JPS6092463A - ころがり部品の熱処理方法 - Google Patents

ころがり部品の熱処理方法

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JPS6092463A
JPS6092463A JP20124383A JP20124383A JPS6092463A JP S6092463 A JPS6092463 A JP S6092463A JP 20124383 A JP20124383 A JP 20124383A JP 20124383 A JP20124383 A JP 20124383A JP S6092463 A JPS6092463 A JP S6092463A
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JP
Japan
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tempering
surface part
carbon
austenite
rollers
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JP20124383A
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JPH0356305B2 (ja
Inventor
Teruo Hoshino
星野 照男
藤田 良樹
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Koyo Seiko Co Ltd
Original Assignee
Koyo Seiko Co Ltd
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Publication date
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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16CSHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
    • F16C33/00Parts of bearings; Special methods for making bearings or parts thereof
    • F16C33/30Parts of ball or roller bearings

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Rolling Contact Bearings (AREA)
  • Heat Treatment Of Articles (AREA)

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 技術分野 この発明は、主として軸受鋼等の高炭素鋼系材料よシな
るころが少部品、殊にころがシ・軸受の内外輪等の熱処
理方法に関する。
ころがり部品、例えばころがり軸受用各部品では、機械
的強度とともに、寸法安定性(経時変化に対する熱安定
性)、および耐摩耗性と、特にころがシ疲労寿命が長い
ことが要求される。
寸法安定性、および耐摩耗性については、熱処理後の残
留オーステナイトを少なくすることが有効であシ、一般
に焼入れ、サブゼロ処理、そして焼もどしを行うか、あ
るいは高温焼もどしを行って、焼入れ後の残留オーステ
ナイトを分解する方法が採られている。しかし、ころが
り疲労寿命に対しては、6Mオーステナイトが有効であ
シ、高温焼もどしによる硬さ低下は、耐摩耗性を減じ、
また特命低下を招く。また応力的には圧縮応力の残留が
ころがシ痢労寿命に対して有効であるO従来技術 従来の高炭素鋼、例えば軸受鋼の熱処理においては、い
わゆるズブ焼入れが行われておシ、表面、および内部組
織が均一であるために、表面部、内部の残留オーステナ
イ)11が等しく、残留応力もほとんどゼpの状gBで
あって、応力的にはころがり疲労寿命に効果がなく、一
方、寸法安定性を向りさせるために残貿オーステナイ)
fflを減少させるには、焼もどし温度をtげることが
必要であるが、その場合は、表面部、内部共に硬きが低
下して耐摩耗性を減じ、ころがシ疲労寿命が低下する。
また肌焼鋼を用いて浸炭焼入れをする場合は、内部は残
