装置において、上記転
動部材の少なくとも一つが上記ステンレス鋼(1)から
なり、特に、該ステンレス鋼(1)においてC+N≦0.
7重量%である直動案内軸受装置あるいはボールねじ装
置。
(G) A linear guide bearing device comprising a guide rail, a slider and a plurality of rolling members including a plurality of rolling members, or a plurality of rolling members including a screw shaft, a nut and a plurality of rolling members. In the ball screw device, at least one of the rolling members is made of the stainless steel (1), and particularly, in the stainless steel (1), C + N ≦ 0.
Linear guide bearing device or ball screw device which is 7% by weight.

【0059】(オ)転動体との転動面が、高周波焼入れ
による焼入硬化層を有する上記(ル)の直動案内軸受装
置あるいはボールねじ装置。
(E) The linear guide bearing device or the ball screw device according to (1) above, wherein the rolling surface with the rolling element has a hardened layer formed by induction hardening.

【0060】(ワ)外方部材、内方部材及びこの間に配
設された複数の転動体からなる転動装置において、上記
外方部材、内方部材及び転動体の少なくとも一つが、前
記ステンレス鋼(5)(本発明鋼IV)からなる転動装
置。
(C) In a rolling device comprising an outer member, an inner member and a plurality of rolling members disposed therebetween, at least one of the outer member, the inner member and the rolling member is made of stainless steel. (5) A rolling device made of (invention steel IV).

【0061】(カ)外方部材、内方部材及びこの間に配
設された複数の転動体からなる転動装置において、上記
外方部材、内方部材及び転動体の少なくとも一つが、前
記ステンレス鋼(6)(本発明鋼V)からなる転動装
置。
(F) In a rolling device including an outer member, an inner member, and a plurality of rolling members disposed therebetween, at least one of the outer member, the inner member, and the rolling member is made of the stainless steel. (6) A rolling device made of (steel V of the present invention).

【0062】[0062]

【発明の実施の形態】転がり軸受の場合 第1の実施形態 本願発明者等は、先に特願平7−271111号(特開
平9−287053号)において、粗大共晶炭化物が形
成されないC、Cr濃度の関係を見出し、耐食性に悪影
響を及ぼす鋼中の炭素濃度を低下させ、その代わりに炭
素と同様の固溶強化作用がある窒素を添加することによ
り、(1)粗大共晶炭化物の形成を抑制できること、
(2)窒素付加により耐食性が飛躍的に向上すること、
(3)窒素が析出強化、固溶強化に作用し、硬さ、耐摩
耗性を向上させること等により、軸受に好適に使用でき
るマルテンサイト系ステンレス鋼を発明するに至った。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION First Embodiment In the Case of Rolling Bearing Firstly, the inventors of the present invention disclosed in Japanese Patent Application No. 7-271111 (Japanese Patent Application Laid-Open No. 9-287053) that C, in which coarse eutectic carbide is not formed, By finding the relationship between the Cr concentration and reducing the carbon concentration in the steel that adversely affects the corrosion resistance, instead of adding nitrogen having a solid solution strengthening action similar to carbon, (1) formation of coarse eutectic carbide Can be suppressed,
(2) Dramatic improvement in corrosion resistance by adding nitrogen;
(3) Nitrogen acts on precipitation strengthening and solid solution strengthening to improve hardness and abrasion resistance, thereby inventing a martensitic stainless steel suitable for use in bearings.

【0063】しかし、この発明は軸受の機能を向上させ
ることのみに留まり、コスト上非常に重要度の高い加工
性及びHDDスイングアーム用軸受の要求特性である耐
フレッチング性等については言及されていない。
However, the present invention only improves the function of the bearing, and does not mention the workability, which is very important in terms of cost, and the fretting resistance, which is a required characteristic of the bearing for the HDD swing arm. .

【0064】そこで、本願発明者らは生産性を向上さ
せ、低コスト且つ高機能な軸受用ステンレス鋼を開発す
べく、合金成分の影響について鋭意に研究を行った。そ
の結果、炭素含有量を低減化して、代わりに窒素を添加
することよって粗大かつ硬質の共晶炭化物を消失させて
微細な球(玉)状の炭化物・窒化物とし、さらに、その
他のSi、Mn、Cr、Mo、V等の含有量をあるしき
い値内に抑えることによって、焼鈍後の硬さが増加する
のを抑制でき、かつ飛躍的に加工性が向上し高機能且つ
安価なステンレス鋼製の軸受を提供でき、さらに、軌道
輪側に本材料を、転動体側に高炭素Crマルテンサイト
系ステンレス鋼を用いることによって、単一素材の場合
よりもさらに耐フレッチング性が向上し、HDDスイン
グアーム用軸受等に好適に使用できる転がり軸受を提供
できることを見出し、本願発明をなすに至った。
The inventors of the present invention have intensively studied the effects of alloy components in order to improve productivity and develop a low-cost and high-performance stainless steel for bearings. As a result, the carbon content is reduced, and instead of adding nitrogen, coarse and hard eutectic carbides are eliminated to form fine sphere (ball) -like carbides / nitrides. By suppressing the contents of Mn, Cr, Mo, V, etc. within a certain threshold value, it is possible to suppress an increase in hardness after annealing, and to dramatically improve workability, thereby providing a highly functional and inexpensive stainless steel. A steel bearing can be provided.Furthermore, by using this material on the bearing ring side and using high carbon Cr martensitic stainless steel on the rolling element side, the fretting resistance is further improved than in the case of a single material. The present inventors have found that a rolling bearing that can be suitably used as a bearing for an HDD swing arm or the like can be provided, and have accomplished the present invention.

【0065】すなわち、この転がり軸受は、外輪と、内
輪または軸体と、外輪と内輪または軸体との間の複数個
の転動体からなる複数の転動部材から構成され、上記転
動部材の少なくとも一つが、重量%で、C;0.6%以
下、Cr;10%以上14%以下、Mn;0.1%以上
0.8%以下、Si;0.1%以上1.0%以下、N;
0.2%未満、Mo;0.5%以下、V;0.2%以
下、残部Feおよび不可避成分を含有し、さらに、炭素
とCr含有量の関係がC%≦−0.05Cr%+1.4
1且つ、素材のフェライト化を促進する元素の含有量を
示す所定の関係式eq1及び素材のオーステナイト化を
促進する元素の含有量を示す所定の関係式eq2をそれ
ぞれに、 次式(eq1)=Cr%+Si%+1.5Mo%+3.5
V%, (eq2)=C%+0.83N%+0.12Mn%とし、
両式の相互関係と炭素と窒素の総含有量が、 (eq2)≧0.04×(eq1)−0.39、 eq1≦14.0、eq2≦0.8、C+N≧0.45
%を満足するマルテンサイト系ステンレス鋼(本発明鋼
I)で構成されていることを特徴とする。
That is, this rolling bearing is composed of a plurality of rolling members including an outer ring, an inner ring or a shaft, and a plurality of rolling elements between the outer ring and the inner ring or the shaft. At least one is, by weight, C: 0.6% or less, Cr: 10% to 14%, Mn: 0.1% to 0.8%, Si: 0.1% to 1.0%. , N;
Less than 0.2%, Mo: 0.5% or less, V: 0.2% or less, the balance contains Fe and unavoidable components, and the relationship between carbon and Cr content is C% ≦ -0.05Cr% + 1. .4
1, and a predetermined relational expression eq1 indicating the content of the element promoting the ferrite formation of the material and a predetermined relational expression eq2 indicating the content of the element promoting the austenitization of the material, respectively, the following expression (eq1) = Cr% + Si% + 1.5Mo% + 3.5
V%, (eq2) = C% + 0.83N% + 0.12Mn%,
The correlation between the two formulas and the total content of carbon and nitrogen are as follows: (eq2) ≧ 0.04 × (eq1) −0.39, eq1 ≦ 14.0, eq2 ≦ 0.8, C + N ≧ 0.45
% Martensitic stainless steel (Steel I of the present invention).

【0066】さらに好ましくは、外輪、内輪または軌道
溝を備えた軸体、複数個の転動体から構成される転がり
軸受において、転動体を除いた転動部材である被転動
体、すなわち転動体との間で転がり接触を伴って使用さ
れる相手側部材(内輪(又は軸)及び外輪)の少なくと
も一つが、このマルテンサイト系ステンレス鋼で構成さ
れ、転動体が、高炭素Crマルテンサイト系ステンレス
鋼で構成されていることを特徴とする。
More preferably, in a shaft body provided with an outer ring, an inner ring or a raceway, and a rolling bearing composed of a plurality of rolling elements, a rolling element other than a rolling element, that is, a rolling element, At least one of the mating members (inner ring (or shaft) and outer ring) used with rolling contact between the members is made of this martensitic stainless steel, and the rolling element is made of high carbon Cr martensitic stainless steel. It is characterized by comprising.

【0067】第2の実施形態 本願発明者らは高機能な各種スピンドル、またはスピン
ドルモータやHDD用の転がり軸受を安価に提供するた
めに、コスト削減効果の大きな内輪、外輪側に素材コス
ト、加工コストの小さな軸受鋼等の高炭素鋼を用い、転
動体に異種材料を用いることにより、音響性能と耐フレ
ッチング性を改善できないか検討を重ねた。
Second Embodiment In order to provide inexpensively various kinds of high-performance spindles, or spindle motors or rolling bearings for HDDs, the present inventors applied material cost and processing to the inner and outer rings, which have a large cost reduction effect. We examined whether the acoustic performance and fretting resistance could be improved by using high-carbon steel such as bearing steel with low cost and using different materials for the rolling elements.

【0068】その結果、軌道輪に高炭素鋼を用い、転動
体にステンレス鋼を用いることによって、(1)従来の
ステンレス鋼製の転がり軸受よりも軌道輪側の粗さ精度
が向上し、さらに粗大炭化物同士の干渉がなくなること
等から音響性能に優れること、(2)高炭素鋼とステン
レス鋼が互いに接触した場合には、単一素材で接触した
場合よりもステンレス鋼は若干フレッチング摩耗が増加
するのであるが、高炭素鋼側ではフレッチングが著しく
抑制され、従来の軸受け鋼製の転がり軸受に比べて、耐
フレッチング性が格段に向上すること、等が分かった。
As a result, by using high carbon steel for the bearing ring and using stainless steel for the rolling elements, (1) the roughness accuracy on the bearing ring side is improved as compared with the conventional stainless steel rolling bearing, and Excellent acoustic performance due to the elimination of interference between coarse carbides, etc. (2) When high carbon steel and stainless steel come into contact with each other, fretting wear of stainless steel slightly increases as compared to the case of single material contact However, it has been found that fretting is significantly suppressed on the high carbon steel side, and the fretting resistance is remarkably improved as compared with a conventional bearing steel rolling bearing.

【0069】すなわち、軌道輪にステンレス鋼を用い、
転動体に高炭素鋼を用いた場合にはコストに対する効果
が小さいばかりか、軌道輪、転動体共にステンレス鋼単
一素材で構成した場合より、ステンレス鋼で構成された
軌道輪側でフレッチング損傷しやすくなって、本来のス
テンレス鋼の機能を損なうことになり好ましくなく、特
にスイングアーム用軸受等、フレッチング性が問題とな
る場合には、軌道輪に高炭素鋼を用い、転動体にステン
レス鋼を用いる組み合わせが適切であることを見いだし
た。これは、揺動運動の急加減速による軌道輪(または
軸)と玉との微小すべりにより、玉の方は相手部材(軌
道輪または軸)との転動部位が少しずつずれていくのに
対し、軌道輪(または軸)の方は、そのずれが小さいた
め、軌道輪(または軸)の方がフレッチングに関し不利
なためである。
That is, stainless steel is used for the bearing ring,
When high-carbon steel is used for the rolling elements, the effect on cost is not only small, but fretting damage is more likely to occur on the raceway side made of stainless steel than when both the raceway and rolling elements are made of a single stainless steel material. If the fretting property is a problem, especially for swing arm bearings, high carbon steel is used for the race and stainless steel is used for the rolling elements. The combination used was found to be appropriate. This is because the rolling portion of the ball slightly shifts with the mating member (the bearing ring or shaft) due to the slight sliding between the bearing ring (or shaft) and the ball due to the rapid acceleration and deceleration of the rocking motion. On the other hand, the bearing ring (or shaft) has a smaller deviation, and the bearing ring (or shaft) is disadvantageous in fretting.

【0070】さらに、ステンレス鋼の成分として窒素が
使用された場合には、窒素が不働態膜の摩擦軽減効果を
強めたり接触する相手側に転移膜が形成されやすくなっ
たりして、さらに、相手材のフレッチング損傷を抑える
ことが可能であることが分かった。
Further, when nitrogen is used as a component of stainless steel, nitrogen enhances the effect of reducing the friction of the passive film and facilitates the formation of a transition film on the contacting side of the contacting layer. It has been found that fretting damage of the material can be suppressed.

【0071】また、軌道輪に高炭素鋼、転動体にステン
レス鋼を用いた場合には、高炭素鋼の方がステンレス鋼
より硬さがやや大きいために内部摩擦が軽減でき、さら
に、転動体の比重も小さくなるため、軸受の起動・回転
トルクが小さくなる傾向にあり、各種スピンドル、又は
各種スピンドルモータの搬送上、及びHDD装置用のス
イングアーム用などで用いられる転がり軸受として好適
に使用することができることが判明した。
When high-carbon steel is used for the race and stainless steel is used for the rolling elements, the internal friction can be reduced because the high-carbon steel is slightly harder than stainless steel. Since the specific gravity of the bearing also decreases, the starting and rotational torque of the bearing tend to decrease, so that it is suitably used as a rolling bearing for transporting various spindles or various spindle motors, and for a swing arm for an HDD device, and the like. It turns out that it can.

【0072】すなわち、この転がり軸受は、外輪と、内
輪または軸体と、外輪と内輪または軸体との間の複数個
の転動体からなる複数の転動部材から構成され、転動体
を除く上記転動部材の少なくとも一つが、重量%でC;
0.8%以上1.5%以下(好ましくは0.9%以
下)、Cr;0.1%以上2.0%以下(好ましくは
0.6%以下)、Mn;0.1%以上1.5%以下、S
i;0.1%以上1.0%以下、残部Feおよび不可避
成分を含有する高炭素鋼(前記4の特定高炭素鋼)から
なり、転動体が高Crマルテンサイト系ステンレス鋼、
特に好ましくは窒素を0.05%以上0.2%未満含有
した高Crマルテンサイト系ステンレス鋼で構成されて
なることを特徴とする。
That is, this rolling bearing is composed of a plurality of rolling members including an outer ring, an inner ring or a shaft, and a plurality of rolling members between the outer ring and the inner ring or the shaft. At least one of the rolling members is C in weight%;
0.8% or more and 1.5% or less (preferably 0.9% or less), Cr: 0.1% or more and 2.0% or less (preferably 0.6% or less), Mn: 0.1% or more and 1% or less .5% or less, S
i; made of high carbon steel containing 0.1% or more and 1.0% or less, the balance being Fe and unavoidable components (the specific high carbon steel of the above 4), and the rolling elements are made of high Cr martensitic stainless steel;
Particularly preferably, it is made of high Cr martensitic stainless steel containing 0.05% or more and less than 0.2% of nitrogen.

【0073】この実施形態によれば、従来、単一素材で
構成されている各種スピンドル、又は各種スピンドルモ
ータの搬送上、及びHDD装置用のスイングアーム用な
どで用いられる転がり軸受をコストが反映されやすい外
輪、および内輪または軸体を安価で加工性の良好な高炭
素鋼で構成し、これらに比べ、体積が小さく、形状も単
純で加工費を含めた素材コストがあまり反映されない転
動体にステンレス鋼を用いることによって、これらの転
がり軸受を安価に提供でき、また、炭化物の相互干渉が
なくなる。更に軌道輪の硬さ、粗さ精度が向上すること
により、トルク、トルク変動も小さく音響性能に優れ、
さらにはステンレス鋼の相手材に対するフレッチング軽
減効果により揺動耐久性も向上できる。また、転動体の
摩耗軽減効果のほかにも転動体の線膨張係数、比重が小
さいため、高速回転で使用される工作機械用の転がり軸
受にも好適に使用できる。
According to this embodiment, the cost is reflected in the conventional rolling bearings used for transporting various spindles or various spindle motors made of a single material and for swing arms for HDD devices. The outer ring, inner ring and shaft are made of high-carbon steel, which is inexpensive and has good workability.Compared to these, stainless steel is used for the rolling element, which has a smaller volume, has a simpler shape, and does not reflect much the material cost including processing costs. By using steel, these rolling bearings can be provided at low cost, and the mutual interference of carbides is eliminated. Furthermore, by improving the hardness and roughness accuracy of the bearing ring, torque and torque fluctuation are small and excellent in acoustic performance,
Furthermore, the swing durability can be improved by the fretting reduction effect of the stainless steel on the mating material. Further, in addition to the effect of reducing the wear of the rolling elements, the linear expansion coefficient and specific gravity of the rolling elements are small, so that they can be suitably used for rolling bearings for machine tools used at high speed rotation.

【0074】また、本実施形態はリニアガイド装置やボ
ールねじ装置に適用してもよい。リニアガイド装置の場
合、レール及びスライダが前記高炭素鋼(4)、転動体
が高Crマルテンサイト系ステンレス鋼、ボールねじ装
置の場合、ねじ軸、ナットが前記高炭素鋼(4)、転動
体が高Crマルテンサイト系ステンレス鋼である。
The present embodiment may be applied to a linear guide device or a ball screw device. In the case of a linear guide device, the rail and slider are the high carbon steel (4), the rolling elements are high Cr martensitic stainless steel, and in the case of the ball screw device, the screw shaft and nut are the high carbon steel (4), the rolling elements Is a high Cr martensitic stainless steel.

【0075】その際、転動体にNを0.05〜0.20
重量%含有させるとさらに好ましいことも転がり軸受の
場合と同様である。
At this time, N is set to 0.05 to 0.20 in the rolling element.
It is the same as the case of the rolling bearing that the content is more preferable if it is contained by weight%.

【0076】第3の実施形態 近年、各種スピンドル又は各種スピンドルモータ用、及
び、HDD装置等で用いられるスイングアーム用の転が
り軸受にはさらに高い耐フレッチング性が要求されるよ
うになってきており、近い将来に向けて更なる改善が必
要であった。そこで本願発明者らは鋭意に研究を行い、
優れた音響特性と耐フレッチング性を兼ね備えた転がり
軸受を開発するに至った。
Third Embodiment In recent years, rolling bearings for various types of spindles or various types of spindle motors and for swing arms used in HDDs and the like have been required to have higher fretting resistance. Further improvements were needed for the near future. Therefore, the inventors of the present application have conducted intensive research,
We have developed a rolling bearing that has both excellent acoustic properties and fretting resistance.

【0077】上記の目的を達成する本願発明に係わる転
がり軸受の第3の実施形態は、外輪と、内輪または軸体
と、外輪と内輪または軸体との間の複数個の転動体から
なる複数の転動部材から構成され、上記転動部材の少な
くとも一つが、二次硬化能を有する鋼からなり、表面層
に転動体径Daの2%以下の窒化層を有している(本発
明鋼II)ことを特徴とする。さらに好ましい転がり軸
受の形態としては外輪と、内輪または軸体と、外輪と内
輪または軸体との間の複数個の転動体からなる複数の転
動部材から構成され、上記転動部材の少なくとも一つ
が、二次硬化能を有する鋼からなり、表面層に転動体径
Daの2%以下の窒化層を有し、さらに転動体がセラミ
ックス材料から構成されているものが挙げられる。
A third embodiment of the rolling bearing according to the present invention which achieves the above object is a plurality of rolling bearings comprising an outer ring, an inner ring or a shaft, and a plurality of rolling elements between the outer ring and the inner ring or the shaft. At least one of the rolling members is made of steel having secondary hardening ability, and has a nitrided layer having a surface layer of 2% or less of the rolling element diameter Da (the steel of the present invention). II). A more preferable form of the rolling bearing includes an outer ring, an inner ring or a shaft, and a plurality of rolling members including a plurality of rolling elements between the outer ring and the inner ring or the shaft. One is made of steel having secondary hardening ability, has a surface layer having a nitrided layer of 2% or less of the rolling element diameter Da, and further has rolling elements made of a ceramic material.

【0078】本実施形態においては、表面層には480
℃以下、好ましくは430℃以下で窒化処理された、C
r窒化物、Fe窒化物等からなる窒化層(窒素富化層)
を有している。軸受材料にこのような窒化層を付与する
ことによって凝着を防止し、摩擦を軽減させ、フレッチ
ング損傷を著しく改善することができる。この場合、軸
受材料が二次硬化能が備わっていないSUJ2のような
一般の軸受材料であると窒化処理後に窒化層の下地では
非常に軟質になってしまい、軸受に与圧、荷重が加わる
と塑性変形を生じてしまい、音響特性の劣化の原因とな
る。したがって、材料には二次硬化能を備えていること
が必要条件であり、好ましくはHRC57以上のもので
あり、さらに好ましくは炭化物の大きさが2μm以下と
非常に微細なものであり、特に好ましくは、C;0.4
5%以下、N;0.05〜0.50%、コストの面から
好ましくはN:0.05〜0.20%、C+N;0.5
0%以上、Cr;12〜13.5%、Mn;0.1〜
0.8%、Si;0.1〜1.0%、必要に応じMo;
3%以下、好ましくは0.5%以下、残部Fe及び不可
避成分からなるマルテンサイト系ステンレス鋼を使用す
る。
In this embodiment, the surface layer has 480
C nitrided at a temperature of 430 ° C. or lower, preferably 430 ° C. or lower.
A nitride layer (nitrogen-enriched layer) made of r-nitride, Fe-nitride, etc.
have. By applying such a nitrided layer to the bearing material, adhesion can be prevented, friction can be reduced and fretting damage can be significantly improved. In this case, if the bearing material is a general bearing material such as SUJ2 which does not have the secondary hardening ability, it becomes very soft under the nitride layer after the nitriding treatment. Plastic deformation occurs, which causes deterioration of acoustic characteristics. Therefore, it is a necessary condition that the material has a secondary curing ability, and preferably has an HRC of 57 or more, more preferably has a very fine carbide having a size of 2 μm or less, and is particularly preferably. Is C; 0.4
5% or less, N: 0.05 to 0.50%, preferably N: 0.05 to 0.20%, C + N: 0.5 from the viewpoint of cost
0% or more, Cr; 12 to 13.5%, Mn; 0.1 to
0.8%, Si; 0.1 to 1.0%, Mo as required;
Martensitic stainless steel containing 3% or less, preferably 0.5% or less, with the balance being Fe and unavoidable components is used.

