KR20080039284A - Bearing steel component and method for production thereof, and bearing - Google Patents

Bearing steel component and method for production thereof, and bearing Download PDF

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KR20080039284A
KR20080039284A KR1020070109405A KR20070109405A KR20080039284A KR 20080039284 A KR20080039284 A KR 20080039284A KR 1020070109405 A KR1020070109405 A KR 1020070109405A KR 20070109405 A KR20070109405 A KR 20070109405A KR 20080039284 A KR20080039284 A KR 20080039284A
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노부타카 구로사와
도오루 하야시
야스히로 오모리
도요오카 다카아키
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제이에프이 스틸 가부시키가이샤
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Abstract

A bearing steel component and a method for producing the same, and a bearing are provided to effectively improve fatigue characteristics of hardened tissues formed on a transmission surface. A bearing steel component includes a bearing outer wheel(3), a bearing inner wheel(1), and a bearing steel ball(4). A shaft part is inserted into the bearing inner wheel. The bearing steel ball is interposed between the inner wheel and the outer wheel to constitute a bearing. A steel material is continuously cast to form cast pieces having a size of 300x400mm. The cast piece is broke down to be rolled as a billet having a size of 150mm and rolled as a rod steel of 24mmPhi.

Description

베어링강 부품 및 그 제조 방법 그리고 베어링{BEARING STEEL COMPONENT AND METHOD FOR PRODUCTION THEREOF, AND BEARING}BEARING STEEL COMPONENT AND METHOD FOR PRODUCTION THEREOF, AND BEARING

본 발명은 전송면에 담금질에 의한 경화층을 구비하는, 베어링강 부품 및 그 제조 방법, 나아가서는 상기 베어링강 부품을 사용한 베어링에 관한 것이다.The present invention relates to a bearing steel part, a method for manufacturing the same, and a bearing using the bearing steel part, which is provided with a hardened layer by hardening on the transmission surface.

베어링은 자동차, 기계 등의 회전 부품에 이용되고 있고, 우수한 전동 피로 특성이 요구된다. 전동 피로 특성을 향상시키는 방법으로는, 예를 들어 특허 문헌 1 에 기재되어 있는 바와 같이, 베어링강의 가열 방법을 규정하는 수법이 있고, 구(舊) 오스테나이트 입자 직경을 평균 4.0 ㎛ 이하로 미세화함으로써, 전동 피로 수명 2 배 이상을 달성하고 있다. 이 특허 문헌 1 에 기재된 기술에서는, 베어링강의 구 오스테나이트 입자 직경의 평균 입자 직경의 미세화에 의해 어느 정도의 피로 강도의 향상을 도모하고 있는데, 평균 구 오스테나이트 입자 직경이 미세해도, 담금질 조직 중에 조대한 구 γ 입자가 잔류하는 경우가 있고, 이것이 전송면에 존재하는 경우에는 소기의 전동 피로 강도의 향상 효과가 얻어지지 않는 경우가 있어, 개량의 여지가 있었다.Bearings are used in rotating parts such as automobiles and machinery, and excellent electric fatigue characteristics are required. As a method of improving the rolling fatigue characteristic, for example, as described in Patent Document 1, there is a method for defining a heating method for bearing steel, and by miniaturizing the old austenite particle diameter to 4.0 µm or less on average , The motor fatigue life is more than doubled. Although the technique described in this patent document 1 aims to improve the fatigue strength to some extent by miniaturizing the average particle diameter of the old austenite particle diameter of the bearing steel, even if the average old austenite particle diameter is fine, The spherical spherical γ particles may remain, and when this is present on the transmission surface, the effect of improving the desired rolling fatigue strength may not be obtained, and there is room for improvement.

특허 문헌 1 : 일본 공개특허공보 2006-152407호Patent Document 1: Japanese Unexamined Patent Publication No. 2006-152407

본 발명은 상기한 현상을 감안하여 개발된 것으로서, 종래보다 전동 피로 강도를 한층 향상시킨 베어링강 부품을, 나아가서는 이들을 사용한 베어링을 그 유리한 제조 방법과 함께 제안하는 것을 목적으로 한다. 여기서, 본 발명에서 말하는 베어링강 부품이란, 베어링 내외륜, 베어링 볼, 베어링 롤러 및 니들 등의 베어링을 구성하는 부품으로서, 소재로서 강이 사용되어 있는 것을 나타낸다.The present invention was developed in view of the above-mentioned phenomenon, and an object of the present invention is to propose a bearing steel component having a further improved electric fatigue strength, and a bearing using these together with its advantageous manufacturing method. Here, the bearing steel component used in the present invention refers to a component constituting a bearing such as a bearing inner and outer ring, a bearing ball, a bearing roller, a needle, and the like, and that steel is used as a material.