留オーステナイトを殆んど含まず、表面部には圧縮応力
が形成され、ころがり疲労寿命に対してはよいが、表面
部の残留オーステナイトがかなシ多く、耐摩耗性、寸法
安定性については必ずしも最適ではない。また表面部は
焼もどし抵抗が大きくなく、残留オーステナイトを分解
するために焼もどし温度を上げると硬さの低下が著るし
く、耐摩耗性、ころがシ疲労寺命に対してよい影脅を与
えない。さらに軸受鋼の浸炭菫化あるいは電化焼入れも
試みられているが、この方法では軸受鋼のズブ焼入れに
対して寿命は向tするが、残留オーステナイ)f4Lが
多くなシ寸法安定性は低下する。
このように従来の熱処理方法では、寸法安定性、耐摩耗
性、ころがり疲労寿命のすべてを満足することができな
かつ九〇 目 的 このQ l!IJは、以とのような従来の熱処理方法を
改良し、寸法安定性、耐摩耗性、ころがり疲労寿命のす
べてにおいて充分に渦足するころが多部品を提供するこ
とを目的とするものである0要旨 この発明は、高炭xm系材料よりなるころが多部品に、
浸炭窒化または輩化等の処理を施し、表面部に炭・窒化
物を形成させ、表面部基質を内部より高炭素、高冨素と
して変態点を変え、焼入れ後、焼もどし抵抗(ここでは
、焼もどし温度をEげた時の硬さ低下の度合を示す。)
が大きくかつ多量のオーステナイトが残留する状態とす
ると共に、内部を相対的に焼もどし抵抗が小さく、かつ
オーステナイトの残留量が少ない状態となるように表面
処理を行って焼入れを行った後、これをこの種材料にお
ける通常の焼もどし温度(150℃〜200℃)よシ高
い温度(200℃〜250℃)で焼もどすことによシ、
内部の残留オーステナイト社を実際とゼロかまたは殆ん
どゼロに近い状態まで可及的に小さくすると共に、表面
部の多量のオーステナイトの大部分を分解させて、適正
ff1(少なくともころがり疲労寿命を向丘させうる範
囲)のオーステナイトを残留させ、また表面部の残留オ
ーステナイトの分解量が内部のオーステナイトの分解量
よりも多くなるようにすることによシ、表面部にHE@
応力を附加させることを特徴とするものである。
またこの発明によれば、前記浸炭窒化、および焼入れの
後、これをサブゼロ処理して通常の焼もどし温度(15
0℃〜200℃)で焼もどすことをも特徴とし、前記と
同様の目的を達成することができる。
実施例 以下Ilり11受鋼(SUJ2)よりなる玉軸受(+6
204 + ” 630 G 、す6208)の内外輪
にこの発明を適用した実施例について説明する。
内外幅をそれぞれ825℃で5時間浸炭窒化処理して焼
入れを行い230℃で焼もどしして熱処理品質を調べ、
さらに軸受としたときの軸受寿命試験を行った。
また同様に浸炭窒化処理して焼入れし、そして−60c
でサブゼロ処理を行い、その後180℃で焼もどしし、
同様に熱処理品質を調べ、軸受としたときの軸受寿命試
験を行った。その結果を従来品(通常の焼入れ焼もどし
後軸受としたもの)の結果を対比したところ、第11f
i〜第6図の結果が得られた。
第1図はこの発明における軸受鋼を浸炭菫化し焼入れし
たものAの残留オーステナイト量の表面から内部への分
布を、軸受鋼の一般焼入れの場合0および肌焼鋼の浸炭
焼入れの場合りの残留オーステナイト量の分布を併せて
示したもので、この発明と従来方法とでは、表面部で残
留オーステナイト量が大きく異なることが判る。
第2図は第1図に示したそれぞれの試料についてそれぞ
れ230℃で焼もどした場合(A、G。
D)およびこの発明においてサブゼロ処理をし、これを
180℃で焼もどした場合Bのそれぞれの残留オーステ
ナイ)lの分布を調べた結果である。
すなわち肌焼鋼の浸炭焼入れ、230℃焼もどし、およ
び軸受鋼の一般焼入れ、230 ℃焼もどしの各場合り
、Oは、表面から内部壕で残留オーステナイト量が12
とんどゼロであるが、この発明の場合AおよびBでは、
内部の残留オーステナイト量は殆んどゼロであるが、表
面部は約10%のオーステナイトがり(留している。こ
れは後述の第4図でもわかるように、表1111処ji
11部分の焼もどし抵抗が内部よシ大きいためである。
第3図は、残留オーステナイト風と寸法安定性の関係を
内輪内径寸法の変化率で示したものである。!J2図で
は、この発明は表面部に約10%のオーステナイトが残
留しているが、大部分の内部では殆んど0%であり、か
つ表面部の極〈浅い領域で約lθ%のオーステナイトの
残留が認められるだけであって、実際との寸法安定性は
、オーステナイト量が0%の場合と同等である。