【0079】また、情報機器に使用される転がり軸受は
特に精度が厳しく管理されるため、窒化処理温度が高く
なると表面粗度や真円度が損なわれて適用不可になる。
従って、窒化処理温度は480℃以下、更に430℃以
下が好ましい。
Rolling bearings used in information equipment are particularly strictly controlled in precision. Therefore, when the nitriding temperature is high, the surface roughness and roundness are impaired, making the rolling bearing unusable.
Therefore, the nitriding temperature is preferably 480 ° C or lower, more preferably 430 ° C or lower.

【0080】また、軸受は通常、切削加工により所望の
形状に加工された後、熱処理、切削加工、仕上げ加工等
の工程を経て組み立てられて出荷されるものであるが、
窒化処理は焼入れ後に窒化処理よりも高い温度(450
〜480℃)で二次硬化処理(高温焼戻し)を施した
後、実施される。場合によっては焼入れ、二次硬化処理
した後、切削及び研削加工され、最終仕上加工前に窒化
処理される。
The bearing is usually processed into a desired shape by cutting, and then assembled and shipped through processes such as heat treatment, cutting, and finishing.
The nitriding treatment is performed at a higher temperature (450
480 ° C.) and then a second hardening treatment (high temperature tempering) is performed. In some cases, after quenching and secondary hardening, cutting and grinding are performed, and nitriding is performed before final finishing.

【0081】また、窒化層と下地の界面が最大せん断応
力深さよりも深くなると、搬送中の衝撃荷重や与圧過大
等により、界面や窒化層に亀裂が生じたりして破損する
場合があるため、窒化層深さを転動体径Daの2%以下
とし、下地は靱性が高く且つ転動疲労に耐えうるHRC
57以上の二次硬化鋼とした。また、窒化層深さが大き
くなると、長時間処理によってコストが増加するだけで
なく、表面粗度や真円度が低下する傾向にあり生産上問
題を生じる恐れがあるため好ましくない。
If the interface between the nitrided layer and the underlayer becomes deeper than the maximum shear stress depth, the interface or the nitrided layer may be cracked or damaged due to an impact load or excessive pressurization during transportation. The depth of the nitrided layer is set to 2% or less of the rolling element diameter Da, and the underlayer has high toughness and can withstand rolling fatigue.
57 or more secondary hardened steel. On the other hand, when the nitride layer depth is large, not only does the cost increase due to long-time treatment, but also the surface roughness and roundness tend to decrease, which may cause problems in production, which is not preferable.

【0082】また、本実施形態においては、転動体をセ
ラミックスボールにすることでさらに凝着が生じ難くな
りフレッチング損傷が軽減される傾向にあるため、コス
ト上許容される場合には転動体にセラミックスボールを
使用することが好ましい。
In the present embodiment, since the rolling elements are made of ceramic balls, adhesion is more unlikely to occur and fretting damage tends to be reduced. Preferably, a ball is used.

【0083】第4の実施形態 本願発明者らは鋭意に研究を行い、材料組成を改良する
ことにより高機能かつ安価な情報機器用転がり軸受を開
発するに至った。上記の目的を達成する本願発明に係る
転がり軸受の第4の実施形態は、外輪と、内輪または軸
体と、外輪と内輪または軸体との間の複数個の転動体か
らなる複数の転動部材から構成されるステンレス鋼製の
転がり軸受において、上記転動部材の少なくとも一つ
が、重量%でC;0.30〜0.45%、Cr;10.
5〜13.5%、Mn;0.1〜0.8%、Si;0.
1〜1.0%、N;0.05〜0.19%、C+N;
0.5%以上、残部Fe及び不可避成分を含有し、静粛
性、耐食性に優れるマルテンサイト系ステンレス鋼(本
発明鋼III)で構成されていることを特徴とする転が
り軸受である。
Fourth Embodiment The inventors of the present application have conducted intensive studies and have developed a high-performance and inexpensive rolling bearing for information equipment by improving the material composition. A fourth embodiment of the rolling bearing according to the present invention that achieves the above object is a plurality of rolling elements including an outer ring, an inner ring or a shaft, and a plurality of rolling elements between the outer ring and the inner ring or the shaft. 9. In a stainless steel rolling bearing composed of a member, at least one of the rolling members has a weight percentage of C: 0.30 to 0.45%, and Cr;
5 to 13.5%, Mn; 0.1 to 0.8%, Si;
1 to 1.0%, N; 0.05 to 0.19%, C + N;
A rolling bearing characterized by being composed of martensitic stainless steel (steel III of the present invention) containing 0.5% or more, the balance being Fe and unavoidable components, and having excellent quietness and corrosion resistance.

【0084】また、本実施形態の転がり軸受の好ましい
形態として、含有する炭化物の粒径を2.0μm以下、
面積率を5%以下とし、静粛性、耐食性をより確実に得
られるようにしたものが挙げられる。
Further, as a preferred form of the rolling bearing of the present embodiment, the particle size of the contained carbide is 2.0 μm or less,
One having an area ratio of 5% or less so that quietness and corrosion resistance can be more reliably obtained.

【0085】さらに、本実施形態の転がり軸受の更に好
ましい形態として、含有するOが20ppm以下、また
はTi+0.1Alが総量で50ppm以下である転が
り軸受、特に好ましい形態として、含有するSが100
ppm以下である転がり軸受が挙げられる。
Further, as a more preferable embodiment of the rolling bearing of the present embodiment, a rolling bearing containing 20 ppm or less of O or a total of 50 ppm or less of Ti + 0.1Al, and particularly preferably containing 100 ppm of S
Rolling bearings that are less than ppm.

【0086】第5の実施形態 本願発明者らは鋭意に研究を行なうことによりにさらに
改良を加え、音響性能等の機能に優れ、かつ安価な転が
り軸受用材料を開発するに至った。さらに、本願発明者
らは、転動体が軸受内に封入されたグリースにより耐食
性が確保されることも考慮して、軌道論を前記本発明鋼
IIIで構成し、転動体を安価な高炭素軸受鋼製のボー
ルで構成することを検討した。その結果、転動体に高精
度な高炭素軸受鋼製のボールを使用した場合、軌道論が
従来の13Crマルテンサイト系ステンレスであると、
硬質且つ粗大なM7 C3 型やM23C6型の炭化物が
存在するため、回転使用されるうちに次第にボールの表
面精度が低下し音響性能が低下する等十分な耐久性が得
られないことがわかった。これに対して、軌道論に本発
明鋼Vを使用した場合には含有する炭化物、窒化物が非
常に微細であることと、窒素が不働体皮膜の摩擦軽減効
果を強めることもあって、転動体の精度低下を抑制で
き、従来鋼に比べて非常に良好な耐久性を有する事がわ
かった。
Fifth Embodiment The inventors of the present invention have made intensive studies and made further improvements, and have developed a low-cost rolling bearing material having excellent functions such as acoustic performance. Further, the inventors of the present application consider that the rolling element is made of the steel III of the present invention in consideration of the fact that the corrosion resistance is ensured by grease sealed in the bearing, and the rolling element is made of an inexpensive high carbon bearing. We considered the construction of steel balls. As a result, when a ball made of high-precision high-carbon bearing steel is used for the rolling element, if the orbit theory is the conventional 13Cr martensitic stainless steel,
Since hard and coarse carbides of M7C3 type and M23C6 type were present, it was found that sufficient durability could not be obtained, for example, the surface accuracy of the ball gradually deteriorated and the acoustic performance was reduced during rotation. On the other hand, when the steel V of the present invention is used for the orbital theory, the carbides and nitrides contained therein are very fine, and nitrogen enhances the friction reducing effect of the passive layer film. It was found that the precision of the moving body could be prevented from deteriorating, and that it had much better durability than conventional steel.

【0087】上記の目的を達成する本願発明の転がり軸
受に係る第5の実施形態は、外輪と、内輪または軸体
と、外輪と内輪または軸体との間の複数個の転動体から
なる複数の転動部材から構成されるステンレス鋼製の転
がり軸受において、上記転動部材の転動体を除く少なく
とも一つが、重量%でC;0.30〜0.45%、C
r;10.5〜13.5%、Mn;0.1〜0.8%、
Si;0.1〜1.0%、N;0.05〜0.19%、
C+N;0.5%以上、残部Feおよび不可避成分を含
有し、静粛性、耐食性に優れるマルテンサイト系ステン
レス鋼(本発明鋼III)で構成されており、さらに、
転動体が前記(4)の特定高炭素鋼から構成されている
ことを特徴とする音響性能に優れた転がり軸受である。
A fifth embodiment of the rolling bearing of the present invention which achieves the above object is a plurality of rolling elements including an outer ring, an inner ring or a shaft, and a plurality of rolling elements between the outer ring and the inner ring or the shaft. In a rolling bearing made of stainless steel constituted by the rolling members described above, at least one of the rolling members excluding the rolling elements has a C content of 0.30 to 0.45% by weight.
r: 10.5 to 13.5%, Mn: 0.1 to 0.8%,
Si: 0.1 to 1.0%, N: 0.05 to 0.19%,
C + N: made of martensitic stainless steel (Steel III of the present invention) containing 0.5% or more, the balance Fe and unavoidable components, and having excellent quietness and corrosion resistance.
A rolling bearing excellent in acoustic performance, characterized in that the rolling element is made of the specific high carbon steel of (4).

【0088】また、本実施形態の転がり軸受の好ましい
形態として、含有する炭化物の粒径を2.0μm以下、
面積率を5%以下とし、静粛性、耐食性をより確実に得
られるようにしたものが挙げられる。
As a preferred form of the rolling bearing of the present embodiment, the particle size of the contained carbide is 2.0 μm or less,
One having an area ratio of 5% or less so that quietness and corrosion resistance can be more reliably obtained.

【0089】さらに、本実施形態の更に好ましい形態と
して、外輪、内輪または軸の少なくとも一方に使用する
当該ステンレス鋼及び転動体に使用する当該高炭素軸受
鋼において少なくとも一方が(より好ましくは両方が)
O;20ppm以下、またはTi+0.1Al;50p
pm以下含有する転がり軸受が挙げられる。
Further, as a more preferred form of the present embodiment, at least one (more preferably, both) of the stainless steel used for at least one of the outer ring, the inner ring and the shaft and the high carbon bearing steel used for the rolling elements.
O: 20 ppm or less, or Ti + 0.1 Al; 50 p
pm or less.

【0090】直動案内軸受装置,ボールねじ装置の場合
(第6の実施形態) 本願発明者らは炭素含有量を低減化して、代わりに窒素
を添加することよって粗大かつ硬質の共晶炭化物を消失
させて微細な球状の炭化物・窒化物とし、さらに、その
他Si、Mn、Cr、Moの含有量をあるしきい値内に
抑えることによって、焼鈍後の硬さが増加するのを抑制
でき、飛躍的に変形抵抗が減少して冷間加工性が向上
し、異形断面形状を持つ直動案内装置用のスライダやレ
ール等の部品に好適に適用できること、また、炭化物、
窒化物が微細で且つ均質であるため、短時間高周波焼入
れで、焼入れ硬化層深さが得易く、熱処理品質のバラツ
キも低減できること、また、焼入れ方法が真空焼入れあ
るいは高周波焼入れのいずれであっても、従来鋼である
SUS440Cや13Cr系の高炭素マルテンサイト系
ステンレス鋼に比較して良好な耐食性と疲労寿命が得ら
れること等を見出し、本願発明をなすに至った。
In the case of a linear motion guide bearing device and a ball screw device
(Sixth Embodiment) The inventors of the present invention reduced the carbon content and eliminated the coarse and hard eutectic carbides by adding nitrogen instead to form fine spherical carbides / nitrides. In addition, by suppressing the contents of Si, Mn, Cr, and Mo within a certain threshold value, it is possible to suppress an increase in hardness after annealing, and to dramatically reduce deformation resistance and improve cold workability. Improved and can be suitably applied to parts such as sliders and rails for linear motion guide devices having an irregular cross-sectional shape.
Since the nitride is fine and homogeneous, it is easy to obtain a hardened hard layer depth by short-time induction hardening, and it is possible to reduce variation in heat treatment quality.In addition, even if the quenching method is either vacuum quenching or induction hardening The present inventors have found that good corrosion resistance and fatigue life can be obtained as compared with conventional steels such as SUS440C and 13Cr-based high-carbon martensitic stainless steel, and have accomplished the present invention.

【0091】上記の目的を達成する直動案内軸受装置あ
るいはボールねじ装置は、案内レール、スライダあるい
はねじ軸、ナットおよび複数個の転動体等からなる複数
の転動部材から構成され、上記転動部材の少なくとも一
つが、本発明鋼Iのマルテンサイト系のステンレス鋼か
ら構成されていることを特徴とする。特に、前記本発明
鋼Iにおいて、C+N≦0.7重量%であるものが好まし
い。
The linear motion guide bearing device or ball screw device which achieves the above object is constituted by a plurality of rolling members including a guide rail, a slider or a screw shaft, a nut and a plurality of rolling elements. At least one of the members is made of a martensitic stainless steel of the steel I of the present invention. In particular, the steel I of the present invention preferably satisfies C + N ≦ 0.7% by weight.

【0092】また、案内レール、スライダあるいはねじ
軸、ナットおよび複数個の転動体等から構成される直動
案内軸受装置、ボールねじ装置において、レールやスラ
イダ等の異形断面形状をもつ構成部品の少なくとも一つ
が、焼きなまし後において、微細炭化物または窒化物
と、フェライトとの混合組織からなり、所望される完成
品形状に近い形状まで冷間異形引抜き加工された後、さ
らに表面層あるいは転動部のみ高周波焼入れによる焼入
れ硬化層を有していることを特徴とする。ここで、表面
層とは、例えば、転動体の直径の2%以内をいう。
In a linear guide bearing device and a ball screw device comprising a guide rail, a slider or a screw shaft, a nut and a plurality of rolling elements, at least one of components such as a rail and a slider having an irregular cross-sectional shape. One, after annealing, consists of a mixed structure of fine carbides or nitrides and ferrite, and after cold deformed drawing to a shape close to the desired finished product shape, only the surface layer or rolling parts are high frequency It is characterized by having a quench hardened layer by quenching. Here, the surface layer means, for example, within 2% of the diameter of the rolling element.

【0093】この実施形態によれば、その構成材料であ
るステンレス鋼材に関して、耐食性に悪影響を与えると
ともにその含有量が多い場合には粗大共晶炭化物を形成
して機能を低下させる成分である炭素を、同程度の固溶
強化作用のある窒素で一部置換して炭素濃度を一定の範
囲内に規制することにより、粗大な共晶炭化物の形成を
抑制できて、耐食性や転動寿命等に優れ、さらに、その
他合金成分含有量も適正範囲とすること等により、加工
性や熱処理生産性が向上して、その結果、高機能な直動
案内軸受装置を安価に製造できる。
According to this embodiment, with respect to the stainless steel material as a constituent material, carbon, which is a component that has a bad effect on corrosion resistance and forms a coarse eutectic carbide to reduce the function when the content is large, is used. By controlling the carbon concentration within a certain range by partially substituting with nitrogen having the same solid solution strengthening action, it is possible to suppress the formation of coarse eutectic carbides, and it is excellent in corrosion resistance and rolling life etc. Further, by setting the content of other alloy components in an appropriate range, the workability and the heat treatment productivity are improved, and as a result, a high-performance linear motion guide bearing device can be manufactured at low cost.

【0094】また、冷間加工性、熱処理後の転動疲労寿
命特性や耐食性が従来鋼より格段に優れるため、異形引
抜きに係わらず、冷間で加工製造される軸受用のパイプ
やコイル、棒鋼等への適用も容易に行える。
Further, since the cold workability, rolling fatigue life characteristics after heat treatment, and corrosion resistance are much better than conventional steel, pipes, coils, and steel bars for bearings that are cold-worked and manufactured regardless of deformed shapes. And the like can be easily applied.

【0095】さらに、この実施形態の転動装置は耐フレ
ッチング性に優れ、短いストロークを繰り返し往復させ
る、例えば、テーブル装置用のボールねじやリニアガイ
ドに好適に使用することができる。
Furthermore, the rolling device of this embodiment is excellent in fretting resistance, and can be suitably used for a ball screw or a linear guide for a table device which repeatedly reciprocates a short stroke.

【0096】好ましくは、先に述べた転がり軸受に係わ
る実施形態1のように、転動体を高炭素Crマルテンサ
イト系ステンレス鋼から構成する。例えば、リニアガイ
ドではレールスライダやレールを本発明鋼I、転動体を
高Crマルテンサイト系ステンレス鋼で形成し、ボール
ねじ装置では、ナットとねじ軸を本発明鋼I、転動体を
高Crマルテンサイト系ステンレス鋼で形成するように
してもよい。
Preferably, as in the first embodiment relating to the rolling bearing described above, the rolling elements are made of high carbon Cr martensitic stainless steel. For example, in a linear guide, a rail slider or a rail is formed of the present invention steel I, and a rolling element is formed of high Cr martensitic stainless steel. In a ball screw device, a nut and a screw shaft are formed of the present steel I and a rolling element is formed of high Cr martensite. It may be made of sight stainless steel.

【0097】特に厳しい耐食性等を必要とされる場合
(転がり軸受、直動案内軸受装置、ボールネジ装置を包
含する転動部材に共通) 第7の実施形態 前述のように本願発明者らは特願平7−271111号
において、粗大炭化物が形成されないC、Cr濃度の関
係を見出し、さらに素材の健全性が保たれる範囲で窒素
を添加することにより低コストを達成し、且つ従来のス
テンレス鋼をさらに高機能化する発明をなした。本願発
明者らは、さらにこれを高機能化するべく鋭意に研究を
行なった。その結果、転動疲労寿命に有害な粗大な共晶
炭化物やδフェライトが生成することなく、極めて優れ
た耐食性を有する材料組織を見出すに至った。
When particularly severe corrosion resistance is required
(Including rolling bearings, linear motion guide bearing devices, and ball screw devices
In the present application we Japanese Patent Application No. 7-271111 as common) above seventh embodiment in the rolling member containing not coarse carbides are formed C, found the relationship between the Cr concentration, further soundness of material The present invention has been made to achieve low cost by adding nitrogen within a range in which is maintained, and to further enhance the function of a conventional stainless steel. The inventors of the present application have intensively studied to further improve the function. As a result, a material structure having extremely excellent corrosion resistance without generating coarse eutectic carbide and δ ferrite which are harmful to rolling fatigue life has been found.

【0098】上記目的を達成する転がり軸受その他の転
動装置は、外方部材と内方部材とその間に配設された複
数の転動体からなる転動装置において、外方部材、内方
部材、転動体の少なくとも一つが、重量%でC;0.4
5%以下、Cr;15%以上20%以下、Mn;0.1
%以上0.8%以下、Si;0.1%以上1.0%以
下、N;0.05%以上0.2%未満、Mo;0.5%
以上3.0%以下、さらに、Ni;1.5%以下、C
u;2.0%以下および残部Feおよび不可避成分を含
有し、CとCr含有量の関係がC%≦−0.05Cr%
+1.41、且つ素材のフェライト化を促進する元素の
含有量を示す関係式eq1及び素材のオーステナイト化
を促進する元素の含有量を示す関係式eq2をそれぞれ
に、 (eq1)=Cr%+Si%+1.5Mo%、 (eq2)=C%+0.83N%+0.12Mn%+0.
05Ni%+0.02Cu%とし、両式の相互関係と炭
素と窒素の総含有量が、(eq2)≧0.04×(eq1)
−0.39、C+N≧0.4%、さらには耐孔食性指標
PI値=Cr%+3.3Mo%+30N%−45C%が
10.0以上を満足するマルテンサイト系ステンレス鋼
(本発明鋼IV)で構成されていることを特徴とする。
A rolling bearing and other rolling devices for achieving the above object are a rolling device comprising an outer member, an inner member, and a plurality of rolling elements disposed therebetween, wherein the outer member, the inner member, At least one of the rolling elements has C;
5% or less, Cr: 15% or more and 20% or less, Mn: 0.1
% To 0.8%, Si: 0.1% to 1.0%, N: 0.05% to less than 0.2%, Mo: 0.5%
Not less than 3.0%, Ni: 1.5% or less, C
u: contains 2.0% or less and the balance Fe and unavoidable components, and the relationship between C and Cr content is C% ≦ −0.05Cr%
+ Eq.41, and a relational expression eq1 indicating the content of the element promoting the ferritization of the material and a relational expression eq2 indicating the content of the element promoting the austenitization of the material, respectively: (eq1) = Cr% + Si% +1.5 Mo%, (eq2) = C% + 0.83 N% + 0.12 Mn% + 0.
05Ni% + 0.02Cu%, and the correlation between the two formulas and the total content of carbon and nitrogen is (eq2) ≧ 0.04 × (eq1)
-0.39, C + N ≧ 0.4%, and the pitting corrosion resistance index PI value = Cr% + 3.3Mo% + 30N% -45C% satisfying 10.0 or more (Steel IV of the present invention) ).

【0099】第8の実施形態 本願発明者らは、上述のように特願平7−271111
号において、低コスト且つ従来のステンレス鋼をさらに
高機能化する発明をなしたが、更に耐食性、高温寿命の
向上を図るべく研究を重ね、特開平9−287058号
において高い芯部靱性を有し、且つ耐食性と高温寿命を
兼ね備え、航空機用、特に高温・高速条件下で使用され
るジェットエンジン、ガスタービン等に好適に使用でき
る転がり軸受を開発した。
Eighth Embodiment As described above, the inventors of the present invention disclosed in Japanese Patent Application No. 7-271111.
Invented, the invention was made to further improve the performance of conventional stainless steel at low cost, but further studies were conducted to further improve the corrosion resistance and high-temperature life, and high core toughness was disclosed in JP-A-9-287058. A rolling bearing having both corrosion resistance and high-temperature life and suitable for use in aircraft, especially jet engines and gas turbines used under high-temperature and high-speed conditions has been developed.

【0100】しかし、この発明も材料を完成品形状に近
い形状まで切削加工した後、焼入れ前に浸窒処理を施す
必要があり、ずぶ焼きの材料に比べてコストアップする
こと、さらに、ボールねじ等の精機製品においては、丸
棒を焼入れした後にソリッド研削という手法で一括に溝
加工される場合があり、この場合には転走面下では削り
代が非常に大きくとられるため、表面硬化型とすること
は難しい等の問題もあり、耐食性及び高温寿命に優れた
低コストなずぶ焼き型軸受用ステンレス鋼の開発が望ま
れていた。
However, the present invention also requires that the material be cut into a shape close to the shape of the finished product and then subjected to a nitriding treatment before quenching. In some precision machine products, such as quenching a round bar, solid grinding may be used to collectively form grooves.In this case, the machining allowance is very large below the rolling surface, so the surface hardening type Therefore, there has been a demand for development of a low-cost stainless steel for soot-burning type bearings having excellent corrosion resistance and high-temperature life.

【0101】そこで、本願発明者らはさらにこれを高機
能化すべく鋭意に研究を行い、転動疲労寿命に有害な粗
大な共晶炭化物やδフェライトが生成するすることな
く、極めて優れた耐食性と高温寿命を有する軸受用ステ
ンレス鋼を発明するに至った。
Therefore, the inventors of the present invention have conducted intensive studies to further enhance the performance of the alloy, and have produced extremely excellent corrosion resistance and corrosion resistance without generating coarse eutectic carbide and δ ferrite which are harmful to the rolling fatigue life. We have invented a bearing stainless steel having a high-temperature life.

【0102】上記目的を達成する本願発明に係る転がり
軸受その他の転動装置は、外方部材、内方部材及びこの
間に配設された複数の転動体からなり、該転動体が、外
方部材の転動体への接触面である第1の接触面とこれに
対向する内方部材の転動体への接触面である第2の接触
面とに対して転動する転動装置において、上記外方部
材、内方部材及び転動体の少なくとも一つが、重量%
で、C;0.45%以下、Cr;15%以上20%以下、
Mn;0.1%以上0.8%以下、Si;0.1%以上1.0%
以下、N;0.05%以上0.2%未満、Mo;0.5%以上
3.0%以下、さらにNi;1.5%以下、Cu;2.0%以
下、Co;1.0%以上7.0%以下、V;1.0%以下及び
残部Fe及び不可避成分を含有し、Mo+V;0.8%以
上4.0%以下、Co+Ni;2.0%以上8.0%以下、C
とCr含有量の関係がC%≦−0.05Cr+1.41且つ
素材のフェライト化を促進する元素の含有量を示す関係
式eq1及び素材のオーステナイト化を促進する元素の
含有量を示す関係式eq2をそれぞれに、 〔eq1〕=Cr%+Si%+1.5Mo%+3.5V%、 〔eq2〕=C%+0.83N%+0.12Mn%+0.05
(Ni+Co)%+0.02Cu% とし、両者の相互関
係とCとNの層含有量が、〔eq2〕≧0.04×〔eq
1〕−0.39、〔eq2〕≦0.8、C+N≧0.4%、さ
らには、耐孔食性指標PI値=Cr%+3.3Mo%+3
0N%−45C%が10.0以上を満足するマルテンサイ
ト系ステンレス鋼(本発明鋼V)で構成されていること
を特徴とする。
A rolling bearing and other rolling devices according to the present invention for achieving the above object comprise an outer member, an inner member, and a plurality of rolling members disposed between the outer member and the inner member. A rolling member that rolls with respect to a first contact surface that is a contact surface with a rolling element and a second contact surface that is a contact surface of an inner member facing the rolling member with the first contact surface. At least one of the side member, the inner member and the rolling element is
And C: 0.45% or less, Cr: 15% to 20%,
Mn: 0.1% or more and 0.8% or less, Si: 0.1% or more and 1.0%
Below, N: 0.05% or more and less than 0.2%, Mo: 0.5% or more
3.0% or less, further Ni: 1.5% or less, Cu: 2.0% or less, Co: 1.0% or more and 7.0% or less, V: 1.0% or less, and the balance Fe and inevitable components. Mo + V: 0.8% or more and 4.0% or less, Co + Ni; 2.0% or more and 8.0% or less, C
Is a relational expression eq1 indicating that the relationship between Cr and the Cr content is C% ≦ −0.05Cr + 1.41 and the content of the element promoting the ferrite formation of the material, and the relational expression eq2 indicating the content of the element promoting the austenitization of the material. [Eq1] = Cr% + Si% + 1.5Mo% + 3.5V%, [eq2] = C% + 0.83N% + 0.12Mn% + 0.05
(Ni + Co)% + 0.02Cu%, and the relationship between the two and the layer content of C and N is [eq2] ≧ 0.04 × [eq
1] −0.39, [eq2] ≦ 0.8, C + N ≧ 0.4%, and PI value of pitting corrosion resistance = Cr% + 3.3Mo% + 3
It is characterized by being constituted by martensitic stainless steel (steel V of the present invention) in which 0N% -45C% satisfies 10.0 or more.

【0103】各元素の作用及び含有量の説明 本発明鋼I(マルテンサイト系ステンレス鋼)を用いた
場合(第1、第6の実施形態) 本発明鋼Iの各成分等の臨界的意義は、以下のとおりで
ある。
Description of Action and Content of Each Element When Steel I of the Present Invention (Martensitic Stainless Steel) is Used (First and Sixth Embodiments) The critical significance of each component of the steel I of the present invention is as follows. It is as follows.

【0104】(C)Cは、基地をマルテンサイト化するこ
とにより焼入・焼戻後の硬さを向上せしめて強度を増加
させる元素であるが、耐食性の面からは少ないほど良
い。多量に加えると製鋼時にCrが粗大な共晶炭化物を
形成する。その結果、基地中のCr濃度が不足して十分
な耐食性が得られなくなるだけでなく、疲労寿命、靭
性、加工性を低下させる。したがって、炭素含有量は
0.6重量%以下とした。しかし、耐食性、加工性の観
点からは0.5重量%以下、更に望ましくは0.45重
量%以下とする。
(C) C is an element which improves hardness after quenching / tempering by converting the matrix into martensite to increase the strength, but the smaller the better, the better the corrosion resistance. When added in a large amount, Cr forms coarse eutectic carbide during steelmaking. As a result, not only the Cr concentration in the matrix becomes insufficient and sufficient corrosion resistance cannot be obtained, but also the fatigue life, toughness and workability are reduced. Therefore, the carbon content was set to 0.6% by weight or less. However, from the viewpoint of corrosion resistance and workability, the content is 0.5% by weight or less, and more preferably 0.45% by weight or less.

【0105】(Cr)Crは鋼に耐食性を与える最も必要
な元素であるが、10.0重量%に満たないと良好な耐
食性が得られなくなる。また、Cr含有量が増加すると
耐食性は向上するが、必要以上に添加されると、δフェ
ライトや共晶炭化物が生成しやすくなり、靭性または疲
労寿命を低下させ、さらに、加工性も劣化するので14
%以下とした。好ましくは11.5重量%以上13.5
重量%以下とする。
(Cr) Cr is the most necessary element for imparting corrosion resistance to steel, but if it is less than 10.0% by weight, good corrosion resistance cannot be obtained. Also, when the Cr content increases, the corrosion resistance improves, but when added more than necessary, δ ferrite and eutectic carbide tend to be formed, and the toughness or fatigue life decreases, and further, the workability also deteriorates. 14
% Or less. Preferably 11.5% by weight or more and 13.5%
% By weight or less.

【0106】(Mn)Mnは製鋼時の脱酸剤として必要な
元素で0.1重量%以上添加されるが、多量に添加する
と冷間加工性、被削性を低下させるだけでなく、S、P
等の不純物と共存して耐食性を低下させ、また、場合に
よっては残留オーステナイト量が増加して十分な焼入硬
さが得られなくなることがあるので、0.8重量%以
下、好ましくは0.5重量%以下とする。
(Mn) Mn is an element necessary as a deoxidizing agent in steel making and is added in an amount of 0.1% by weight or more. When added in a large amount, not only does cold workability and machinability deteriorate, but also S , P
And so on, which may lower the corrosion resistance and, in some cases, increase the amount of retained austenite to make it difficult to obtain sufficient quench hardness, so that 0.8% by weight or less, preferably 0.1% by weight or less. 5% by weight or less.

【0107】(Si)SiはMnと同じく製鋼時の脱酸剤
として0.1重量%以上必要である。さらに、焼戻軟化
抵抗性を高め、転動疲労寿命を向上させるのに有効な元
素であるが、多量に添加すると靭性、冷間加工性を低下
させ、δフェライトの生成を促進するるので1.0重量
%以下とする。
(Si) Si, like Mn, needs to be 0.1% by weight or more as a deoxidizing agent in steel making. Further, it is an element effective for increasing the temper softening resistance and for improving the rolling fatigue life. However, when added in a large amount, it reduces toughness and cold workability and promotes the formation of δ ferrite. 0.0% by weight or less.

【0108】(Mo)Moは焼入性及び焼き戻し軟化抵抗
性を著しく増大させる作用がある。さらに耐食性にも有
効に作用する。しかし、過剰に添加すると靭性だけでな
く、焼鈍後の硬さが高くなり、その結果、冷間加工性及
び被削性が低下し、素材コストだけでなく、軸受の製造
コストが高くなるので0.5重量%以下とした。
(Mo) Mo has the effect of significantly increasing hardenability and temper softening resistance. Further, it effectively acts on corrosion resistance. However, if added excessively, not only the toughness but also the hardness after annealing increases, and as a result, the cold workability and machinability decrease, and not only the material cost but also the manufacturing cost of the bearing increases, so that 0 0.5% by weight or less.

【0109】(V)Vは強力な炭化物、窒化物生成元素で
あり、著しく強度を高め、耐食的に有効に作用する傾向
にある。しかし、多量に添加すると靭性だけでなく、焼
鈍後の硬さが高くなり、その結果、冷間加工性及び被削
性が低下し、素材コストだけでなく、軸受の製造コスト
が高くなるので0.2重量%以下とした。
(V) V is a strong carbide and nitride forming element, has a remarkably high strength, and tends to work effectively in corrosion resistance. However, if a large amount is added, not only the toughness but also the hardness after annealing is increased, and as a result, the cold workability and machinability are reduced, and not only the material cost but also the manufacturing cost of the bearing are increased. 0.2% by weight or less.

【0110】(N)NはCと同様にマルテンサイトを強化
して耐食性、耐摩耗性を向上させる作用があり、さらに
粗大な共晶炭化物の形成を抑制する作用もあるために、
好ましくは、0.05重量%以上添加される。
(N) N, like C, has the effect of strengthening martensite to improve corrosion resistance and wear resistance, and also has the effect of suppressing the formation of coarse eutectic carbides.
Preferably, 0.05% by weight or more is added.

【0111】また、一般に通常の大気圧条件下での製鋼
過程では溶鋼及び初晶フェライト中の窒素溶解度が小さ
いため、本発明鋼の成分においては0.2重量%以上の
窒素を添加することは非常に困難で、さらに多量の窒素
を添加しようとすると、凝固過程で気泡が生じてインゴ
ット内に多量の気孔が導入され、素材の健全性が損なわ
れる。
In general, in the steelmaking process under normal atmospheric pressure conditions, the nitrogen solubility in the molten steel and the primary ferrite is low. Therefore, it is not possible to add 0.2% by weight or more of nitrogen in the components of the steel of the present invention. When it is very difficult to add a large amount of nitrogen, bubbles are generated during the coagulation process and a large amount of pores are introduced into the ingot, thereby impairing the soundness of the material.

【0112】0.2重量%以上の窒素を添加するために
は高圧窒素雰囲気下で製鋼を行えば可能であるが、この
場合には、莫大な設備費が必要になり、コスト高となる
ため、好ましくない。
In order to add 0.2% by weight or more of nitrogen, it is possible to make steel in a high-pressure nitrogen atmosphere. However, in this case, enormous equipment costs are required and cost increases. Is not preferred.

【0113】以上の理由により窒素の含有量は0.2重
量%未満とした。また、窒素はオーステナイト安定化元
素でもあり、場合によって(特に直動式案内軸受の場合
は高周波焼入れの際のオーバーヒート時に)残留オース
テナイト量が増加して焼入硬さが低下したりする場合が
あるので、好ましくは0.18重量%以下さらに好まし
くは0.14重量%以下とする。
For the above reasons, the nitrogen content was set to less than 0.2% by weight. Nitrogen is also an austenite stabilizing element, and in some cases (especially in the case of direct-acting guide bearings, during overheating during induction hardening), the amount of residual austenite increases and the quench hardness may decrease. Therefore, the content is preferably 0.18% by weight or less, more preferably 0.14% by weight or less.

【0114】(C+N)焼入・焼戻後にHRC58以上の
表面硬度と十分な耐摩耗性を得るためにはC+Nが0.
45重量%以上必要である。また、炭素、窒素の総含有
量が多すぎると、(特に、直動式案内軸受けの場合は、
焼きなまし後の硬さが増加したり、加工硬化したりし
て)冷間加工性が低下するので、好ましくはC+Nが
0.7重量%以下とする。
(C + N) In order to obtain a surface hardness of HRC 58 or more and sufficient abrasion resistance after quenching / tempering, C + N is required to be in the range of 0.
45% by weight or more is required. Also, if the total content of carbon and nitrogen is too large (especially in the case of direct-acting guide bearings,
C + N is preferably set to 0.7% by weight or less, since the cold workability decreases due to an increase in hardness after annealing or work hardening.

【0115】(関係式)本発明において(eq1)=Cr%
+Si%+1.5Mo%+3.5V%、(eq2)=C%
+0.83N%+0.12Mn%とし、両式の相互関係
と炭素と窒素の総含有量が、(eq2)≧0.04×(e
q1)−0.39、eq1≦14.0、eq2≦0.8
とした。
(Relational expression) In the present invention, (eq1) = Cr%
+ Si% + 1.5Mo% + 3.5V%, (eq2) = C%
+ 0.83N% + 0.12Mn%, and the correlation between the two equations and the total content of carbon and nitrogen is (eq2) ≧ 0.04 × (e
q1) -0.39, eq1 ≦ 14.0, eq2 ≦ 0.8
And

【0116】C、N、Mnの各元素は、オーステナイト
安定化元素である。一方、Cr、Si、Mo、Vの各元
素は、フェライト安定化元素である。
Each of the elements C, N and Mn is an austenite stabilizing element. On the other hand, Cr, Si, Mo, and V are ferrite stabilizing elements.

【0117】前記式(eq2)≧0.04×(eq1)−
0.39が満たされなければ、靭性に有害なδフェライ
トが生成する場合がある。また、eq1≦14.0、e
q2≦0.8を満たさなければ、焼鈍後の硬さが増加し
たりして良好な加工性が得られず、また、残留オーステ
ナイトの安定化による硬さの低下を生じ長寿命を達成で
きない。好ましくは、eq2≦0.7とする。
The formula (eq2) ≧ 0.04 × (eq1) −
If 0.39 is not satisfied, δ ferrite harmful to toughness may be formed. Eq1 ≦ 14.0, e
If q2 ≦ 0.8 is not satisfied, good workability cannot be obtained due to an increase in hardness after annealing, and a decrease in hardness due to stabilization of retained austenite cannot be achieved to achieve a long life. Preferably, eq2 ≦ 0.7.

【0118】また、炭素濃度の上限をC%≦−0.05
Cr%+1.41に限定しないと、粗大な共晶炭化物が
生成して、音響特性、疲労寿命、靭性等を低下させる。
なお、C%≦−0.05Cr%+1.41であっても、
製鋼時の凝固速度等の影響で共晶炭化物が5〜20μm
程度あるいはそれ以上に粗大化する場合もたびたび見ら
れることがあるが、本発明の転がり軸受に使用するステ
ンレス鋼にあっては、共晶炭化物の粗大化を抑制する作
用のある窒素を含有しているので、C%≦−0.05C
r%+1.41を満足すれば粗大共晶炭化物の生成を抑
制できる。
The upper limit of the carbon concentration is set to C% ≦ −0.05.
If the content is not limited to Cr% + 1.41, coarse eutectic carbides are generated, and the acoustic characteristics, fatigue life, toughness, etc. are reduced.
In addition, even if C% ≦ −0.05Cr% + 1.41,
Eutectic carbide is 5 to 20 μm due to the solidification rate during steelmaking
Although it is often observed that the coarsening to a degree or more, the stainless steel used for the rolling bearing of the present invention contains nitrogen which has an action of suppressing the coarsening of the eutectic carbide. C% ≦ −0.05C
If r% + 1.41 is satisfied, formation of coarse eutectic carbide can be suppressed.

【0119】以上の理由で、本発明鋼Iは焼きなまし後
において、10μm以下の微細な炭化物と窒化物および
フェライトからの混合組織であり、C+Nの含有量やそ
の他、合金成分を適正化しているため、素材硬さや加工
硬化能が従来鋼であるSUS440Cや13Cr系のマ
ルテンサイト系ステンレス鋼よりも低減できるので、特
にリニアガイドやボールねじ装置の場合、特に冷間加工
性に優れ、高周波焼入れによって十分な焼入れ硬化層を
得易く、熱処理品質のバラツキ等も抑制でき、被装置の
信頼性を向上できる。
For the above reasons, the steel I of the present invention has a mixed structure of fine carbides, nitrides and ferrites of 10 μm or less after annealing, and has a proper content of C + N and other alloy components. Since the material hardness and work hardening ability can be reduced compared to conventional steels such as SUS440C and 13Cr martensitic stainless steel, especially in the case of linear guides and ball screw devices, it is particularly excellent in cold workability and sufficient by induction hardening. It is easy to obtain a hardened and hardened layer, the variation in heat treatment quality can be suppressed, and the reliability of the device can be improved.

【0120】以上説明した本発明鋼Iで内輪,外輪,転
動体を構成しても良いが、転動体を高炭素Crマルテン
サイト系ステンレス鋼とすることにより、さらに好まし
い効果が得られる。以下にこれを説明する。
The inner ring, the outer ring and the rolling elements may be constituted by the steel I of the present invention described above. However, more preferable effects can be obtained by using high-carbon Cr martensitic stainless steel for the rolling elements. This will be described below.

【0121】(転動体に高炭素Crマルテンサイト系ス
テンレス鋼)従来の高炭素Crマルテンサイト系ステン
レス鋼を用いて単一素材で軸受を構成すると、軸受鋼製
の軸受よりも精度が劣る一方で、回転作動する際に接触
面で炭化物が相互に干渉しあって、十分な音響性能、疲
労寿命が得られない。
(High-Carbon Cr Martensitic Stainless Steel for Rolling Element) When a bearing is made of a single material using conventional high-carbon Cr martensitic stainless steel, the accuracy is lower than that of a bearing steel bearing. When rotating, carbides interfere with each other on the contact surface, and sufficient acoustic performance and fatigue life cannot be obtained.

【0122】さらに、これらのステンレス鋼は、機械的
強度や加工性も悪いため、特に内輪や外輪等への適用に
は不適切である。本発明鋼Iは炭化物が微細で機械的強
度や加工性も良好なため、特に内輪、外輪等の適用に有
効である。したがって、軌道輪側の材料に本発明鋼Iを
用い、転動体側の材料に高炭素Crマルテンサイト系ス
テンレス鋼を用いて軸受を構成すると粗大な炭化物の相
互干渉が抑制されて音響、疲労寿命が向上するととも
に、機械的強度の良好な玉軸受を提供できる。
Further, these stainless steels are poor in mechanical strength and workability, and thus are unsuitable especially for application to inner rings and outer rings. Since the steel I of the present invention has a fine carbide and good mechanical strength and workability, it is particularly effective for application to inner rings, outer rings and the like. Therefore, when the bearing is formed by using the steel I of the present invention for the material of the bearing ring side and high carbon Cr martensitic stainless steel for the material of the rolling element side, mutual interference of coarse carbides is suppressed, and the sound and fatigue life are reduced. And a ball bearing having good mechanical strength can be provided.

【0123】さらに、高炭素Crマルテンサイト系ステ
ンレス鋼はM7C3あるいはM23C6等の硬質の炭化
物量が多く、これらの炭化物は非金属的性質を持ち、金
属−金属接触する面積が相対的に減少することと、ステ
ンレス鋼の表面に生成する不動態皮膜が摩耗軽減効果を
有することもあって、良好な耐摩耗性を有する一方で、
相手部材の損耗を著しく抑制する作用がある。好ましい
効果を得るためには、炭化物の面積率は3%以上である
ことが望ましい。また、炭化物量が多すぎると転動体の
圧砕強度が著しく低下して割損に至る恐れがあるので、
その上限は20%以下とする。
Furthermore, high carbon Cr martensitic stainless steel has a large amount of hard carbide such as M7C3 or M23C6, and these carbides have non-metallic properties, and the metal-metal contact area is relatively reduced. And, since the passive film generated on the surface of stainless steel may have a wear reducing effect, while having good wear resistance,
This has the effect of significantly suppressing wear of the mating member. In order to obtain a favorable effect, the area ratio of carbide is desirably 3% or more. Also, if the amount of carbide is too large, the crushing strength of the rolling element may be significantly reduced and lead to breakage,
The upper limit is 20% or less.

【0124】以上の理由により、相手側部材に本発明鋼
Iを用い、転動体には高炭素Crマルテンサイト系ステ
ンレス鋼を用いて軸受部材を構成するとさらに好ましい
効果が得られる。
For the above reasons, it is possible to obtain a more preferable effect when the bearing member is formed by using the steel I of the present invention as the mating member and using the high carbon Cr martensitic stainless steel as the rolling element.

【0125】本発明鋼IIIを用いた場合(第4、第5
の実施形態) 本発明鋼IIIの合金成分の作用及び成分範囲限定理
由、その他臨界的意義は以下の通りである。
When the steel III of the present invention was used (fourth and fifth steels)
Embodiments) The effects of the alloy components of the steel III of the present invention, the reasons for limiting the component ranges, and other critical significances are as follows.

【0126】(C)Cの含有量範囲限定理由は本発明鋼I
と同様であり、特に、各種スピンドル、各種スピンドル
モータやHDD用の転がり軸受として必要とされる硬度
と微細炭化物を得るためには、炭素含有量は0.30重
量%以上0.45重量%以下、好ましくは0.40重量
%以上0.45重量%以下である。
(C) The reason for limiting the C content range is that the steel of the present invention I
In particular, in order to obtain the hardness and fine carbide required for rolling bearings for various spindles, various spindle motors and HDDs, the carbon content should be 0.30% by weight or more and 0.45% by weight or less. , Preferably 0.40 to 0.45% by weight.

【0127】(Cr)Crの含有量範囲限定理由も本発明
鋼Iと同様であり、その含有量は、特に10.5重量%
以上13.5重量%以下、好ましくは12.0重量%以
上13.5重量%以下)とした。
(Cr) The reason for limiting the content range of Cr is the same as that of the steel I of the present invention, and the content is particularly 10.5% by weight.
Or more and 13.5% by weight or less, preferably 12.0% by weight or more and 13.5% by weight or less.

【0128】(Mn、Si)本発明鋼Iと同様である。(Mn, Si) The same as the steel I of the present invention.