第4図は第2図の試料の表面から内部への硬さ分布を調
べた結果であって、この発明の場合A。
Bは表面部硬さが高く、表面部の焼もどし抵抗が高いこ
とが判る。
第5図は、第2図の試料の表面から内部への残留応力分
布を調べた結果である。
この発明の場合は、表面部分に圧縮応力が残留しておシ
、この圧縮応力は焼入れ時点でも形成されているが、焼
もどしおよびサブゼロ時点で、表1m部の方が内部より
より多くの残留オーステナイトの分解が行われたことに
よる圧縮応力附加の結果が含まれている。
第6図は1それぞれΦ6306 、≠6204t462
08の各玉軸受について、実際にこの発明を適!1ノし
た場合(す6306A、す6204A。
+6208A・・・いずれも浸炭窒化焼入れ、230℃
焼もどし、+6306B・・・浸炭窒化焼入れ、サブゼ
ロ処理、180を焼もどし、ナ63060・・・軸受鋼
一般焼入れ、180 ℃焼もどし、÷6306D・・・
肌焼鋼浸炭も′h入れ、170℃焼もどし)の寿命試験
結果をワイブル確率紙にまとめ、寿命分布を比較した結
果であって、この発明による軸受が、従来方法による軸
受より長寿命であることが明らかである〇 効 果 以りによシ、この発明によれば、 ■ 断面の大部分を占める内部の残留オーステナイトの
減少による寸法安定性の向上、および表面部に適正量の
オーステナイトを残留させることによるころがシQ命の
低下防止、 ■ 表面部の多量の残留オーステナイトの分解による表
面部圧縮応力の増大、およびこれに伴なうころがり寿命
の向上、 ■ 浸炭屋化層の焼もどし抵抗の利用による表面かたさ
の保持、これによるころがりが命の向丘と炭窒化物によ
る耐摩耗性の向上、 等についてきわめて優れた効果を発揮するものであって
、ころがシ部品の寸法安定性、耐摩耗性、耐熱性・ころ
がり寿命のいずれにおいても従来方法によるころがシ部
品よシ格段に優れたものを提供しうる。
以上の実施例は、玉軸受の内外軸について浸炭窒化焼入
れにおける例を示したが、この発明の適用範囲はこれに
限定されるものではなく、その他の形式の軸受、あるい
は歯車等のころがり部品の熱処理に適用することが可能
であって、前記と同様に優れた効果を発揮させうるもの
である。
【図面の簡単な説明】
第1図は焼入れ後の残留オーステナイト量を示す図、第
2図は焼もどし後の残留オーステナイト量を示す図、第
3図は残留オーステナイト■と内輪内径の寸法変化比を
示す図、第4図は熱処理後の硬さ分布を示す図、第5図
は同じく残留応力分布を示す図、第6図は軸受寿命試験
結果を示す図である。 出願人 光洋精工株式会社 ・ °!−/ 第1図 長面鶴め鬼2 第3tざ1 々令afPIIA1導り争 (自発)手続補正書 昭和58年11 月24日 1、事件の表示 昭和58年特 許 願第201243号2、発明の名称 ころがり部品の熱処理方法 3、補正をする古。 IIIイ′1との関イ4′ 出願人 名 称 (+24)九洋精工株式会社 4、代理人 昭和 年 月 日 6、補正の対象 明細書(発明の詳細な説明の欄) 7、補正の内容 ■ 明細書第4頁第13行の[^11受鋼の浸炭窒;ヒ
あるいは」を「例えば米国特許第3216869号明細
曹に記載のように一1受鋼の」と補正する。 出穎人 光洋精工株式会社

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. (1) 軸受鋼等の高炭素鋼系材料よシなるころが少部
    品の少なくともころがシ表面部に、浸炭窒化または窒化
    等の処理を施して炭・窒化物を形成させると同時に表面
    部基質を内部より高炭素、高窒素として焼入れした後・
    200〜250℃の範囲で焼もどしすることを特徴とす
    るころが少部品の熱処理方法
  2. (2)軸受鋼等の高炭素m、i材料よシなるころが少部
    品の少なくともころがシ表面部に1浸炭窒化または窒化
    等の処理を施して炭・窒化物を形成させると同時に表面
    部基質を内部よシ高炭素、高窒素として焼入れした後、
    サブゼロ処理を行うことと、これを150〜200℃の
    範囲で焼もどしすることを特徴とするころが少部品の熱
    処理方法
JP20124383A 1983-10-26 1983-10-26 ころがり部品の熱処理方法 Granted JPS6092463A (ja)

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