【0129】(N)含有量の限定理由は本発明鋼Iと同様
であり、このような理由により窒素の含有量は0.19
重量%以下とした。また、窒素はオーステナイト安定化
元素でもあり、場合によっては残留オーステナイト量が
増加して耐衝撃性が低下することがあるため、好ましく
は0.16重量%以下、さらに好ましくは0.14重量
%以下とする。
The reason for limiting the (N) content is the same as that of the steel I of the present invention. For such a reason, the content of nitrogen is 0.19.
% By weight or less. Further, nitrogen is also an austenite stabilizing element, and in some cases, the amount of retained austenite increases and the impact resistance may decrease, so that it is preferably 0.16% by weight or less, more preferably 0.14% by weight or less. And

【0130】(C+N)C及びNはマルテンサイトに固溶
したり炭化物、窒化物となって軸受に必要な硬度や耐フ
レッチング性を得るのに必要な元素で、総量で0.5重
量%以上が必要とされる。
(C + N) C and N are elements necessary to obtain the hardness and fretting resistance required for bearings by forming a solid solution in martensite or forming carbides or nitrides. The total amount is 0.5% by weight or more. Is required.

【0131】(O、Ti+0.1Al)転がり軸受の音響
性能は先に述べた粗大な共晶炭化物と硬質の非金属介在
物が悪影響をもたらす。鋼中のO(酸素)は不可避成分
であるAl等と結合してアルミナ系介在物となって残留
することが多く、比較的粗大化しやすく、音響性能に悪
影響を及ぼす場合もある。したがって、酸素は20pp
m以下、好ましくは10ppm以下に制限される。ま
た、AlやTiはN(窒素)と結合して非常に硬質のA
lN、TiNとして残留し、アルミナ系介在物と同様に
音響性能に悪影響を及ぼすためTi+0.1Al総量で
50ppm以下に制限する。
The acoustic performance of the (O, Ti + 0.1Al) rolling bearing is adversely affected by the coarse eutectic carbide and the hard nonmetallic inclusions described above. O (oxygen) in steel is often combined with Al or the like as an unavoidable component and remains as alumina-based inclusions, and is relatively easily coarsened, which may adversely affect acoustic performance. Therefore, oxygen is 20 pp
m, preferably 10 ppm or less. Also, Al and Ti are combined with N (nitrogen) to form very hard A
Since they remain as 1N and TiN and adversely affect acoustic performance similarly to alumina-based inclusions, the total content of Ti + 0.1Al is limited to 50 ppm or less.

【0132】(S)Sは耐食性に有害な元素であり、出来
る限り少ないことが好ましく、効果を充分に発揮するた
めには100ppm以下とすることがより好ましい。し
かし、ステンレス鋼は被切削性がSUJ2に比較して劣
り、Sを低減化すると被削性が低下するだけでなく、過
剰な清浄度化は素材コストの上昇をも招くので、必要以
上の清浄度化は行なわない。
(S) S is an element harmful to corrosion resistance, and is preferably as small as possible, and more preferably 100 ppm or less in order to sufficiently exert its effect. However, the machinability of stainless steel is inferior to that of SUJ2. When S is reduced, not only does machinability decrease, but excessive cleanliness also raises material costs. No tempering is performed.

【0133】(含有する炭化物が粒径2.0μm以下、
面積率5%以下)良好な音響性能を得るため、含有する
炭化物の粒径を2.0μm以下、面積率を5%以下とす
る。
(The carbide contained has a particle size of 2.0 μm or less,
(Area ratio 5% or less) In order to obtain good acoustic performance, the contained carbide has a particle size of 2.0 μm or less and an area ratio of 5% or less.

【0134】前記特定高炭素鋼を用いた場合 第2および第5の実施形態の場合に用いる前記(4)の
特定高炭素鋼の各元素の臨界的意義は、次のとおりであ
る。
When the Specific High Carbon Steel is Used The critical significance of each element of the specific high carbon steel of (4) used in the second and fifth embodiments is as follows.

【0135】(C)炭素は軸受に必要な硬さを得るために
有効な元素であり、耐食性を要求されない場合で、か
つ、低コストの焼入・焼戻を主体とした熱処理で済ませ
ることを考慮し、長寿命、耐摩耗性を得るためには0.
8%以上添加すると効果的である。
(C) Carbon is an element effective for obtaining the hardness required for bearings, and it is necessary to use a low-cost heat treatment mainly for quenching and tempering when corrosion resistance is not required. Considering the above, in order to obtain a long life and abrasion resistance, a value of 0.
It is effective to add 8% or more.

【0136】しかし、1.5重量%を超えると粗大な炭
化物が生成して、長時間のソーキングが必要となった
り、加工性が低下したりして、逆にコストの上昇を招
く。以上の理由より、素材の炭素量は0.8重量%以上
1.5重量%以下とした。加工性の観点から、さらに素
材コストを低減するためには好ましくは0.9重量%以
下とする。
However, when the content exceeds 1.5% by weight, coarse carbides are generated, so that long-time soaking is required or workability is reduced, which leads to an increase in cost. For the above reasons, the carbon content of the material is set to 0.8% by weight or more and 1.5% by weight or less. From the viewpoint of workability, in order to further reduce the material cost, the content is preferably 0.9% by weight or less.

【0137】(Cr)Crは焼入性、焼戻軟化抵抗性を高
め、さらに炭化物を形成して熱処理時の結晶粒粗大化を
抑制したり、耐摩耗性を付与する等の作用がある。しか
し、2.0%を超えると長時間のソーキングが必要とな
ったり、加工性が低下したりして、Crの添加コストと
共に素材コストの上昇を招く。以上の理由より、素材の
Cr量は0.1重量%以上2.0重量%以下とした。加
工性の観点からさらに素材コストを低減するためには好
ましくは0.6重量%以下とする。
(Cr) Cr has the effects of increasing hardenability and resistance to tempering softening, and also has the effect of forming carbides to suppress coarsening of crystal grains during heat treatment and imparting wear resistance. However, when the content exceeds 2.0%, soaking for a long time is required or workability is deteriorated, so that the cost of adding Cr and the material cost are increased. For the above reasons, the Cr content of the material is set to 0.1% by weight or more and 2.0% by weight or less. In order to further reduce the material cost from the viewpoint of workability, the content is preferably set to 0.6% by weight or less.

【0138】(Mn)Mnは製鋼時の脱酸剤として必要な
元素で0.1重量%以上添加されるが、多量に添加する
と被削性を低下させるだけでなく、場合によっては残留
オーステナイト量が増加して十分な焼入硬さが得られな
くなることがあるので、0.1重量%以上(特にCrの
量を0.6重量%以下とした場合は0.5重量%以上)
1.5重量%以下、好ましくは1.1重量%以下とす
る。
(Mn) Mn is a necessary element as a deoxidizing agent in steel making, and is added in an amount of 0.1% by weight or more. When added in a large amount, not only does the machinability deteriorate, but also in some cases the amount of retained austenite is reduced. 0.1% by weight or more (especially 0.5% by weight or more when the amount of Cr is 0.6% by weight or less) since sufficient quenching hardness may not be obtained due to an increase in
1.5% by weight or less, preferably 1.1% by weight or less.

【0139】(Si)SiはMnと同じく製鋼時の脱酸剤
として0.1重量%以上必要である。さらに、焼戻軟化
抵抗性を高め、転動疲労寿命を向上させるのに有効な元
素であるが、多量に添加すると被削性を低下させるので
1.0重量%以下とする。加工性の観点から、さらに素
材コストを低減するためには好ましくは0.7重量%以
下とする。
(Si) Si needs to be 0.1% by weight or more as a deoxidizing agent at the time of steel making like Mn. Further, it is an element effective for increasing the tempering softening resistance and improving the rolling fatigue life. However, if added in a large amount, the machinability is reduced, so the content is set to 1.0% by weight or less. From the viewpoint of workability, in order to further reduce the material cost, the content is preferably set to 0.7% by weight or less.

【0140】次に、第2の実施形態において、上記特定
高炭素鋼からなる転動部材と組み合わされる相手部材と
しての転動体を高炭素Crマルテンサイト系ステンレス
鋼とする理由は、以下のとおりである。
Next, in the second embodiment, the reason why the rolling element as a mating member combined with the rolling member made of the above specified high carbon steel is made of high carbon Cr martensitic stainless steel is as follows. is there.

【0141】(高Crマルテンサイト系ステンレス鋼)高
炭素鋼と高Crステンレス鋼を単一素材で耐フレッチン
グ性を評価した場合には、ステンレス鋼の方が極めて良
好であるが、これらを組み合わせることによって、高炭
素鋼のフレッチング損傷は抑制され著しく改善される。
(High Cr martensitic stainless steel) When fretting resistance was evaluated using a single material of high carbon steel and high Cr stainless steel, stainless steel was extremely good. Thereby, the fretting damage of the high carbon steel is suppressed and remarkably improved.

【0142】これに対して、ステンレス鋼は単一素材で
評価した場合よりも、ややフレッチング損傷を受けやす
くなる傾向にあり、難加工性のステンレス鋼を軌道輪に
用いたのでは、コスト削減の効果が小さいばかりか、ス
テンレス鋼が本来備えている特性を十分に発揮できな
い。
On the other hand, stainless steel tends to be slightly more susceptible to fretting damage than the case where a single material is evaluated. Not only is the effect small, but the properties inherent in stainless steel cannot be fully exhibited.

【0143】HDDスイングアーム用の転がり軸受で問
題となるのは軌道輪のフレッチング損傷であるため、コ
スト・機能面で十分に効果を発揮するためには軌道輪に
コストの小さい高炭素鋼を用い、転動体にステンレス鋼
を用いることが好ましい。加工性は高炭素鋼に比べ劣る
ものの、比較的工数のかかる軌道輪に比べると転動体
(玉)は鍛造で大部分の成形が済むので、ステンレス鋼
を用いてもあまり問題はない。
A problem with the rolling bearing for the HDD swing arm is fretting damage to the raceway, and in order to achieve a sufficient effect in terms of cost and function, use low-cost high-carbon steel for the raceway. It is preferable to use stainless steel for the rolling elements. Although the workability is inferior to that of high carbon steel, the rolling elements (balls) are mostly forged by forging compared to race rings that require relatively many man-hours, so that there is not much problem with using stainless steel.

【0144】また、このように、軌道輪に高炭素鋼を用
いることによって、粗さ精度が向上し、接触面における
炭化物同士の干渉がなくなり、音響性能が向上する。さ
らに、軸受鋼のような高炭素鋼はステンレス鋼に比べて
硬さがやや大きいので、内部摩擦が軽減でき、転動体に
ステンレス鋼を用いることによって、転動体の比重も小
さくなることから、軌道・回転トルクがやや小さくなる
傾向があり、各種スピンドル、又は各種スピンドルモー
タの搬送上、及びHDD装置用のスイングアーム用など
で用いられる転がり軸受に限らず好適に使用できる。
In addition, by using high carbon steel for the race, the accuracy of roughness is improved, interference between carbides on the contact surface is eliminated, and the acoustic performance is improved. In addition, high-carbon steel such as bearing steel has a slightly higher hardness than stainless steel, so internal friction can be reduced, and the use of stainless steel for the rolling elements reduces the specific gravity of the rolling elements. -The rotational torque tends to be slightly reduced, and the present invention can be suitably used not only for rolling bearings used for transporting various spindles or various spindle motors, but also for swing arms for HDD devices, and the like.

【0145】(N)好ましくは0.05〜0.2重量%添
加。第1の目的の理由に加え、さらに特に、相手部材で
ある軌道輪または軸が上述の炭素鋼である場合、ステン
レス鋼に窒素が合金化されることによって、接触する相
手材である炭素鋼の表面に転移膜を生じやすく、フレッ
チング摩耗の軽減に多大な効果を奏する。以上の理由に
より、少なくとも0.05重量%以上添加される。
(N) Preferably 0.05 to 0.2% by weight is added. In addition to the reason for the first object, in particular, when the bearing ring or shaft as the mating member is the above-described carbon steel, the stainless steel is alloyed with nitrogen, so that the carbon steel as the mating material to be brought into contact is formed. A transition film is easily formed on the surface, which is very effective in reducing fretting wear. For the above reasons, at least 0.05% by weight or more is added.

【0146】本発明鋼IVを用いた場合(第7の実施形
態) 本発明鋼IVの各元素の含有量の臨界的意義は、次の通
りである。
When Steel IV of the Present Invention is Used (Seventh Embodiment) The critical significance of the content of each element in steel IV of the present invention is as follows.

【0147】(C)Cは、基地をマルテンサイト化するこ
とにより焼入・焼戻後の硬さを向上せしめて強度を増加
させる元素であるが、耐食性の面からは少ないほど良
い。また、多量に加えると製鋼時にCrやMo等の炭化
物生成元素によって粗大な共晶炭化物を形成し、転動寿
命や耐食性を著しく劣化させる。したがって、C含有量
は0.45重量%以下とした。更に耐食性の観点から、
好ましくは0.4重量%以下とする。
(C) C is an element that increases the hardness after quenching / tempering by transforming the matrix into martensite to increase the strength, but the smaller the better, the better the corrosion resistance. When added in a large amount, a coarse eutectic carbide is formed by carbide-forming elements such as Cr and Mo during steelmaking, and the rolling life and corrosion resistance are remarkably deteriorated. Therefore, the C content is set to 0.45% by weight or less. Furthermore, from the viewpoint of corrosion resistance,
Preferably, it is not more than 0.4% by weight.

【0148】(Cr)Crは鋼に耐食性を与える最も必要
な元素であり、特に耐食性を重視する場合、その効果を
格段に発揮させるためには15.0重量%以上必要であ
る。また、Crが必要以上に添加されるとδフェライト
が生成して脆化したり、炭素含有量によっては炭化物が
粗大化して耐食性をかえって低下させることもあるた
め、上限を20.0重量%とし、好ましくは17重量%
以上19重量%以下とする。
(Cr) Cr is the most necessary element that imparts corrosion resistance to steel, and when corrosion resistance is particularly important, 15.0% by weight or more is required to exert its effect remarkably. Also, if Cr is added more than necessary, δ ferrite is formed and becomes brittle, or depending on the carbon content, carbides may be coarsened and the corrosion resistance may be reduced, so the upper limit is set to 20.0% by weight. Preferably 17% by weight
Not less than 19% by weight.

【0149】(Mn)Mnは製鋼時の脱酸剤として必要な
元素で0.1重量%以上添加されるが、多量に添加する
と残留オーステナイトが生成しやすくなって十分な焼入
れ硬度が得られなくなることがあるので上限を0.8重
量%、好ましくは0.5重量%以下とする。
(Mn) Mn is an element necessary as a deoxidizing agent in steel making and is added in an amount of 0.1% by weight or more. However, if added in a large amount, residual austenite is easily formed, and sufficient quenching hardness cannot be obtained. Therefore, the upper limit is set to 0.8% by weight, preferably 0.5% by weight or less.

【0150】(Si)本発明鋼Iに同じである。(Si) Same as the steel I of the present invention.

【0151】(N)NはCと同様にマルテンサイトを強化
して、焼入れ硬さを高め、さらに耐食性を向上させた
り、粗大な一次共晶炭化物の形成を抑制する作用がある
ために、0.05重量%以上、好ましくは、0.08重
量%以上添加される。しかし、多量に添加すると通常の
溶解では凝固過程で晶出する初晶フェライトの溶解度が
小さいこともあって気泡が生じ、その結果インゴット内
に多量の気孔が導入され素材の健全性が失われる。ま
た、高圧窒素雰囲気下で製鋼法あるいは表面浸透法等に
よって素材の健全性を損なうことなしに窒素を多量に添
加することも可能であるが、この場合には素材コストま
たは熱処理コストが大となる。以上より、コスト上通常
溶解による実施が好ましく、0.2重量%未満、好まし
くは0.18重量%以下とした。
(N) N, like C, has the effect of strengthening martensite, increasing quenching hardness, further improving corrosion resistance, and suppressing the formation of coarse primary eutectic carbides. 0.05% by weight or more, preferably 0.08% by weight or more. However, when a large amount is added, bubbles are generated due to the low solubility of the primary ferrite crystallized in the solidification process during ordinary melting, and as a result, a large amount of pores are introduced into the ingot, and the soundness of the material is lost. It is also possible to add a large amount of nitrogen without impairing the soundness of the material by a steelmaking method or a surface infiltration method in a high-pressure nitrogen atmosphere, but in this case, the cost of the material or the heat treatment increases. . From the above, it is preferable to perform the dissolution by ordinary dissolution from the viewpoint of cost.

【0152】(Mo)Moは焼入性及び焼き戻し軟化抵抗
性を著しく増大させる作用がある。さらに耐孔食性を改
善する作用もあるため0.5重量%以上添加される。し
かし、過剰に添加すると靭性、加工性等を低下させるの
で上限を3.0重量%とした。
(Mo) Mo has the effect of significantly increasing hardenability and temper softening resistance. Further, it has an effect of improving pitting corrosion resistance, so that 0.5% by weight or more is added. However, if added in excess, the toughness, workability and the like are reduced, so the upper limit was made 3.0% by weight.

【0153】(Ni)Niは強力なオーステナイト安定化
元素であり、δフェライトの生成を抑え、靱性を向上さ
せ、さらに耐食性をも向上させる作用があるため選択的
に好ましくは0.1重量%以上添加される。しかし、必
要以上に添加すると多量の残留オーステナイトが生成し
て十分な焼入硬さが得られなくなることがあるので上限
を1.5重量%とした。
(Ni) Ni is a strong austenite stabilizing element and has an effect of suppressing the formation of δ ferrite, improving toughness, and also improving corrosion resistance. Is added. However, if it is added more than necessary, a large amount of retained austenite may be formed and sufficient quenching hardness may not be obtained, so the upper limit was made 1.5% by weight.

【0154】(Cu)CuもNiと同様に若干のオーステ
ナイト安定化元素であり、δフェライトの生成を抑え、
さらに耐食性を向上させる作用があるため、好ましくは
0.1重量%以上添加される。しかし、多量に添加する
と軸受の製造過程で必要とされる熱間鍛造工程において
熱間割れが生じる場合があり、さらに十分な焼入硬さが
得られなくなることがあるので上限を2.0%とした。
(Cu) Cu is also a slight austenite stabilizing element like Ni, and suppresses the formation of δ ferrite.
Further, since it has an effect of improving corrosion resistance, it is preferably added in an amount of 0.1% by weight or more. However, if a large amount is added, hot cracking may occur in the hot forging step required in the manufacturing process of the bearing, and sufficient quenching hardness may not be obtained. And

【0155】(不可避成分)通常、鋼中には上記主要元素
の他にP、S、O等の不純物を含有している。本願発明
においてはコスト上、必要以上の高清浄度化は行なわな
いが、とくにS、Pはその量が多い場合には偏析したり
して耐食性を低下させるため、鋼中不純物としてなるべ
く少ない方が良く、好ましくは0.03重量%以下に制
限する。また、Oは酸化物系介在物を形成して疲労寿命
等を低下させるので、鋼中不純物としてなるべく少ない
方がよく、好ましくは50ppm以下に制限する。
(Inevitable Components) Normally, steel contains impurities such as P, S, and O in addition to the above main elements. In the invention of the present application, the cleanliness is not increased more than necessary in terms of cost, but in particular, when the amounts of S and P are large, they segregate or reduce the corrosion resistance. Good, preferably limited to 0.03% by weight or less. In addition, since O forms oxide-based inclusions and reduces the fatigue life and the like, it is desirable that the amount of impurities in steel is as small as possible, and it is preferably limited to 50 ppm or less.

【0156】(C%≦−0.05Cr%+1.41)上式
を満たさない場合には粗大な共晶炭化物が生成して、転
動疲労寿命はもとより、著しい耐食性の劣化をも招いて
しまう。
(C% ≦ −0.05Cr% + 1.41) If the above formula is not satisfied, coarse eutectic carbides are formed, leading to not only rolling fatigue life but also significant deterioration of corrosion resistance. .

【0157】((eq2)≧0.04×(eq1)−0.3
9、(eq1)=Cr%+Si%+1.5Mo%、(eq
2)=C%+0.83N%+0.12Mn%+0.05
Ni%+0.02Cu%)eq1に記載される元素、す
なわちCr、Si、Moの各元素はフェライト安定化元
素であり、eq2に記載される元素、すなわちC、N、
Mn、Ni、Cuはオーステナイト安定化元素である。
したがって、上記不等式を満たさない成分系であれば、
フェライトが安定化して靱性に有害なδフェライトが生
成する場合がある。
((Eq2) ≧ 0.04 × (eq1) −0.3
9, (eq1) = Cr% + Si% + 1.5Mo%, (eq
2) = C% + 0.83N% + 0.12Mn% + 0.05
(Ni% + 0.02Cu%) The elements described in eq1, that is, each element of Cr, Si, and Mo are ferrite stabilizing elements, and the elements described in eq2, that is, C, N,
Mn, Ni, and Cu are austenite stabilizing elements.
Therefore, if the component system does not satisfy the above inequality,
In some cases, the ferrite is stabilized and δ ferrite harmful to toughness is generated.

【0158】(C+N≧0.4%)マルテンサイト強化や
析出硬化等によって軸受に必要な硬度を得るのに最低C
+Nが0.4重量%、好ましくは0.45重量%以上必
要である。
(C + N ≧ 0.4%) The minimum C required to obtain the hardness required for the bearing due to martensite strengthening, precipitation hardening, etc.
+ N needs to be 0.4% by weight, preferably 0.45% by weight or more.

【0159】(耐孔食性指標PI値=Cr%+3.3M
o%+30N%−45C%≧10.0)一般に、ステン
レス鋼の耐食性評価は塩水噴霧試験または孔食電位測定
によることが多い。塩水噴霧試験は最も簡単な評価方法
ではあるが、どの程度耐食性に差があるのかというのを
定量化するには不向きな方法であり、定量的に耐食性を
評価したい場合には分極測定法により孔食電位Vc’を
測定して比較評価されることが多い。この孔食電位は大
きい程耐食性が良好であることを示しており、さらに、
オーステナイト系ステンレス鋼においては耐孔食性指標
PI(Pitting Index)=aCr%+bM
o%+cN%となる関係式と相関があるとされている。
すなわち、耐食性はCr、Mo、Nの含有量が多いほど
良好であるということを示しており、耐孔食性指標とい
う考え方はオーステナイト系ステンレス鋼の成分設計に
しばしば使用されている。しかし、この従来の耐孔食性
指標はあくまで炭素をほとんど含有しないオーステナイ
ト系あるいはフェライト系に適用できるのであって、炭
素が包含されるマルテンサイト系ステンレス鋼には適用
できない。そこで、本願発明者らは鋭意に研究を行な
い、炭素の耐食性に及ぼす影響を調査した。その結果、
C%≦−0.05Cr%+1.41を満足する組成範囲
であれば、PI=Cr%+3.3Mo%+30N%−4
5C%と非常に相関のあることを導き出した。
(Pit corrosion resistance index PI value = Cr% + 3.3M)
o% + 30N% -45C% ≧ 10.0) In general, the evaluation of corrosion resistance of stainless steel is often performed by a salt spray test or pitting potential measurement. The salt spray test is the simplest evaluation method, but it is not suitable for quantifying the degree of difference in corrosion resistance.If quantitative evaluation of corrosion resistance is desired, the polarization measurement method is used. In many cases, the pitting potential Vc 'is measured and compared and evaluated. The greater the pitting potential, the better the corrosion resistance, indicating that
In austenitic stainless steel, the pitting resistance index PI (pitting index) = aCr% + bM
It is said that there is a correlation with a relational expression of o% + cN%.
That is, it is shown that the higher the content of Cr, Mo, and N, the better the corrosion resistance, and the concept of the pitting corrosion resistance index is often used for the component design of the austenitic stainless steel. However, this conventional pitting resistance index can be applied to austenitic or ferritic steels containing almost no carbon, and cannot be applied to martensitic stainless steel containing carbon. Therefore, the inventors of the present application have conducted intensive studies and investigated the effect of carbon on corrosion resistance. as a result,
If the composition range satisfies C% ≦ −0.05Cr% + 1.41, PI = Cr% + 3.3Mo% + 30N% −4
It was derived that it was highly correlated with 5C%.

【0160】本願発明者は、粗大な共晶炭化物を含有し
ない場合には、上記のPI値と鋼の耐食性を現す孔食電
位Vc’(100)とは良好な相関関係にあり、PI値
を10以上確保することによって非常に高耐食性が得ら
れることを見出した。以上の理由により、本願発明にお
いては上記PI値は10.0以上とした。
The present inventor has found that when no coarse eutectic carbide is contained, there is a good correlation between the above-mentioned PI value and the pitting potential Vc ′ (100) that indicates the corrosion resistance of steel. It has been found that very high corrosion resistance can be obtained by securing 10 or more. For the above reasons, the PI value is set to 10.0 or more in the present invention.

【0161】本発明鋼Vを用いた場合(第8の実施形
態) 本発明鋼Vの各元素の含有量の臨界的意義は、次の通り
である。
When Steel V of the Invention is Used (Eighth Embodiment) The critical significance of the content of each element in steel V of the invention is as follows.

【0162】〔C〕、〔Cr〕、〔Mn〕、〔Si〕、
〔N〕、〔Mo〕、〔Ni〕、〔Cu〕、〔不可避成
分〕、〔CとCrの関係〕、〔C+N〕、〔PI値〕に
ついては本発明鋼IVに同じである。
[C], [Cr], [Mn], [Si],
[N], [Mo], [Ni], [Cu], [unavoidable components], [relationship between C and Cr], [C + N], and [PI value] are the same as those of steel IV of the present invention.

【0163】〔Co〕CoもNiと同様にオーステナイ
ト安定化元素であり、δフェライトの生成を抑え、さら
に、基地の固溶強化、炭化物の凝集抑制等により焼戻し
軟化抵抗性、高温硬さを向上させる作用がある。そのた
め、1.0重量%以上添加するが、多量に添加すると加工
性が低下するし、素材コストが著しくアップするので上
限を7.0%とした。
[Co] Co, like Ni, is an austenite stabilizing element, suppresses the formation of δ ferrite, and further improves tempering softening resistance and high-temperature hardness by strengthening the solid solution of the matrix and suppressing the aggregation of carbides. Has the effect of causing. Therefore, it is added in an amount of 1.0% by weight or more. However, if added in a large amount, the workability is lowered and the material cost is significantly increased, so the upper limit was made 7.0%.

【0164】〔V〕Vは強力な炭化物・窒化物生成元素
であり、基地の中に微細に析出して析出強化に寄与す
る。特に、高温で焼戻した場合には、二次硬化に作用
し、常温硬さを高める作用がある。そのため、選択的に
1.0重量%まで添加されるが、1.0重量%を超えて多量
に添加されると凝固過程で炭化物が粗大化したり、被削
性等の加工性を著しく低下させる。
[V] V is a strong carbide / nitride forming element, and finely precipitates in the matrix to contribute to precipitation strengthening. In particular, when tempered at a high temperature, it acts on secondary hardening and has the effect of increasing the room temperature hardness. Therefore, selectively
Although it is added up to 1.0% by weight, if it is added in a large amount exceeding 1.0% by weight, carbides are coarsened in the solidification process and workability such as machinability is remarkably reduced.

【0165】〔〔eq2〕≧0.04×〔eq1〕−0.3
9、 〔eq1〕=Cr%+Si%+1.5Mo%+3.5V%、
〔eq2〕=C%+0.83N%+0.12Mn%+0.05
(Ni+Co)%+0.02Cu%、〔eq2〕≦0.8〕 eq1に記載される元素、すなわちCr、Si、Mo、
Vの各元素はフェライト安定化元素であり、eq2に記
載される元素、すなわち、C、N、Mn、Ni、Co、
Cuはオーステナイト安定化元素である。従って、上記
不等式を満たさない成分系であれば、フェライトが安定
化して靱性に有害なδフェライトが生成する場合があ
る。また、eq2が0.8以上であると、オーステナイト
が安定化して十分な焼入れ硬さが得られなくなることが
ある。
[[Eq2] ≧ 0.04 × [eq1] −0.3
9, [eq1] = Cr% + Si% + 1.5Mo% + 3.5V%,
[Eq2] = C% + 0.83N% + 0.12Mn% + 0.05
(Ni + Co)% + 0.02Cu%, [eq2] ≦ 0.8] The elements described in eq1, namely, Cr, Si, Mo,
Each element of V is a ferrite stabilizing element, and the elements described in eq2, namely, C, N, Mn, Ni, Co,
Cu is an austenite stabilizing element. Therefore, if the component system does not satisfy the above inequality, the ferrite may be stabilized and δ ferrite harmful to toughness may be generated. When eq2 is 0.8 or more, austenite may be stabilized and sufficient quenching hardness may not be obtained.

【0166】[0166]

【実施例】<実施例I>本実施例は、前記第1の実施形
態に対応するものである。
<Example I> This example corresponds to the first embodiment.

【0167】本願発明の供試材及び比較鋼を表1に示す
ようにして調製した。また、表2には削減試験、ドリル
穿孔試験、研削試験により加工性の評価を行った結果を
示す。以下に、それらの試験条件を示した。なお、熱処
理条件は加熱温度を1020〜1070℃とし、60℃
の焼入油中に焼入れ後、直ちに−80℃×1hrのサブ
ゼロ処理を行い、160〜200℃×2hrの焼戻を行
った。
The test materials and comparative steels of the present invention were prepared as shown in Table 1. Table 2 shows the results of evaluation of workability by a reduction test, a drilling test, and a grinding test. The test conditions are shown below. The heat treatment was performed at a heating temperature of 1020 to 1070 ° C.
Immediately after quenching in quenching oil, a sub-zero treatment at −80 ° C. × 1 hr was performed and tempering was performed at 160 to 200 ° C. × 2 hr.

【0168】(切削試験条件) 切削方式 : 乾式 送り速度 : 0.1〜0.2mm/rev 切込み深さ : 0.5〜1.0mm 切削工具 : P10(JIS B 4053) 切削速度 : 80〜100m/min (ドリル穿孔試験条件) ドリル工具 : φ8mm、SKH51 穿孔方式 : 乾式 穿孔深さ : 10mm 切削速度 : 21m/min(840rpm) 推力 : 70kg (研削試験条件) 砥石 : WA80(クレノートン社製) 研削液 : ソリュブルタイプ 砥石周速 : 1500〜2700m/min(Cutting test conditions) Cutting method: Dry feed rate: 0.1 to 0.2 mm / rev Cutting depth: 0.5 to 1.0 mm Cutting tool: P10 (JIS B 4053) Cutting speed: 80 to 100 m / Min (Drill drilling test conditions) Drill tool: φ8mm, SKH51 Drilling method: Dry type Drilling depth: 10mm Cutting speed: 21m / min (840rpm) Thrust: 70kg (Grinding test conditions) Grinding wheel: WA80 (Creamton) Grinding Liquid: Soluble type Wheel peripheral speed: 1500-2700m / min

【0169】[0169]

【表1】 [Table 1]

【0170】[0170]

【表2】 本発明鋼はいずれも粗大な共晶炭化物がなく、さらに、
表1及び表2からも明らかなように、C、Si、Mn、
CrさらにはMo、V等の合金成分を限定し、焼鈍後の
硬さ増加を最小限に抑えられているので、切削性、研削
性、さらには、研削仕上げ加工後の粗さも小さく、全て
において良好である。これに対して、参考例であるG、
H、I及びKはeq1≦14.0を満たしておらず、相
対的に焼鈍後の硬さが増加して、良好な加工性が得られ
ない。また、参考例NはC%が0.6%以上であるばか
りか、eq2≦0.7やC%≦−0.05Cr%+1.
41等の関係式を満たしていないため、粗大炭化物が生
成したりして加工性が悪い。参考例Oはデルタフェライ
トの生成が見られたので評価からは除外した。
[Table 2] None of the steels of the present invention have coarse eutectic carbides.
As is clear from Tables 1 and 2, C, Si, Mn,
Since the alloy components such as Cr and Mo, V, etc. are limited and the increase in hardness after annealing is minimized, the machinability, grindability, and even the roughness after grinding finishing are small, and in all cases Good. In contrast, G, which is a reference example,
H, I, and K do not satisfy eq1 ≦ 14.0, and the hardness after annealing relatively increases, and good workability cannot be obtained. In Reference Example N, not only is C% 0.6% or more, but eq2 ≦ 0.7 and C% ≦ −0.05Cr% + 1.
Since the relational expression of 41 or the like is not satisfied, coarse carbides are formed and workability is poor. Reference Example O was excluded from the evaluation because delta ferrite was formed.

【0171】表3には、これらの寿命試験結果、衝撃試
験結果、塩水噴霧試験結果を示した。
Table 3 shows the life test results, the impact test results, and the salt spray test results.

【0172】塩水噴霧試験は軸受外輪を完全にアセトン
で脱脂した後、JIS規格Z2371に準拠し、35
℃、5%NaCl溶液を用いて行い、試験時間50hr
後の外観で判定した。表中には発錆の程度を観察して良
好なものから○、△、×の3段階で評価した結果を示し
た。
In the salt spray test, after the outer ring of the bearing was completely degreased with acetone, it was tested according to JIS standard Z2371.
C., using a 5% NaCl solution for a test time of 50 hours.
The appearance was determined later. In the table, the degree of rusting was observed, and the results were evaluated in three grades of ○, Δ, and × from good ones.

【0173】また、寿命試験には「特殊鋼便覧」第一版
(電気製鋼研究所編、理工学社、1969年5月25日
発行)第10〜21頁記載のスラスト型転がり寿命試験
機を用いて以下の条件で行い、各サンプルにフレーキン
グが発生した時点までの累積応力繰り返し回数(寿命)
を調査してワイブルプロットを作成し、各ワイブル分布
の結果から各々のL10寿命を求めた。
For the life test, a thrust-type rolling life tester described on pages 10 to 21 of “Special Steel Handbook”, 1st edition (edited by Denki Steel Research Institute, Rigaku Corp., published May 25, 1969) was used. Performed under the following conditions, and the number of cumulative stress repetitions up to the point when flaking occurred in each sample (life)
And a Weibull plot was created, and each L10 life was determined from the results of each Weibull distribution.

【0174】また、衝撃試験はJIS3号試験片(2m
m深さ5RCノッチ)を用いて室温で行った。
The impact test was performed on a JIS No. 3 test piece (2 m
m depth 5RC notch) at room temperature.

【0175】(寿命試験) 試験面圧 : 5200Mpa 回転数 : 3000C.P.M. 潤滑油 : #68タービン油(Life test) Test surface pressure: 5200 Mpa Rotational speed: 3000 C.P. P. M. Lubricating oil: # 68 turbine oil

【0176】[0176]

【表3】 表3から、実施例は炭化物が微細でかつ炭化物量も少な
く、さらに窒素添加の影響もあって、衝撃強度、耐食
性、疲労寿命すべてにおいて良好な結果が得られた。参
考例であるM、Nはやや炭化物が粗大で且つ炭化物量も
多く、窒素添加の影響もないため、すべてにおいて本発
明鋼より劣っている。
[Table 3] From Table 3, it can be seen that in Examples, fine carbides were used, the amount of carbides was small, and the effects of nitrogen addition also provided good results in impact strength, corrosion resistance, and fatigue life. M and N, which are reference examples, are slightly inferior to the steel of the present invention in all because the carbides are slightly coarse and the amount of carbides is large and there is no influence of nitrogen addition.

【0177】また、参考例Lは良好な加工性が得られた
が、C+N含有量が不足して十分な硬度が得られず、良
好な転動寿命が得られない。以上より、本発明鋼は加工
性が良好で転動寿命や耐食性等も良好なため、本材料を
用いて軸受けを構成することにより、安価で高機能な軸
受を提供できることが判明した。
In Reference Example L, good workability was obtained, but the content of C + N was insufficient, sufficient hardness was not obtained, and good rolling life was not obtained. From the above, it has been found that the steel of the present invention has good workability and good rolling life and corrosion resistance. Therefore, it is found that an inexpensive and high-performance bearing can be provided by forming a bearing using this material.

【0178】さらに、各種スピンドル、各種スピンドル
モータやHDD装置用等のスイングアーム用玉軸受の要
求特性である音響性能あるいは耐フレッチング性を評価
した結果を表4に示した。なお、耐フレッチング性につ
いては図1に示したフレッチング耐久試験機を用いて以
下の条件で実施し、内輪摩耗深さを測定して評価した。
Table 4 shows the results of evaluation of acoustic performance or fretting resistance, which are required characteristics of various types of spindles, various types of spindle motors, and ball bearings for swing arms for HDD devices and the like. The fretting resistance was evaluated using the fretting durability tester shown in FIG. 1 under the following conditions, and the inner ring wear depth was measured and evaluated.

【0179】なお、図1において、10は軸に固定され
た予圧バネ、12は軸の回転止め、14は軸、16はハ
ウジング、18a、18b、18cは(軸とは別体に形
成される)スリーブ、20は試験軸受、22はスリーブ
を軸方向に押圧する皿ばね、24はサポート軸受、26
はACサーボモータである。軸、内輪は回転せずハウジ
ング、外輪が回転可能に支持されている。予圧はスリー
ブ18aが押圧されることにより、図2で矢示されるよ
うに、いちばん上の試験軸受20の内輪20−2,外輪
20−1及び転動体20Aに予圧が加わり、以下同様に
各試験軸受20に伝わる。
In FIG. 1, reference numeral 10 denotes a preload spring fixed to a shaft, 12 denotes a shaft rotation stop, 14 denotes a shaft, 16 denotes a housing, and 18a, 18b and 18c denote a member formed separately from the shaft. ) Sleeve, 20 is a test bearing, 22 is a disc spring for pressing the sleeve in the axial direction, 24 is a support bearing, 26
Is an AC servomotor. The shaft and the inner ring do not rotate, and the housing and the outer ring are rotatably supported. As shown in FIG. 2, the preload is applied to the inner ring 20-2, the outer ring 20-1 and the rolling element 20A of the uppermost test bearing 20 by pressing the sleeve 18a. It is transmitted to the bearing 20.

【0180】(フレッチング耐久試験) 試験軸受 : SR1810 潤滑 : 鉱油系グリース 周波数 : 30Hz 荷重 : 9.8N 揺動角度 : 8° サイクル数 : 2億回(Fretting durability test) Test bearing: SR1810 Lubrication: Mineral oil-based grease Frequency: 30 Hz Load: 9.8 N Swing angle: 8 ° Number of cycles: 200 million times

【0181】[0181]

【表4】 表4より、本発明鋼は粗大な炭化物がなく、高硬度であ
るために音響性能に優れ、さらに低トルクであることが
わかる。また、高硬度なうえ耐摩耗性に寄与する窒素等
の効果により、耐フレッチング性においても良好で、特
に転動体に高炭素Crステンレス鋼を用いたもので特に
効果が大きい。
[Table 4] From Table 4, it can be seen that the steel of the present invention has no coarse carbides, has high hardness, and therefore has excellent acoustic performance and low torque. In addition, due to the effect of nitrogen and the like which contribute to wear resistance as well as high hardness, the fretting resistance is also good, and the effect is particularly great when the rolling element is made of high carbon Cr stainless steel.

【0182】これに対して、参考例No.6及び7は軌
道輪、転動体共に従来の高炭素Crステンレス鋼で構成
した場合の例であるが、粗大な炭化物が存在するため
に、音響性能においてやや劣り、炭化物量が少ないN
o.6では耐フレッチング性がやや劣る傾向にある。ま
た、硬さがやや不足して、内部摩耗によりトルクが大き
くなる傾向にある。参考例No.8はC+Nの含有量が
0.45に満たないために硬さが不足し、耐フレッチン
グ性が著しく低下した。
On the other hand, in Reference Example No. Nos. 6 and 7 are examples in which both the race and the rolling element are made of conventional high-carbon Cr stainless steel. However, due to the presence of coarse carbide, the acoustic performance is slightly inferior and the amount of N is small.
o. In No. 6, the fretting resistance tends to be slightly inferior. Further, the hardness tends to be slightly insufficient, and the torque tends to increase due to internal wear. Reference Example No. In No. 8, the content of C + N was less than 0.45, the hardness was insufficient, and the fretting resistance was significantly reduced.

【0183】以上のように、本願発明は従来のステンレ
ス鋼としての機能を向上させることにとどまらず、良好
な加工性をも付与したので機械加工される軸受用の材料
として好適に使用できる。
As described above, the present invention not only improves the function as a conventional stainless steel but also imparts good workability, and thus can be suitably used as a bearing material to be machined.

【0184】<実施例II>本実施例は、前記第2の実
施形態に対応するものである。
<Example II> This example corresponds to the second embodiment.

【0185】本発明の供試材を表5に示すようにして調
製した。
The test materials of the present invention were prepared as shown in Table 5.

【0186】[0186]

【表5】 表6には供試材の熱処理条件及び本発明における実施の
形態例および参考例を示した。なお、各種スピンドル、
各種スピンドルモータやHDD装置用のスイングアーム
用として用いられる玉軸受における要求特性である耐フ
レッチング性は図1に示したフレッチング耐久試験機を
用い、以下に記載した条件で実施し、内輪摩耗深さ、さ
らには試験前後のトルク、トルク変動幅等を測定して評
価した。トルクの大きさ及び変動幅は2rpmの速度で
軸受を360°回転させて測定し、それぞれ平均値及び
変動幅を用いて評価した。
[Table 5] Table 6 shows the heat treatment conditions of the test materials, and embodiments and reference examples in the present invention. In addition, various spindles,
The fretting resistance, which is a required characteristic of a ball bearing used for a swing arm for various spindle motors and HDD devices, was measured using the fretting durability tester shown in FIG. 1 under the conditions described below. Further, the torque before and after the test, the torque fluctuation width, and the like were measured and evaluated. The magnitude and fluctuation range of the torque were measured by rotating the bearing at 360 ° at a speed of 2 rpm, and evaluated using the average value and the fluctuation range, respectively.

【0187】(フレッチング試験条件) 試験軸受 : SR1810 潤滑 : 鉱油系グリース 周波数 : 30Hz 荷重 : 9.8N 揺動角度 : 8° サイクル数 : 2億回(Fretting test conditions) Test bearing: SR1810 Lubrication: Mineral oil grease Frequency: 30 Hz Load: 9.8 N Swing angle: 8 ° Number of cycles: 200 million times

【0188】[0188]

【表6】 表6より、本実施例は軌道輪に前記(4)の特定高炭素
鋼を、転動体に高Crマルテンサイト系ステンレス鋼を
用いて軸受を構成したので、粗大な炭化物同士の相互干
渉がなくなり、さらに軌道輪側の粗さ精度や硬さが向上
したことで、良好な音響性能と低トルク化が実現した。
さらに、転動体をステンレス鋼としたことにより、軌道
輪側のフレッチング損傷が軽減されて、軸受の機能低下
が抑制された。
[Table 6] As shown in Table 6, in this example, the bearing was formed using the specific high carbon steel of (4) above for the race and the high Cr martensitic stainless steel for the rolling elements, so that there was no mutual interference between coarse carbides. In addition, improved roughness accuracy and hardness on the raceway side have achieved good acoustic performance and low torque.
Further, by using stainless steel for the rolling elements, fretting damage on the raceway side was reduced, and deterioration in the function of the bearing was suppressed.

【0189】とくに、窒素を含有したステンレス鋼で転
動体を構成したものはフレッチング損傷を抑制する効果
が大きく、さらに炭化物の粗大化も抑制されるため音響
性能も向上する傾向にある。また、転動体を構成する高
炭素鋼としてCが0.9重量%以下、Crが0.6重量
%以下としたPを用いた場合、さらに音響特性、トルク
とも改善される傾向があることがわかる。これに対し
て、参考例であるNo.17、No.18及びNo.1
9は軌道輪、転動体共に高炭素鋼で構成されているため
に、音響性能は良好であるが、フレッチング損傷を受け
やすく、軸受としての機能低下がはげしい。
In particular, a rolling element made of nitrogen-containing stainless steel has a great effect of suppressing fretting damage, and also has a tendency to improve acoustic performance since carbides are suppressed from being coarsened. In addition, when P having 0.9% by weight or less of C and 0.6% by weight or less of Cr is used as the high carbon steel constituting the rolling element, the acoustic characteristics and the torque tend to be further improved. Recognize. On the other hand, in the reference example No. 1; 17, No. 18 and no. 1
9 has good acoustic performance because both the race and the rolling elements are made of high-carbon steel, but is susceptible to fretting damage and has a markedly reduced function as a bearing.

【0190】また、No.20、No.21は軌道輪、
転動体共にステンレス鋼で構成されているためにコスト
が大きく、さらにフレッチング損傷は比較的小さいが、
炭化物同士の相互干渉及び粗さ精度の低下等の理由によ
り、十分な音響性能が得られない。また、No.22は
軌道輪にステンレス鋼を転動体に高炭素鋼を用いて軸受
を用いて構成したので、コスト低減効果が小さいばかり
か、本発明例に比べて音響性能がやや劣り、トルク、ト
ルク変動も大きい。
In addition, No. 20, no. 21 is a bearing ring,
Although the rolling elements are made of stainless steel, the cost is high and the fretting damage is relatively small,
Sufficient acoustic performance cannot be obtained due to mutual interference between carbides and a decrease in roughness accuracy. In addition, No. 22 is made of a bearing using stainless steel for the bearing ring and high-carbon steel for the rolling element, so that not only is the cost reduction effect small, but also the acoustic performance is slightly inferior to the example of the present invention, and the torque and torque fluctuations are small. large.

【0191】さらに、軌道輪、転動体共にステンレス鋼
で構成された場合よりもフレッチング損傷しやすくなっ
て、本来ステンレス鋼が備えている機能を損なう結果と
なり、好ましくない。
Further, the bearing ring and the rolling elements are more susceptible to fretting damage than when they are made of stainless steel, which impairs the function originally provided by stainless steel, which is not preferable.

【0192】以上のように、外輪、内輪または軸、軌道
輪側に高炭素鋼を用い、転動体に高Crステンレス鋼を
用いて軸受を構成することにより、安価に高機能な各種
スピンドル、スピンドルモータやHDD装置用のスイン
グアーム用の玉軸受を提供できる。
As described above, the high-carbon steel is used for the outer ring, the inner ring or the shaft, and the raceway side, and the bearing is formed using the high-Cr stainless steel for the rolling elements. A ball bearing for a swing arm for a motor or an HDD device can be provided.

【0193】<実施例III>本実施例は、前記第3の
実施形態に対応するものである。
<Example III> This example corresponds to the third embodiment.

【0194】外輪、内輪の素材には、炭化物が非常に微
細で且つ二次硬化能を有するC;0.40〜0.45
%、N;0.05〜0.20%、Cr;12〜13.5
%、Mn;0.1〜0.8%、Si;0.1〜1.0
%、C+N≧0.5%、残部Fe及び不可避成分である
マルテンサイト系ステンレス鋼を用いた。
In the material of the outer ring and the inner ring, carbide having extremely fine carbide and secondary hardening ability: 0.40 to 0.45
%, N; 0.05 to 0.20%, Cr; 12 to 13.5
%, Mn: 0.1 to 0.8%, Si: 0.1 to 1.0
%, C + N ≧ 0.5%, balance Fe and martensitic stainless steel as an unavoidable component were used.

【0195】表7には本実施例の玉軸受に関する音響測
定結果及びフレッチング耐久試験結果を従来の玉軸受と
比較評価した結果を示した。本実施例による素材は上記
マルテンサイト系ステンレス鋼を用い、1020℃乃至
1070℃焼き入れし、次いで450℃×2時間、二次
硬化処理を施した後、切削加工し、410℃×24時間
でガス窒化法により表面層に窒化層を形成させ、引き続
き仕上げ加工したものを使用し、窒化層深さ約20μm
(Daの2%;31.8μm)付加したものを表中にA
として記載した。参考として従来例である530℃窒化
処理の場合との比較を表8に記載したが本実施例は参考
例に比べて表面粗度、真円度の劣化が少なく、比較的研
削代が少なく、精度が要求される情報機器用の極小径の
玉軸受の熱処理方法としては有効である。
Table 7 shows the results of comparing the sound measurement results and the fretting durability test results of the ball bearing of this embodiment with those of the conventional ball bearing. The material according to the present embodiment uses the above martensitic stainless steel, is quenched at 1020 ° C. to 1070 ° C., then subjected to a secondary hardening treatment at 450 ° C. × 2 hours, and then cut, and then subjected to 410 ° C. × 24 hours. A nitride layer is formed on the surface layer by a gas nitriding method, and then a finish layer is used.
(2% of Da; 31.8 μm)
As described. As a reference, Table 8 shows a comparison with the case of the conventional nitriding treatment at 530 ° C., but in this embodiment, the surface roughness and the roundness are less deteriorated compared to the reference example, and the grinding allowance is relatively small. It is effective as a heat treatment method for a very small diameter ball bearing for information equipment requiring high accuracy.

【0196】また、表7には従来の各種スピンドル用玉
軸受に使用されているSUJ2、またHDD等で使用さ
れるスイングアーム用玉軸受に使用されているC;0.
60〜0.75%、Cr;10.5〜13.5%、M
n;0.3〜0.8%、残部Fe及び不可避成分である
13Crマルテンサイト系ステンレス鋼をBとして参考
例に記載した。
Table 7 shows SUJ2 used for various conventional ball bearings for spindles and C used for ball bearings for swing arms used in HDDs and the like;
60-0.75%, Cr; 10.5-13.5%, M
n: 0.3 to 0.8%, the balance Fe and 13Cr martensitic stainless steel as an unavoidable component were described as B in Reference Examples.

【0197】また、フレッチング耐久試験機は図1に示
すものを用いた。試験軸受は内輪を固定し、外輪をAC
サーボモータにより振動させ、下記条件で実施した。
The fretting durability tester shown in FIG. 1 was used. For test bearings, fix the inner ring and connect the outer ring to AC
Vibration was performed by a servomotor, and the test was performed under the following conditions.

【0198】 試験軸受 : 695 潤滑 : 鉱油系グリース 周波数 : 27Hz 荷重 : 1.5kgf 振動角度 : 2° サイクル数 : 10万回 表7から明らかなように、参考例35に記載された従来
のSUJ2製スピンドル用玉軸受は音響特性は良好であ
るが、フレッチング耐久試験後の音響レベルの低下が大
きく、耐フレッチング性が十分でない。これに対して参
考例36に記載した従来の13Crマルテンサイト系ス
テンレス鋼製スイングアーム用玉軸受はフレッチング耐
久試験後の音響レベルの低下がSUJ2製の玉軸受に比
較して小さく、耐フレッチング性が良好であるが、音響
レベルがSUJ2製の玉軸受に比較して劣っている。
Test bearing: 695 Lubrication: Mineral oil-based grease Frequency: 27 Hz Load: 1.5 kgf Vibration angle: 2 ° Number of cycles: 100,000 times As is clear from Table 7, the conventional SUJ2 described in Reference Example 35 Although the ball bearings for spindles have good acoustic characteristics, the acoustic level after the fretting durability test is greatly reduced, and the fretting resistance is not sufficient. On the other hand, the conventional 13Cr martensitic stainless steel ball bearing for a swing arm described in Reference Example 36 has a lower acoustic level after the fretting durability test than the SUJ2 ball bearing, and has a lower fretting resistance. Good, but inferior in sound level to SUJ2 ball bearings.

【0199】これに対して、本願実施例31〜34は軌
道輪あるいは転動体のいずれかに本願発明鋼を使用した
例で、相手側との凝着が抑制されることにより音響特性
に加えて耐フレッチング性も向上した。また、耐フレッ
チング性に関しては本願実施例34に示すように、多少
のコストアップが見込める場合には、転動体をセラミッ
クスボールにするとさらに良くなる傾向にある。
On the other hand, Embodiments 31 to 34 of the present application are examples in which the steel of the present invention is used for either the bearing ring or the rolling element. The fretting resistance has also been improved. Further, as shown in Example 34 of the present application, the fretting resistance tends to be further improved when the rolling elements are made of ceramic balls when a slight increase in cost is expected.

【0200】以上、説明したように、本願発明によれ
ば、耐フレッチング性が改善され、且つ音響特性の良好
な玉軸受を提供することが可能となる。
As described above, according to the present invention, it is possible to provide a ball bearing with improved fretting resistance and excellent acoustic characteristics.

【0201】なお、本実施例では、鋼Aとしては、材料
のコストを考慮し、Moを含まないものを用いている
が、3重量%以内(コストの面から好ましくは0.5重
量%以内)含有させることにより、さらに二次硬化能を
向上できる。また、二次硬化能があり、HRC57以上
の材料であれば他のものでもよい。
In the present embodiment, as the steel A, the one containing no Mo is used in consideration of the material cost, but within 3% by weight (preferably 0.5% by weight or less in terms of cost). ), The secondary curing ability can be further improved. Other materials may be used as long as they have a secondary curing ability and have a material of HRC 57 or higher.

【0202】[0202]

【表7】 [Table 7]

【0203】[0203]

【表8】 <実施例IV>本実施例は、前記第4の実施形態に対応
するものである。
[Table 8] <Example IV> This example corresponds to the fourth embodiment.

【0204】本発明の供試材を表9に示すように調製し
た。また、実施例1と同様の条件で切削試験を行なっ
た。
The test materials of the present invention were prepared as shown in Table 9. A cutting test was performed under the same conditions as in Example 1.

【0205】表10、表11には熱処理品質、表12に
は玉軸受695による音響性能、耐フレッチング性及び
耐食性等を評価した結果を記載した。表中にはSUJ2
製のものも比較として記載した。A〜Fは焼入れ温度1
030℃でガス冷後、−80℃でサブゼロ処理し、16
0℃で焼戻し試験に供した。
Tables 10 and 11 show the results of the evaluation of the heat treatment quality, and Table 12 the results of evaluation of the acoustic performance, fretting resistance, corrosion resistance and the like of the ball bearing 695. SUJ2 in the table
Manufactured by the company are also described for comparison. A to F are quenching temperature 1
After gas cooling at 030 ° C, sub-zero treatment at -80 ° C
It was subjected to a tempering test at 0 ° C.

【0206】炭化物の粒径については倍率3000倍で
20視野分を走査型電子顕微鏡観察し、各視野の中で最
大粒径のものを抽出し、画像処理により円相当径に換算
して20視野分平均して算出した。また、炭化物の面積
率については、倍率1000倍で20視野分を光学顕微
鏡観察し、画像処理により各視野の面積率を求めた。
Regarding the particle size of the carbide, 20 fields of view were observed with a scanning electron microscope at a magnification of 3000 times, and those having the largest particle size were extracted from each field and converted into a circle-equivalent diameter by image processing. Calculated by averaging minutes. Regarding the area ratio of the carbide, 20 fields of view were observed with an optical microscope at a magnification of 1000 times, and the area ratio of each field was determined by image processing.

【0207】音響性能は上記玉軸受をアンデロンメータ
でM.B.とH.B.を測定し、それぞれn=20の平
均値で記載した。また、フレッチング耐久試験は上記記
載の軸受を図1に示した耐久試験機に与圧1.5kgf
で組み付け、周波数27Hz、振動角度8°、サイクル
数10万回の条件の下実施し、耐久試験後のアンデロン
値を測定することで行なった。なお、軸受の潤滑につい
てはエステル系合成油を2〜3mg塗布した微量潤滑下
で行なった。
The acoustic performance of the above ball bearing was measured using an Anderon meter. B. And H. B. Was measured, and each was described as an average value of n = 20. In addition, in the fretting durability test, the bearing described above was applied to the durability test machine shown in FIG.
The test was performed under the conditions of a frequency of 27 Hz, a vibration angle of 8 °, and a cycle number of 100,000 times, and measuring the Anderon value after the durability test. The lubrication of the bearing was performed under a slight amount of lubrication in which 2 to 3 mg of an ester synthetic oil was applied.

【0208】また、耐食性評価には、JIS規格Z23
71に準拠した塩水噴霧試験により、実施例1と同様に
して行なった。表中には発錆なしをA、僅かに発錆を
B、試験面積の20%以上で発錆をC、ほぼ全面発錆を
D、著しい発錆をEとし、5段階評価した結果を記載し
た。
In addition, the corrosion resistance was evaluated according to JIS standard Z23.
The salt spray test according to No. 71 was carried out in the same manner as in Example 1. In the table, the results of a 5-grade evaluation are given, where A is no rusting, B is slightly rusting, C is rusting at 20% or more of the test area, C is rusting almost entirely, and E is significant rusting. did.

【0209】表10から、本願実施例は炭素含有量を含
め、成分を加工性が改善される範囲に調整してあるの
で、工具寿命が向上し、コストが大幅に削減出来る。参
考例は従来鋼である13Crマルテンサイト系ステンレ
ス鋼(参考例44、45)及びSUS440C(参考例
46)の場合であるが、共に素材中の炭素含有量が高
く、硬質の共晶炭化物が多数内在するために加工性の点
で本願発明鋼よりも劣っている。
[0209] From Table 10, it can be seen from the table that the components of the embodiment of the present invention, including the carbon content, are adjusted to the range where the workability is improved, so that the tool life is improved and the cost can be greatly reduced. The reference example is the case of 13Cr martensitic stainless steel (Reference Examples 44 and 45) and SUS440C (Reference Example 46) which are conventional steels, both of which have a high carbon content in the material and a large number of hard eutectic carbides. Due to the inherent nature, it is inferior to the invention steel in workability.

【0210】また、表11、表12からも明らかなよう
に、本願実施例は粗大炭化物が皆無であり、さらに炭素
を低減化して窒素を付加したことにより、参考例よりも
音響性能、耐食性の点で格段に優れている。また、O、
Ti+0.1Alを低減化した実施例42にあっては音
響性能に有害な非金属介在物が減少して、さらに音響性
能が向上した。また、加えてSを低減化した実施例43
にあっては、耐食性までもが一段と向上した。これに対
して参考例44は従来鋼である13Crマルテンサイト
系ステンレス鋼の例であるが、やや大きな共晶炭化物が
内在するために音響性能の点ばかりか耐食性の点でも本
願発明鋼に劣っている。また、参考例45は従来鋼であ
る13Crマルテンサイト系ステンレス鋼のS及びTi
+0.1Alの含有量を共に低減化したものであるが、
粗大な共晶炭化物が残存するため音響性能あるいは耐食
性に及ぼす効果が本願発明鋼に比較して劣っている。参
考例46は従来鋼であるSUS440Cの例であるが、
極めて粗大な共晶炭化物が内在するため音響性能あるい
は耐食性共に不十分である。更に、参考例47は現状ス
ピンドルモータ用に使用されているSUJ2の例である
が、音響性能には優れているものの、耐食性、耐フレッ
チング性の点で不十分である。
Further, as is clear from Tables 11 and 12, the embodiment of the present invention has no coarse carbides, and the carbon is reduced and nitrogen is added. It is much better in that respect. Also, O,
In Example 42 in which Ti + 0.1Al was reduced, nonmetallic inclusions harmful to acoustic performance were reduced, and acoustic performance was further improved. Example 43 in which S was additionally reduced
In, the corrosion resistance was further improved. On the other hand, Reference Example 44 is an example of 13Cr martensitic stainless steel, which is a conventional steel, but is inferior to the steel of the present invention not only in acoustic performance but also in corrosion resistance due to the presence of a somewhat large eutectic carbide. I have. Reference Example 45 shows that S and Ti of 13Cr martensitic stainless steel, which is a conventional steel, are used.
+ 0.1Al content is both reduced,
Since the coarse eutectic carbide remains, the effect on acoustic performance or corrosion resistance is inferior to that of the steel of the present invention. Reference Example 46 is an example of SUS440C which is a conventional steel,
Due to the presence of extremely coarse eutectic carbides, both acoustic performance and corrosion resistance are insufficient. Further, Reference Example 47 is an example of SUJ2 currently used for a spindle motor, but has excellent acoustic performance but is insufficient in corrosion resistance and fretting resistance.

【0211】以上のように、本願発明は従来のステンレ
ス鋼としての機能を向上させることにとどまらず、良好
な加工性をも付与したので機械加工される軸受用の材料
として好適に使用でき、特に情報機器用玉軸受にあって
コストダウンと高機能化の両面で著しい効果がある。
As described above, the present invention not only improves the function as a conventional stainless steel but also imparts good workability, so that it can be suitably used as a bearing material to be machined. Ball bearings for information equipment have remarkable effects in both cost reduction and high functionality.

【0212】以上、説明したように、本願発明の玉軸受
は、その構成材料であるステンレス鋼材に関して、耐食
性に悪影響を与えるとともに含有量が多い場合には粗大
共晶炭化物を形成して機能を低下させる成分である炭素
を、同程度の固溶強化作用のある窒素で一部置換し、さ
らには不純物成分の含有量を低減化することにより、音
響性能や耐食性等に有害な粗大な共晶炭化物あるいは非
金属介在物の形成を抑制でき、その結果、加工性をも向
上させて高機能な玉軸受を安価に製造することができ
る。
As described above, in the ball bearing of the present invention, the stainless steel material, which is a constituent material thereof, has a bad effect on the corrosion resistance and, when the content is large, forms a coarse eutectic carbide to deteriorate the function. By partially substituting carbon, which is the component to be dissolved, with nitrogen having the same solid solution strengthening action, and further reducing the content of impurity components, coarse eutectic carbide harmful to acoustic performance and corrosion resistance etc. Alternatively, formation of nonmetallic inclusions can be suppressed, and as a result, workability can be improved and a high-performance ball bearing can be manufactured at low cost.

【0213】[0213]

【表9】 [Table 9]

【0214】[0214]

【表10】 [Table 10]

【0215】[0215]

【表11】 [Table 11]

【0216】[0216]

【表12】 <実施例V>本実施例は、前記第5の実施形態に対応す
るものである。
[Table 12] <Example V> This example corresponds to the fifth embodiment.

【0217】本願発明で軌道輪用の素材として用いた供
試材及び比較鋼を表13に示すようにして調製した。ま
た、転動体用に用いた素材を表14に記載した。
Test materials and comparative steels used as materials for the bearing rings in the present invention were prepared as shown in Table 13. Table 14 shows the materials used for the rolling elements.

【0218】軸受は695を用い、軌道輪を表13記載
の素材で構成し、表14記載の素材からなる転動体を組
み込み試験に供した。なお、表14に記載した軌道輪用
素材は焼入れ温度を1030℃、サブゼロ処理した後、
160℃で2時間焼戻した。この時の各種素材の炭化物
含有量は本願実施例であるA鋼、B鋼では炭化物粒径
0.9μm、炭化物面積率2%以下であるのに対し、比
較鋼であるC鋼、D鋼では炭化物粒径4μm以上、面積
率3%以上であった。
The bearing was made of 695, the race was made of the material shown in Table 13, and the rolling elements made of the material shown in Table 14 were subjected to a built-in test. In addition, the material for the bearing rings described in Table 14 was subjected to a quenching temperature of 1030 ° C. and sub-zero treatment.
Tempered at 160 ° C. for 2 hours. At this time, the carbide content of various materials is carbide particle diameter 0.9 μm and carbide area ratio 2% or less in the steels A and B of the present embodiment, while those of the comparative steels C and D are comparative steels. The carbide particle size was 4 μm or more, and the area ratio was 3% or more.

【0219】表15には本願実施例における組合わせと
比較例の組合わせ及びそれらの音響性能比較を記載し
た。また、図4には表15記載の軸受を用いて測定した
アンデロン値の経時変化を示した。経時変化の測定は、
上記軸受をスピンドルモータに組み込み、荷重2.0k
gf、回転数7200rpmで回転試験を行ない、10
0hr毎に停止して同様にアンデロン値を測定して行な
った。また、表15記載の耐食性評価は、JIS規格Z
2371に準拠した塩水噴霧試験により、軸受外輪を完
全にアセトンで脱脂した後、35℃で5%NaCl溶液
を用いて行なった。表中には良好なものから◎〜○〜△
〜×の順で4段階評価した結果を記載した。
Table 15 shows the combinations of the embodiments of the present invention and the combinations of the comparative examples, and their acoustic performance comparisons. FIG. 4 shows the change over time in the anderon value measured using the bearings shown in Table 15. The measurement of the change over time
Incorporate the bearing into the spindle motor, load 2.0k
gf, a rotation test was performed at a rotation speed of 7,200 rpm.
The operation was stopped every 0 hours, and the anderon value was measured in the same manner. In addition, the corrosion resistance evaluation described in Table 15 is based on JIS standard Z.
After the bearing outer ring was completely degreased with acetone by a salt spray test according to 2371, the test was performed at 35 ° C. using a 5% NaCl solution. ◎ 〜 ○ 〜 良好
The results of four-step evaluation in the order of -X are described.

【0220】表15より本願発明鋼を軌道輪に用い、転
動体に高炭素軸受鋼を用いた本願実施例51〜55は参
考例に比べて炭化物等が非常に微細であるため、音響性
能、耐食性の点で参考例より優れている。表15中に
は、内輪、外輪、転動体すべて単一素材で構成した場合
の参考例として、59にはX鋼(SUJ2)の場合、6
0にはC鋼の場合について記載した。60は硬質かつ粗
大な炭化物を含有するため、59に比べて耐食性の点で
は優れているが、音響性能の点あるいはコストの点では
劣っている。また、60の転動体のみをX鋼あるいはY
鋼(SUJ2)とした参考例56及び57では格段に音
響性能が向上しているが、すべてX鋼(SUJ2)から
なる59と比較すると若干劣っている。さらに、参考例
58は軌道輪がD鋼(SUS440C)で、転動体をX
鋼(SUJ2)で構成した場合の例であるが、56ある
いは57と比較して炭化物がさらに粗大であるため、音
響性能の点で劣っている。本願発明例では、特に、Oと
Ti+0.1Alの含有量を低減化したB鋼を軌道輪
に、同じくOとTi+0.1Alの含有量を低減化した
Y鋼(SUJ2)を転動体に用いた場合、さらに音響性
能は向上した。さらに、転動体をSUJ2よりもC、C
r含有量が少ないZ鋼で構成した場合には含有する炭化
物が微細化、減少すること等からさらに音響性能は改善
される傾向にある。
Table 15 shows that Examples 51 to 55 of the present invention in which the steel according to the present invention was used for the raceway and high-carbon bearing steel was used for the rolling elements had extremely small carbides and the like as compared with the Reference Example, so that the acoustic performance and It is superior to the reference example in terms of corrosion resistance. In Table 15, as a reference example when the inner ring, the outer ring, and the rolling element are all made of a single material, 59 is a case of X steel (SUJ2),
0 describes the case of C steel. Since 60 contains a hard and coarse carbide, it is superior in corrosion resistance to 59, but is inferior in acoustic performance or cost. Only 60 rolling elements are made of X steel or Y
In Reference Examples 56 and 57 using steel (SUJ2), the acoustic performance was remarkably improved, but slightly inferior to 59 made of X steel (SUJ2). Further, in Reference Example 58, the race was made of D steel (SUS440C), and the rolling element was made of X.
This is an example in the case of steel (SUJ2). However, since the carbide is coarser than 56 or 57, it is inferior in acoustic performance. In the invention example of the present application, in particular, a B steel in which the content of O and Ti + 0.1Al is reduced is used for the raceway ring, and a Y steel (SUJ2) in which the content of O and Ti + 0.1Al is also reduced is used for the rolling element. In this case, the acoustic performance was further improved. Furthermore, the rolling elements are C, C more than SUJ2.
When the steel is composed of a Z steel having a small r content, the acoustic performance tends to be further improved because the contained carbide is refined and reduced.

【0221】Cは0.8〜0.9重量%、Crは0.1
〜0.6重量%の範囲が好ましいことが確認された。
C is 0.8 to 0.9% by weight, and Cr is 0.1% by weight.
It has been confirmed that a range of -0.6% by weight is preferable.

【0222】また、図4に記載したように、本願発明例
は軌道輪に用いた本願発明鋼の摩擦摩耗抑制効果のある
不働態化効果が強いためか、相手部材、すなわち転動体
の損傷を軽減させて精度低下を抑えるため、音響性能の
経時劣化が非常に小さい。これに対して、参考例56、
58はこの摩擦摩耗抑制効果が本願発明鋼より小さいこ
とと、粗大かつ硬質な炭化物の影響等もあって転動体の
精度低下が著しく、耐久性の点で劣っている。図5には
初期アンデロン値と300時間回転試験を行なった後の
アンデロン変化量を示した。参考例が回転試験後にアン
デロン値が大きく変化したのに対して、本願発明例は回
転試験後においてもほとんど音響劣化が見られず、良好
な耐久性を有していることが確認できる。
Further, as shown in FIG. 4, in the present invention example, the steel of the present invention used for the bearing ring has a strong passivation effect having an effect of suppressing friction and wear, which may cause damage to the mating member, that is, the rolling element. Since the accuracy is reduced to reduce the accuracy, the deterioration of the acoustic performance with time is very small. In contrast, Reference Example 56,
In No. 58, the effect of suppressing the friction and wear is smaller than that of the steel of the present invention, and the accuracy of the rolling elements is significantly reduced due to the influence of coarse and hard carbides and the durability is inferior. FIG. 5 shows the initial anderon value and the amount of change in anderon after the rotation test was performed for 300 hours. While the Anderon value of the reference example changed significantly after the rotation test, the inventive example of the present invention showed almost no acoustic deterioration even after the rotation test, and it was confirmed that the sample had good durability.

【0223】以上のように、本願発明は特に情報機器用
玉軸受にあってコストダウンと高機能化の両面で著しい
効果を奏す。
As described above, the present invention particularly provides a ball bearing for information equipment, and has remarkable effects in both cost reduction and high performance.

【0224】以上、説明したように、本願発明の玉軸受
は、その構成材料であるステンレス鋼材に関して、耐食
性に悪影響を与えるとともに含有量が多い場合には粗大
共晶炭化物を形成して機能を低下させる成分である炭素
を、同程度の固溶強化作用のある窒素で一部置換し、さ
らには不純物成分の含有量を低減化することにより、音
響性能や耐食性等に有害な粗大な共晶炭化物あるいは非
金属介在物の形成を抑制できて、さらに、転動体をコス
ト上有利な高炭素軸受鋼等で構成することにより、高機
能かつ耐久性を備えた玉軸受を安価に製造できる。
As described above, in the ball bearing of the present invention, the stainless steel material, which is a constituent material thereof, has a bad effect on the corrosion resistance and, when the content is large, forms a coarse eutectic carbide to deteriorate the function. By partially substituting carbon, which is the component to be dissolved, with nitrogen having the same solid solution strengthening action, and further reducing the content of impurity components, coarse eutectic carbide harmful to acoustic performance and corrosion resistance etc. Alternatively, the formation of non-metallic inclusions can be suppressed, and furthermore, by forming the rolling elements from high-carbon bearing steel or the like, which is advantageous in terms of cost, a ball bearing having high performance and durability can be manufactured at low cost.

【0225】[0225]

【表13】 [Table 13]

【0226】[0226]

【表14】 [Table 14]

【0227】[0227]

【表15】 <実施例VI>本実施例は、前記第6の実施形態に対応
するものである。
[Table 15] <Example VI> This example corresponds to the sixth embodiment.

【0228】供試材および比較鋼を表16に示すように
調製した。また、表17には冷間加工性の評価を行った
結果を示す。試験片は溶製材を熱間圧延してφ20にし
た後、焼きなましして長さ25mmに切断したものを用
い、端面完全拘束試験を行い、圧下率50%の時の変形
抵抗と各材料の割れ発生限界率を調査した。
Test materials and comparative steels were prepared as shown in Table 16. Table 17 shows the results of the evaluation of the cold workability. The test piece was hot-rolled to form φ20, then annealed and cut to a length of 25 mm. A complete restraint test was performed on the end face, and the deformation resistance and the cracking of each material when the rolling reduction was 50% were used. The incidence rate was investigated.

【0229】また同様に作製されたφ65の材料を用い
て、減面率10%、20%及び30%の各条件で冷間引
抜きを行い、各減面率に対する加工硬化能(冷間加工引
き抜き後の硬さで評価)を調査した。さらに、減面率3
0%の試験片を用いて冷間加工した後24hr放置し、
表面を観察し、時効割れが見られたものについては表中
に×で記載した。
[0229] Further, using the similarly manufactured φ65 material, cold drawing was performed under the conditions of 10%, 20% and 30% area reduction, and the work hardening ability (cold work drawing) for each area reduction rate. (Evaluated by later hardness). Furthermore, reduction of area 3
After cold working using 0% test piece, it was left for 24 hours,
The surface was observed, and those with aging cracks were indicated by x in the table.

【0230】本発明鋼である「a」〜「f」は焼きなま
し後の硬さが低く、変形抵抗、変形能共に良好である。
また、冷間加工時の減面率に対する加工硬化性も小さ
く、時効割れも見られなかった。これに対して参考例で
は「l」鋼を除きすべて本発明鋼より劣る結果となって
いる。「g」〜「k」については合金成分含有量が実施
形態の範囲を満たしておらず、「m」鋼は窒素が含有さ
れていないため、やや5〜10μm程度の共晶炭化物が
多少生成して、冷間加工性が低下した。特に従来鋼であ
るSUS440Cまたは13Crマルテンサイト系ステ
ンレス鋼である「n」〜「p」は非常に加工性において
劣っており、加工ひずみが残留して、粗大炭化物近傍を
基点に時効割れが発生した。
The steels “a” to “f” of the present invention have low hardness after annealing, and have good deformation resistance and deformability.
Further, the work hardenability with respect to the area reduction rate during cold working was small, and no aging crack was observed. On the other hand, in the reference example, all results were inferior to those of the steel of the present invention except for the “l” steel. For "g" to "k", the alloy component content does not satisfy the range of the embodiment, and since the "m" steel does not contain nitrogen, a little eutectic carbide of about 5 to 10 m is generated. As a result, the cold workability was reduced. In particular, the conventional steels SUS440C or 13Cr martensitic stainless steels "n" to "p" are extremely poor in workability, the work strain remains, and aging cracks occur around coarse carbides as a base point. .

【0231】また、熱処理条件は以下の条件で実施し、
表面硬さ(0.15mm深さ)、硬化層深さ(550H
v)、塩水噴霧試験による耐食性評価、さらには、転動
疲労寿命試験をおこなった。それぞれの試験条件を以下
に記載した。
The heat treatment was performed under the following conditions.
Surface hardness (0.15mm depth), hardened layer depth (550H
v), corrosion resistance evaluation by salt spray test, and rolling fatigue life test were performed. The respective test conditions are described below.

【0232】[0232]

【表16】 [Table 16]

【0233】[0233]

【表17】 (熱処理条件) 試験片 : φ13.2×490(焼入部は中央400mmのみ) 高周波焼入機: 発信方式 トランジスタ・インバータ式 出力 200kW 周波数 30kHz 焼入れ条件 : 310V×24m/sec(焼入れ温度1050〜1120 ℃、放射温度計測定による) 焼入れ : 水冷後−80℃×1hr 焼戻し : 170℃×1.5hr (塩水噴霧試験)本試験は、JIS規格Z2371に準
拠し、温度35℃で5%NaCl溶液を用いて行い、試
験時間50時間後の外観で判定し、その発錆程度により
良好なものから○、△、×の3段階で評価した。
[Table 17] (Heat treatment conditions) Specimen: φ13.2 × 490 (quenched part is only 400 mm at center) Induction hardening machine: Transmission method Transistor / inverter type Output 200 kW Frequency 30 kHz Hardening condition: 310 V × 24 m / sec (quenching temperature 1050 to 1120 ° C.) Quenching: −80 ° C. × 1 hr after water cooling Tempering: 170 ° C. × 1.5 hr (salt spray test) This test is based on JIS Z2371 and uses a 5% NaCl solution at a temperature of 35 ° C. The test was evaluated by the appearance after 50 hours of the test time, and evaluated according to three grades of ○, Δ, and × from those having good rusting degree.

【0234】(転動疲労寿命試験)寿命試験は、市場の
直動案内軸受装置の損傷形態を観察し、そのほとんどが
ピーリング状の表面損傷であることから、図3に示すよ
うな表面損傷型ラジアル寿命試験により行い、各サンプ
ルにフレーキングが発生した時点までの累積応力繰り返
し回数(寿命)を調査してワイブルプロットを作成し、
各ワイブル分布の結果から各々のL10寿命を求めた。
その試験条件を以下に記載した。
(Rolling fatigue life test) In the life test, the damage form of the linear motion guide bearing device on the market was observed, and most of the damage was peeling-like surface damage. We conducted a radial life test, investigated the cumulative number of stress repetitions (life) up to the point when flaking occurred in each sample, created a Weibull plot,
Each L10 life was determined from the results of each Weibull distribution.
The test conditions are described below.

【0235】 試験面圧 : 450kgf/mm2 回転数 : 7800rpm 潤滑油 : S10タービン油(出光石油(株)製) 転動体 : 27/32インチボール3個(平均粗さ0.27μm) なお、図3の(1)はこの試験装置の平面図を示し、
(2)はa−a’線断面図を示すものである。30は試
験片(φ12.9×80)を示し、31は27/32イ
ンチボールを示し、32はリングを示す。試験片が78
00rpmで回転する。
Test surface pressure: 450 kgf / mm 2 Number of revolutions: 7800 rpm Lubricating oil: S10 turbine oil (manufactured by Idemitsu Oil Co., Ltd.) Rolling element: 27/32 inch balls, 3 balls (average roughness 0.27 μm) 3 (1) shows a plan view of the test apparatus,
(2) is a sectional view taken along line aa ′. 30 indicates a test piece (φ12.9 × 80), 31 indicates a 27/32 inch ball, and 32 indicates a ring. 78 test pieces
Rotate at 00 rpm.

【0236】[0236]

【表18】 表18から、本願発明例は炭化物や窒化物が微細で均一
分散しているため、従来鋼である「n」、「o」、
「p」に比較して高周波焼入れによる短時間加熱におい
ても十分な表面硬度と硬化層深さが得られ易い。さらに
窒素添加の影響もあって、耐食性、疲労寿命すべてにお
いて良好な結果が得られた。参考例である「l」は良好
な加工性が得られたが、炭素、窒素の総含有量が小さ
く、窒素添加の影響が不十分であるため、疲労強度また
は耐食性おいて本発明鋼より劣る。
[Table 18] From Table 18, it can be seen that, in the invention examples of the present application, carbides and nitrides are fine and uniformly dispersed, so that the conventional steels “n”, “o”,
Compared with "p", sufficient surface hardness and hardened layer depth can be easily obtained even by short-time heating by induction hardening. Further, due to the influence of nitrogen addition, good results were obtained in all of corrosion resistance and fatigue life. The reference example "l" obtained good workability, but was inferior to the steel of the present invention in fatigue strength or corrosion resistance because the total content of carbon and nitrogen was small and the influence of nitrogen addition was insufficient. .

【0237】以上より、本発明鋼は加工性や熱処理生産
性が良好で転動寿命や耐食性等も良好なため、転動用の
マルテンサイト系ステンレス鋼として有望であり、本材
料を用いて軸受を構成することにより、安価で高機能な
ステンレス製の直動案内軸受装置を提供できることが判
明した。
As described above, since the steel of the present invention has good workability and heat treatment productivity and good rolling life and corrosion resistance, it is promising as a martensitic stainless steel for rolling. It has been found that by configuring, a low-cost and high-performance linear motion guide bearing device made of stainless steel can be provided.

【0238】<実施例VII>本実施例は、前記第7の
実施形態に対応するものである。
<Example VII> This example corresponds to the seventh embodiment.

【0239】供試材及び比較鋼をその合金成分を表19
に示すようにして調製した。また表20には熱処理後の
熱処理品質良否及び耐食性評価試験結果、転動寿命試験
結果を記載した。なお、熱処理条件としては、加熱温度
を1030℃〜1120℃とし、窒素ガス冷却した後、
直ちに−190℃×30minのサブゼロ処理を行い、
160〜180℃×2hrあるいは450〜520℃×
2hrの焼戻しを行なった。表中には160〜180℃
×2hrの処理を施したものについてはA処理、450
〜520℃×2hrの処理を施したものについてはB処
理として記載した。
The test materials and comparative steels are shown in Table 19 for their alloy components.
Prepared as shown in Table 20 shows the results of the heat treatment quality test after the heat treatment, the corrosion resistance evaluation test results, and the rolling life test results. As the heat treatment conditions, the heating temperature was 1030 ° C. to 1120 ° C., and after cooling with nitrogen gas,
Immediately perform sub-zero treatment at -190 ° C for 30 minutes,
160-180 ° C × 2hr or 450-520 ° C ×
Tempering for 2 hours was performed. 160-180 ° C in the table
X-hr processing, A processing, 450
Those subjected to the treatment at 5520 ° C. × 2 hr are described as the B treatment.

【0240】B処理の処理温度を450〜520℃とし
た理由は、それ以上の温度で焼戻しすると、二次析出し
た炭化物、窒化物の凝集が始まり軟化するとともに、耐
食性も急激に低下するためである。
The reason for setting the treatment temperature of the B treatment to 450 to 520 ° C. is that if tempering is performed at a temperature higher than that, agglomeration of the precipitated carbides and nitrides starts and softens, and the corrosion resistance rapidly decreases. is there.

【0241】熱処理品質良否の判定はδフェライトと共
晶炭化物について行なった。光学顕微鏡を用いて倍率×
400被検視野400mm2 を観察し、δフェライトが
見られたものには表中に×印で記載し、共晶炭化物につ
いては画像処理を行ない、円相当径で3μmを越えるも
のが存在する場合には大きい方から10個抽出してそれ
らの平均値をもって記載し、円相当径で3μmを越える
ものが見られなかったものについては“なし”と記載し
た。
The quality of heat treatment was evaluated for δ ferrite and eutectic carbide. Magnification × using an optical microscope
400 Observation of the visual field of 400 mm 2 was observed. If the δ ferrite was observed, it is marked with a cross in the table. For the eutectic carbide, image processing was performed. Are extracted from the largest one, and the average value is described. If none of the circle equivalent diameters exceeds 3 μm is found, “none” is described.

【0242】耐食性評価試験は塩水噴霧試験と孔食電位
測定により行なった。塩水噴霧試験は、JIS規格Z2
371に準拠し、温度35℃で5%NaCl溶液を用い
て行い、試験時間150hr後の試験片の外観で判定し
た。表20中、◎は全く発錆が見られなかったもの、○
は僅かに発錆が見られたもの、△はほぼ全面で発錆した
もの、×は著しく発錆したものを示す。また、孔食電位
測定は、JIS規格G0577に準拠して行なった。ま
ず、研磨紙で800番まで研磨した試験片を60℃の3
0%HNO3 溶液中に1時間浸漬して不働態化処理
し、その後30℃、3.5%NaCl溶液中で電位掃引
速度20mV/minで掃引し、アノード電流密度が1
00μA/cm2 に達した時のmVvsSCEで評価し
た。
The corrosion resistance evaluation test was performed by a salt spray test and pitting potential measurement. Salt spray test is based on JIS Z2
The test was performed using a 5% NaCl solution at a temperature of 35 ° C. in accordance with 371, and the test piece was evaluated by the appearance of the test piece after 150 hours. In Table 20, ◎ indicates that no rust was observed, and ○
Indicates that rusting was slightly observed, △ indicates that rusting occurred almost over the entire surface, and X indicates that rusting was remarkable. The pitting corrosion potential was measured in accordance with JIS G0577. First, a test piece polished up to No. 800 with abrasive paper was
Passivation treatment by immersion in a 0% HNO3 solution for 1 hour, followed by sweeping in a 3.5% NaCl solution at 30 ° C. at a potential sweep rate of 20 mV / min.
It was evaluated by mVvsSCE when it reached 00 μA / cm 2 .

【0243】また、寿命試験は「特殊鋼便覧」第一版
(電気製鋼研究所編、理工学社、1969年5月25日
発行)第10〜21頁記載のスラスト型転がり寿命試験
機を用いて以下の条件で行い、各サンプルにフレーキン
グが発生した時点までの累積応力繰り返し回数(寿命)
を調査してワイブルプロットを作成し、各ワイブル分布
の結果から各々のL10寿命を求め、評価した。
The life test was carried out using a thrust-type rolling life tester described on pages 10 to 21 of "Special Steel Handbook", 1st edition (edited by Denki Steel Research Institute, Rigakusha, May 25, 1969). The number of cumulative stress repetitions up to the time when flaking occurs in each sample (life)
And a Weibull plot was created, and each L10 life was determined and evaluated from the results of each Weibull distribution.

【0244】(クリーン潤滑寿命試験) 面圧 :4900Mpa 回転数 :1000rpm 潤滑油 :68番タービン油 (塩水噴霧サイクル寿命試験)まず、前記JISZ23
71に準拠した条件で塩水噴霧試験を2hr実施し、十
分にアセトン脱脂した後、前記したクリーン潤滑寿命試
験を1×107 サイクルまで行ない、そこで破損しな
かったものについては同様にアセトン脱脂した後、塩水
噴霧試験を2hr実施し、それを繰り返し、各サンプル
にフレーキングが発生した時点までの累積繰り返し数を
もって寿命とした。また、評価はクリーン潤滑寿命試験
と同様にワイブルプロットを作成し、各ワイブル分布の
結果から各々のL10寿命を求めることによって行なっ
た。
(Clean lubrication life test) Surface pressure: 4900 Mpa Rotation speed: 1000 rpm Lubrication oil: No. 68 turbine oil (Salt spray cycle life test) First, the JISZ23
A salt spray test was performed for 2 hours under the conditions in accordance with No. 71, and after thoroughly degreased with acetone, the above-mentioned clean lubrication life test was performed up to 1 × 107 cycles. The salt spray test was performed for 2 hours, and the test was repeated, and the life was defined as the cumulative number of repetitions up to the time when flaking occurred in each sample. The evaluation was performed by preparing a Weibull plot in the same manner as in the clean lubrication life test, and obtaining each L10 life from the results of each Weibull distribution.

【0245】表19及び表20より、本願発明鋼はC
%≦−0.05Cr%+1.41を満足することで粗大
な共晶炭化物の生成を防止し、さらに (eq1)=Cr%+Si%+1.5Mo%、 (eq2)=C%+0.83N%+0.12Mn%+0.
05Ni%+0.02Cu%とし、 両辺の相互関係(eq2)≧0.04×(eq1)−0.3
9をも満足させることで、靱性、寿命に有害なδフェラ
イトの生成も防止し、且つ耐孔食性指標PI値=Cr
%+3.3Mo%+30N%−45C%が10.0%以
上、さらには炭素と窒素の総含有量0.4以上が確保さ
れているため非常に高硬度かつ高耐食性である。表20
からも明らかなように、71〜83に示す本願発明鋼は
非常に耐食性に優れ、長寿命である。特に、塩水噴霧サ
イクル寿命試験で、従来のマルテンサイト系ステンレス
鋼である参考例84、85の寿命低下が激しいのに対
し、本願発明鋼は長寿命を示した。
According to Tables 19 and 20, the steel of the present invention is C
% ≦ −0.05Cr% + 1.41 prevents formation of coarse eutectic carbides, and further (eq1) = Cr% + Si% + 1.5Mo%, (eq2) = C% + 0.83N% + 0.12Mn% + 0.
05Ni% + 0.02Cu%, the mutual relationship between both sides (eq2) ≧ 0.04 × (eq1) −0.3
9 also prevents formation of δ ferrite, which is harmful to toughness and life, and pitting corrosion resistance index PI value = Cr
% + 3.3Mo% + 30N% -45C% is 10.0% or more, and furthermore, the total content of carbon and nitrogen is 0.4 or more, so that it has very high hardness and high corrosion resistance. Table 20
As is clear from the above, the steels of the present invention shown in 71 to 83 have extremely excellent corrosion resistance and a long life. In particular, in the salt spray cycle life test, the life of the conventional martensitic stainless steels of Reference Examples 84 and 85 was drastically reduced, whereas the steel of the present invention showed a long life.

【0246】また、本願発明鋼は81〜83に記載され
るように、耐食性をあまり損なわずに二次硬化するため
比較的高温で使用されたり、寸法安定性が要求されたり
といった場合の高温仕様にも十分使用可能である。
Further, as described in 81 to 83, the steel of the present invention is used at a relatively high temperature because it undergoes secondary hardening without significantly impairing the corrosion resistance, and is used at a high temperature when dimensional stability is required. It is also usable enough.

【0247】参考例84、85は従来のマルテンサイト
系ステンレス鋼であるが、炭素含有量が高いため耐食性
に乏しく、特に85にあっては式を満たしていないた
め非常に共晶炭化物が粗大で短寿命である。86、8
8、93〜100は式、式を満たしてはいるが、
式の耐孔食性指標PIが十分に確保されていないため本
願発明鋼に比べて耐食性等に劣っている。87、89、
90は式を満たしていないため粗大共晶炭化物が生成
して耐食性、寿命等が低下した。91、101はの関
係を満たしておらず、δフェライトが生成した。92は
マルテンサイトを固溶強化する炭素と窒素の総含有量が
0.4に満たないため硬度が不足して寿命が低下した。
Reference Examples 84 and 85 are conventional martensitic stainless steels, but have poor corrosion resistance due to high carbon content, and particularly have a very coarse eutectic carbide because 85 does not satisfy the formula. It has a short life. 86, 8
8, 93 to 100 satisfy the formulas and formulas,
Since the pitting corrosion index PI of the formula is not sufficiently secured, the corrosion resistance and the like are inferior to the steel of the present invention. 87, 89,
Since No. 90 did not satisfy the formula, coarse eutectic carbides were formed and the corrosion resistance, life, etc. were reduced. No. 91 and 101 did not satisfy the relationship, and δ ferrite was formed. In No. 92, the total content of carbon and nitrogen for solid solution strengthening of martensite was less than 0.4, the hardness was insufficient, and the life was shortened.

【0248】以上のように、本願発明は従来のステンレ
ス鋼の耐食性と寿命を大幅に改善した極めて高耐食性の
転動用マルテンサイト系ステンレス鋼を提供するもので
ある。
As described above, the present invention provides an extremely high corrosion resistance rolling martensitic stainless steel in which the corrosion resistance and life of the conventional stainless steel are greatly improved.

【0249】[0249]

【表19】 [Table 19]

【0250】[0250]

【表20】 <実施例VIII>本実施例は、前記第8の実施形態に
対応するものである。
[Table 20] <Example VIII> This example corresponds to the eighth embodiment.

【0251】本実施例において用いた供試材及び比較鋼
の合金成分を表21に示す。
Table 21 shows the alloy components of the test material and comparative steel used in this example.

【0252】また、実施例VIIと同様にして熱処理
し、耐食性評価試験、転動寿命試験を行った結果を表2
2に示す。
The results of the heat treatment performed in the same manner as in Example VII and the results of the corrosion resistance evaluation test and the rolling life test are shown in Table 2.
It is shown in FIG.

【0253】なお、高温寿命試験は、深溝玉軸受620
6を用い下記条件にて行った。
The high-temperature life test was carried out in a deep groove ball bearing 620.
6 and under the following conditions.

【0254】(高温寿命試験) 温度 :170℃ P/C :0.71 潤滑 :ジェットオイル ボール :M50 表21及び表22より、本発明鋼Vは(1) C%≦−0.0
5Cr%+1.41を満足することで粗大な共晶炭化物の
生成を防止し、さらに、 (2) 〔eq1〕=Cr%+Si%+1.5Mo%+3.5V
%、 〔eq2〕=C%+0.83N%+0.12Mn%+0.05
(Ni+Co)%+0.02Cu%とし、 両者の相互関係〔eq2〕≧0.04×〔eq1〕−0.3
9、及び〔eq2〕≦0.8をも満足させることで、靱
性、寿命に有害なδフェライトの生成及び残留オーステ
ナイトの増加による硬さ低下も防止し、且つ(3) 耐孔食
性指標PI値=Cr%+3.3Mo%+30N%−45C
%を10.0以上、さらにはCとNの総含有量0.4以上が
確保されているため高硬度かつ高耐食性である。また、
(4) 含有するMo+VとCo+Niを最適な組成とした
ことで、比較的高温で使用される軸受に要求される高温
寿命特性も良好である。
(High temperature life test) Temperature: 170 ° C. P / C: 0.71 Lubrication: Jet oil ball: M50 From Tables 21 and 22, the steel V of the present invention has (1) C% ≦ −0.0.
By satisfying 5Cr% + 1.41, the formation of coarse eutectic carbides is prevented. (2) [eq1] = Cr% + Si% + 1.5Mo% + 3.5V
%, [Eq2] = C% + 0.83N% + 0.12Mn% + 0.05
(Ni + Co)% + 0.02Cu%, and their mutual relationship [eq2] ≧ 0.04 × [eq1] −0.3
9 and also satisfying [eq2] ≦ 0.8, the formation of δ ferrite which is harmful to toughness and life and the decrease in hardness due to the increase of retained austenite are prevented, and (3) PI value of pitting corrosion resistance index = Cr% + 3.3Mo% + 30N% -45C
% Is 10.0 or more, and furthermore, the total content of C and N is 0.4 or more, so that high hardness and high corrosion resistance are obtained. Also,
(4) Since Mo + V and Co + Ni are contained in an optimum composition, high-temperature life characteristics required for a bearing used at a relatively high temperature are excellent.

【0255】表22からも明らかなように、(C−1)
〜(C−12)(実施例101〜112)に示す本発明
鋼はB処理の場合の本発明の例であるが、基地がCoや
Niの合金成分で固溶強化されたうえ、MoやV、Cr
等炭化物、窒化物により二次硬化して、耐食性、腐食性
環境下寿命、高温寿命すべてにおいて良好である。実施
例113、114はA処理された場合の例であり、耐食
性と腐食性環境下寿命において極めて良好である。但
し、高温寿命試験は焼戻し温度とほぼ同じ温度での試験
であり、寸法変化等を考慮すると好ましくないので実施
しなかった。
As is clear from Table 22, (C-1)
(C-12) (Examples 101 to 112) The steel of the present invention is an example of the present invention in the case of the B treatment, but the base is solid-solution strengthened with an alloy component of Co or Ni, and Mo or V, Cr
Secondary hardened by carbide, nitride, etc., good in corrosion resistance, life under corrosive environment, and high temperature life. Examples 113 and 114 are examples in the case of the A treatment, and are extremely good in corrosion resistance and life in a corrosive environment. However, the high temperature life test was a test at substantially the same temperature as the tempering temperature, and was not carried out because it was not preferable in view of dimensional changes and the like.

【0256】参考例115、116、122〜127
は、Co+NiあるいはMo+Vの含有量が本願発明に
比べて少なく、高温寿命において劣っている。参考例1
17,119,128、129は上記(2) の関係を満た
しておらず、δフェライトが生成したため、その後の評
価は行わなかった。参考例118、120は上記(2) の
〔eq2〕≦0.8を満たしておらず、残留オーステナイ
トが安定化して十分な硬度が得られず、良好な寿命が得
られていない。参考例121は上記(3) のC+N≧0.4
を満たしておらず、十分な硬度が得られず、良好な寿命
が得られていない。また、参考例122、123、12
6は、上記(3) のPIを満たしておらず耐食性が実施例
に比較して劣っている。特に、126のものは上記(1)
を満たしておらず、共晶炭化物生成により著しく耐食
性、寿命が低下している。参考例125は上記(3) のP
Iを満たしてはいるが、(1) を満たしておらず共晶炭化
物生成により耐食性、寿命が低下している。
Reference Examples 115, 116, 122 to 127
Has a lower content of Co + Ni or Mo + V than the present invention and is inferior in high-temperature life. Reference Example 1
17, 119, 128, and 129 did not satisfy the relationship of the above (2), and δ ferrite was formed. Reference Examples 118 and 120 do not satisfy [eq2] ≦ 0.8 of the above (2), so that the retained austenite is stabilized, sufficient hardness cannot be obtained, and good life cannot be obtained. In Reference Example 121, C + N ≧ 0.4 in the above (3).
Is not satisfied, sufficient hardness is not obtained, and good life is not obtained. Reference Examples 122, 123, and 12
No. 6 did not satisfy the PI of the above (3) and was inferior in corrosion resistance to the examples. In particular, 126 has the above (1)
Is not satisfied, and corrosion resistance and life are remarkably reduced due to eutectic carbide formation. Reference example 125 is the same as P in (3) above.
Although it satisfies I, it does not satisfy (1), and the corrosion resistance and life are reduced due to the formation of eutectic carbide.

【0257】図6は、C含有量とCr含有量の相関を示
す図であり、上記(1) の関係を満たしていないものは、
すべて3μm以上の粗大な共晶炭化物が生成したことを
示している。本発明鋼Vは上記(1)の関係を満たすもの
であるので、図6に示すように共晶炭化物は生成しな
い。また、(1) の関係を満たすものであっても、窒素を
含有しない場合には例外として共晶炭化物が生成するこ
とがある。また、共晶炭化物が生成した場合には、高周
波焼入れ性が低下して、十分な硬化層深さが得られにく
くなったり、共晶炭化物の溶け込みによって硬さむらが
生じたりするので、本関係式を満たすことは極めて重要
である。
FIG. 6 is a diagram showing the correlation between the C content and the Cr content. Those which do not satisfy the above-mentioned relationship (1) are:
All show that a coarse eutectic carbide of 3 μm or more was formed. Since the steel V of the present invention satisfies the above relation (1), no eutectic carbide is generated as shown in FIG. Even if the relationship (1) is satisfied, eutectic carbides may be formed as an exception when nitrogen is not contained. In addition, if eutectic carbides are formed, induction hardenability is reduced, making it difficult to obtain a sufficient hardened layer depth, or causing unevenness in hardness due to penetration of the eutectic carbides. It is very important to satisfy the formula.

【0258】図7はeq1とeq2の相関を示す図であ
り、上記(2) 〔eq2〕≧0.04×〔eq1〕−0.39
の関係を満たしていないものは、すべて靱性に有害なδ
フェライトが生成することを示している。本発明鋼Vは
すべてこの関係式を満たすものであるため、このδフェ
ライトは生成しない。
FIG. 7 is a diagram showing the correlation between eq1 and eq2, and the above (2) [eq2] ≧ 0.04 × [eq1] −0.39
Are not harmful to toughness.
This indicates that ferrite is formed. Since all the steels of the present invention satisfy this relational expression, this δ ferrite is not formed.

【0259】以上より、上記の(1) 及び(2) 〔eq2〕
≧0.04×〔eq1〕−0.39を満たすことは本願発明
の最低必要条件である。
From the above, the above (1) and (2) [eq2]
It is a minimum requirement of the present invention to satisfy ≧ 0.04 × [eq1] −0.39.

【0260】また、ステンレス鋼は低合金鋼に比べて被
削性や冷間加工性が著しく悪いので、これらを改善した
ことも本願発明の特徴の一つである。そのためには、上
記(1) 、(2) の条件に加えて、0.40≦C+N≦0.7、
eq1≦14.0、eq2≦0.8とすることが必要であ
る。また、図8に示すように、eq2≦0.8を満たさな
い場合には、オーステナイトが安定化して焼入れ後に多
量の残留オーステナイトが残り、十分な硬度が得られな
くなるので特に重要である。
Further, since stainless steel has remarkably poor machinability and cold workability as compared with low alloy steel, it is one of the features of the present invention to improve these properties. For this purpose, in addition to the conditions (1) and (2), 0.40 ≦ C + N ≦ 0.7,
It is necessary that eq1 ≦ 14.0 and eq2 ≦ 0.8. As shown in FIG. 8, when eq2 ≦ 0.8 is not satisfied, austenite is stabilized, and a large amount of retained austenite remains after quenching, and sufficient hardness cannot be obtained, which is particularly important.

【0261】さらに、本願発明は、従来のマルテンサイ
ト系ステンレスの耐食性を格段に向上させたことも特徴
の一つである。図9は、PI値と孔食電位との相関を示
すものであり、これは本願発明者らが見出した関係式で
ある。図からも明らかなように、PI値が大きいほど孔
食電位は大きくなる傾向にあり、本願発明のPI値≧1
0.0で耐食性は格段に優れている。また、粗大な共晶炭
化物を含有する場合には、PI値が大きくても良好な耐
食性が得られ難くなる傾向にある。
Furthermore, one of the features of the present invention is that the corrosion resistance of the conventional martensitic stainless steel is remarkably improved. FIG. 9 shows the correlation between the PI value and the pitting potential, which is a relational expression found by the present inventors. As is clear from the figure, the pitting potential tends to increase as the PI value increases, and the PI value of the present invention ≧ 1
At 0.0, the corrosion resistance is much better. In addition, when a coarse eutectic carbide is contained, good corrosion resistance tends to be hardly obtained even if the PI value is large.

【0262】さらに、本願発明は比較的高温で転がり疲
労を受ける場合について、高温寿命を高めた点にも特徴
がある。図10は、Co+NiあるいはMo+Vの含有
量と高温寿命との相関を示すものであり、本願発明者ら
が見出した関係図である。
Further, the present invention is characterized in that the high-temperature life is increased when rolling fatigue occurs at a relatively high temperature. FIG. 10 shows the correlation between the content of Co + Ni or Mo + V and the high-temperature life, and is a relationship diagram found by the present inventors.

【0263】Co、Niは主に基地を固溶強化し、さら
に、Mo、Vは主に基地に微細析出し分散強化する。C
o+Ni、Mo+Vの含有量が少なすぎると良好な高温
寿命が得られ難くなるということを示している。
Co and Ni mainly strengthen the solid solution of the matrix, and Mo and V mainly precipitate finely in the matrix and strengthen the dispersion. C
This indicates that if the contents of o + Ni and Mo + V are too small, it is difficult to obtain a good high-temperature life.

【0264】以上のように、本願発明は従来のステンレ
ス鋼の特に耐食性と寿命、さらには高温寿命を大幅に改
善した極めて高耐食性のずぶ焼き用として使用できる転
動用マルテンサイト系ステンレス鋼を提供するものであ
る。
As described above, the present invention provides a martensitic stainless steel for rolling which can be used for soaking for extremely high corrosion resistance, which is a significantly improved conventional stainless steel in particular in terms of corrosion resistance and life, and furthermore, high temperature life. Things.

【0265】[0265]

【表21】 [Table 21]

【0266】[0266]

【表22】 [Table 22]

【0267】[0267]

【発明の効果】以上説明したように本願発明によれば、
耐フレッチング性、音響性能、耐食性、寿命及び加工性
が改善された安価な転動装置を提供することが可能とな
る。
As described above, according to the present invention,
It is possible to provide an inexpensive rolling device with improved fretting resistance, acoustic performance, corrosion resistance, service life, and workability.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】 フレッチング耐久試験機の正面図である。FIG. 1 is a front view of a fretting durability tester.

【図2】 玉軸受にフレッチング耐久試験機によって加
わる力を矢示した模式図である。
FIG. 2 is a schematic diagram showing a force applied to a ball bearing by a fretting durability tester by arrows.

【図3】 表面損傷型ラジアル寿命試験の模式図であ
り、(1)はこの平面図を示し、(2)はa−a’線断
面図を示す。
3A and 3B are schematic diagrams of a surface damage type radial life test, wherein FIG. 3A is a plan view and FIG. 3B is a cross-sectional view taken along line aa ′.

【図4】 実施例5における音響性能の経時変化を示す
グラフである。
FIG. 4 is a graph showing a change over time in acoustic performance in Example 5.

【図5】 実施例5における初期アンデロン値と300
時間後のアンデロン値の変化量を示す図である。
FIG. 5 shows an initial anderon value and 300 in Example 5.
It is a figure which shows the amount of change of the anderon value after time.

【図6】 C含有量とCr含有量の相関を示す図であ
る。
FIG. 6 is a diagram showing a correlation between a C content and a Cr content.

【図7】 eq1とeq2の相関を示す図である。FIG. 7 is a diagram showing a correlation between eq1 and eq2.

【図8】 eq2に対する硬さ(HRC)の関係を示す
図である。
FIG. 8 is a diagram illustrating a relationship between hardness (HRC) and eq2.

【図9】 PI値と孔食電位の相関を示す図である。FIG. 9 is a diagram showing a correlation between a PI value and a pitting potential.

【図10】 Co+Ni、Mo+Vの含有量と高温寿命
の相関を示す図である。
FIG. 10 is a diagram showing a correlation between the contents of Co + Ni and Mo + V and the high-temperature life.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

10:予圧バネ、12:回転止め、14:軸、16:ハ
ウジング、18a、18b、18c:スリーブ、20:
試験軸受、22:皿ばね、24:サポート軸受、26:
ACサーボモータ
10: Preload spring, 12: Rotation stop, 14: Shaft, 16: Housing, 18a, 18b, 18c: Sleeve, 20:
Test bearing, 22: disc spring, 24: support bearing, 26:
AC servo motor

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 外方部材、内方部材及びこの間に配設
された複数の転動体からなり、該転動体が、外方部材の
転動体への接触面である第1の接触面とこれに対向する
内方部材の転動体への接触面である第2の接触面とに対
して転動する転動装置において、上記外方部材、内方部
材及び転動体の少なくとも一つが、重量%で、C;1.5
%以下、Cr;10%以上20%以下、Mn;0.1%以
上0.8%以下、Si;0.1%以上1.0%以下、N;0.2
%未満を含有する合金鋼からなる転動装置。
1. An outer member, an inner member, and a plurality of rolling elements disposed therebetween, wherein the rolling elements include a first contact surface, which is a contact surface of the outer member with the rolling element, and a first contact surface. In a rolling device that rolls with respect to a second contact surface that is a contact surface of the inner member facing the rolling member with respect to the second member, at least one of the outer member, the inner member, and the rolling member is weight%. And C; 1.5
%; Cr: 10% to 20%; Mn: 0.1% to 0.8%; Si: 0.1% to 1.0%; N: 0.2
Rolling device made of alloy steel containing less than 10%.
JP11152798A 1997-04-16 1998-04-07 Rolling member Pending JPH11303874A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP11152798A JPH11303874A (en) 1997-04-16 1998-04-07 Rolling member

Applications Claiming Priority (5)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP9943697 1997-04-16
JP9-99436 1997-04-16
JP4084798 1998-02-23
JP10-40847 1998-02-23
JP11152798A JPH11303874A (en) 1997-04-16 1998-04-07 Rolling member

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPH11303874A true JPH11303874A (en) 1999-11-02

Family

ID=27290624

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP11152798A Pending JPH11303874A (en) 1997-04-16 1998-04-07 Rolling member

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPH11303874A (en)

Cited By (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH1161351A (en) * 1997-08-25 1999-03-05 Daido Steel Co Ltd High hardness martensite-based stainless steel superior in workability and corrosion resistance
JP2003202026A (en) * 2001-10-22 2003-07-18 Nsk Ltd Rolling bearing device
US6712520B2 (en) * 2000-01-28 2004-03-30 Nsk Ltd. Cage for roller bearing
WO2005066513A1 (en) * 2004-01-09 2005-07-21 Ntn Corporation Thrust needle roller bearing, support structure receiving thrust load of compressor for car air-conditioner, support structure receiving thrust load of automatic transmission, support structure for nonstep variable speed gear, and support structure receiving thrust load of manual transmission
WO2005068862A1 (en) * 2004-01-15 2005-07-28 Ntn Corporation Rolling bearing and method for heat treatment of steel
JP2006283090A (en) * 2005-03-31 2006-10-19 Jfe Steel Kk Method for refining bearing steel
JP2007530784A (en) * 2004-03-26 2007-11-01 サンドビック インテレクチュアル プロパティー アクティエボラーグ Steel for fine cutting
US7438477B2 (en) 2001-11-29 2008-10-21 Ntn Corporation Bearing part, heat treatment method thereof, and rolling bearing
CN100429415C (en) * 2004-01-09 2008-10-29 Ntn株式会社 Thrust needle roller bearing, support structure receiving thrust load of compressor for car air-conditioner, support structure receiving thrust load of automatic transmission, support structure for no
JP2012533688A (en) * 2009-07-21 2012-12-27 アクチボラゲット エス ケイ エフ Bearing steel
JP2013145058A (en) * 2013-03-28 2013-07-25 Nsk Ltd Roll bearing
KR101356951B1 (en) * 2011-12-26 2014-01-28 주식회사 포스코 Martensite stainless steel with excellent hardness and the method of manufacturing the same
EP3070180A4 (en) * 2013-11-13 2016-11-23 Nsk Ltd Machine part production method using martensitic stainless steel, and rotating device, rolling bearing, and rolling bearing unit

Cited By (18)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH1161351A (en) * 1997-08-25 1999-03-05 Daido Steel Co Ltd High hardness martensite-based stainless steel superior in workability and corrosion resistance
US6712520B2 (en) * 2000-01-28 2004-03-30 Nsk Ltd. Cage for roller bearing
JP2003202026A (en) * 2001-10-22 2003-07-18 Nsk Ltd Rolling bearing device
US7438477B2 (en) 2001-11-29 2008-10-21 Ntn Corporation Bearing part, heat treatment method thereof, and rolling bearing
WO2005066513A1 (en) * 2004-01-09 2005-07-21 Ntn Corporation Thrust needle roller bearing, support structure receiving thrust load of compressor for car air-conditioner, support structure receiving thrust load of automatic transmission, support structure for nonstep variable speed gear, and support structure receiving thrust load of manual transmission
CN100429415C (en) * 2004-01-09 2008-10-29 Ntn株式会社 Thrust needle roller bearing, support structure receiving thrust load of compressor for car air-conditioner, support structure receiving thrust load of automatic transmission, support structure for no
WO2005068862A1 (en) * 2004-01-15 2005-07-28 Ntn Corporation Rolling bearing and method for heat treatment of steel
JP2005201349A (en) * 2004-01-15 2005-07-28 Ntn Corp Rolling bearing and heat treatment method of steel
JP4540351B2 (en) * 2004-01-15 2010-09-08 Ntn株式会社 Steel heat treatment method and bearing part manufacturing method
JP2007530784A (en) * 2004-03-26 2007-11-01 サンドビック インテレクチュアル プロパティー アクティエボラーグ Steel for fine cutting
JP2006283090A (en) * 2005-03-31 2006-10-19 Jfe Steel Kk Method for refining bearing steel
JP2012533688A (en) * 2009-07-21 2012-12-27 アクチボラゲット エス ケイ エフ Bearing steel
KR101356951B1 (en) * 2011-12-26 2014-01-28 주식회사 포스코 Martensite stainless steel with excellent hardness and the method of manufacturing the same
JP2013145058A (en) * 2013-03-28 2013-07-25 Nsk Ltd Roll bearing
EP3070180A4 (en) * 2013-11-13 2016-11-23 Nsk Ltd Machine part production method using martensitic stainless steel, and rotating device, rolling bearing, and rolling bearing unit
EP3483291A1 (en) * 2013-11-13 2019-05-15 NSK Ltd. Manufacturing method of mechanical component using martensitic stainless steel
US10494692B2 (en) 2013-11-13 2019-12-03 Nsk Ltd. Manufacturing method of mechanical component using martensitic stainless steel, rotating device, rolling bearing and rolling bearing unit
US10851433B2 (en) 2013-11-13 2020-12-01 Nsk Ltd. Manufacturing method of mechanical component using martensitic stainless steel, rotating device, rolling bearing and rolling bearing unit

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US6228184B1 (en) Rolling member
JP3538995B2 (en) Rolling bearing
JP3588935B2 (en) Rolling bearings and other rolling devices
JP3326834B2 (en) Rolling bearing
JP2590645B2 (en) Rolling bearing
CN102282282B (en) Steel for surface hardening for machine structural use, and component for machine structural use
CN102851601B (en) Surface hardening steel for mechanical structure and physical construction steel part
JP3308377B2 (en) Gear with excellent tooth surface strength and method of manufacturing the same
JPH11201168A (en) Rolling bearing
JPH09287058A (en) Rolling bearing
JP2001074053A (en) Rolling bearing
JP2002115030A (en) Rolling bearing for spindle of machine tool
JPH11303874A (en) Rolling member
US6565677B1 (en) Rolling bearing
JP5886119B2 (en) Case-hardened steel
JP3509803B2 (en) Rolling bearing
JP4114218B2 (en) Rolling bearing
JPH10259451A (en) Rolling bearing
JP2006241480A (en) Rolling support device, method for manufacturing rolling member of rolling support device, and heat treatment process for steel
JP2002180203A (en) Needle bearing components, and method for producing the components
JP2002212672A (en) Steel member
JP3391345B2 (en) Rolling bearing
JPH07110988B2 (en) Rolling bearing
JP7264117B2 (en) Steel part and its manufacturing method
JP2004076823A (en) Rolling device

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20050406

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20080226

A977 Report on retrieval

Effective date: 20080228

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

A02 Decision of refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02

Effective date: 20080708