그런데, 발명자들은 상기한 바와 같은 피로 특성을 효과적으로 향상시킬 수 있도록, 특히 전송면에 형성시키는 담금질 조직에 대하여 예의 검토하였다.By the way, the inventors earnestly examined about the hardening structure formed in the transmission surface especially in order to improve the fatigue characteristic as mentioned above effectively.

그 결과, 담금질 조직의 구 오스테나이트 입자의 입자 직경 분포에 주목하고, 구 오스테나이트 입자의 평균 입자 직경 및 최대 입자 직경을 미세화함으로써, 전동 피로 강도가 개선되는 것을 알아내기에 이르렀다. 즉, 본 발명의 요지 구성은 다음과 같다.As a result, attention was paid to the particle diameter distribution of the old austenite particles in the quenched structure, and it was found that the rolling fatigue strength was improved by miniaturizing the average particle diameter and the maximum particle diameter of the old austenite particles. That is, the summary structure of this invention is as follows.

(ⅰ) 전송면에 담금질을 행한 베어링강 부품으로서, 이 담금질 조직은, 구 오스테나이트 입자의 평균 입자 직경이 12 ㎛ 이하이며 또한 최대 입자 직경이 평균 입자 직경의 4 배 이하인 것을 특징으로 하는 베어링강 부품.(Iii) Bearing steel parts quenched on the transmission surface, wherein the quenched structure is characterized in that the bearing steel is characterized in that the average particle diameter of the old austenite particles is 12 µm or less and the maximum particle diameter is 4 times or less the average particle diameter. part.

(ⅱ) C : 0.3 ∼ 1.5 질량%, (Ii) C: 0.3-1.5 mass%,

Si : 3.0 질량% 이하 및 Si: 3.0 mass% or less and

Mn : 2.0 질량% 이하를 함유하고, 또한 하기 식 (1) 을 만족하며, 잔부는 Fe 및 불가피한 불순물인 성분 조성을 갖는 것을 특징으로 하는 상기 (ⅰ) 에 기재된 베어링강 부품.Mn: 2.0 mass% or less, and satisfy | filling following formula (1), and remainder has the component composition which is Fe and an unavoidable impurity, The bearing steel component as described in said (iii) characterized by the above-mentioned.

C1 /2 (1+0.7Si) (1+3Mn) > 2.0 … (1) C 1/2 (1 + 0.7Si ) (1 + 3Mn)> 2.0 ... (One)

(ⅲ) 상기 성분 조성으로서, 추가로,(Iii) as said component composition,

Al : 0.25 질량% 이하를 함유하는 것을 특징으로 하는 상기 (ⅱ) 에 기재된 베어링강 부품.Al: 0.25 mass% or less, The bearing steel component as described in said (ii) characterized by the above-mentioned.

(ⅳ) 상기 성분 조성으로서, 추가로,(Iii) as said component composition,

Cr : 2.5 질량% 이하,Cr: 2.5 mass% or less,

Mo : 1.0 질량% 이하, Mo: 1.0 mass% or less,

Cu : 1.0 질량% 이하, Cu: 1.0 mass% or less,

Ni : 2.5 질량% 이하, Ni: 2.5 mass% or less,

Co : 1.0 질량% 이하, Co: 1.0 mass% or less,

V : 0.5 질량% 이하 및 V: 0.5 mass% or less and

W : 1.0 질량% 이하 중에서 선택한 1 종 또는 2 종 이상을 함유하고, 또한 상기 식 (1) 을 대신하여 하기 식 (2) 를 만족하는 것을 특징으로 하는 상기 (ⅱ) 또는 (ⅲ) 에 기재된 베어링강 부품.W: The bearing as described in said (ii) or (iii) containing 1 type (s) or 2 or more types chosen from 1.0 mass% or less, and satisfy | filling following formula (2) instead of said formula (1). Steel parts.

C1 /2 (1+0.7Si) (1+3Mn) (1+2.1Cr) (1+3.0Mo) (1+0.4Cu) (1+0.3Ni) (1+5.0V) (1+0.5W) > 2.0 … (2) C 1/2 (1 + 0.7Si ) (1 + 3Mn) (1 + 2.1Cr) (1 + 3.0Mo) (1 + 0.4Cu) (1 + 0.3Ni) (1 + 5.0V) (1 + 0.5W )> 2.0. (2)

(ⅴ) 상기 성분 조성으로서,(Iii) as said component composition,

Ti : 0.1 질량% 이하,Ti: 0.1 mass% or less,

Nb : 0.1 질량% 이하, Nb: 0.1 mass% or less,

Zr : 0.1 질량% 이하, Zr: 0.1 mass% or less,

B : 0.01 질량% 이하,B: 0.01 mass% or less,

Ta : 0.5 질량% 이하, Ta: 0.5 mass% or less,

Hf : 0.5 질량% 이하 및 Hf: 0.5 mass% or less and

Sb : 0.015 질량% 이하 중에서 선택한 1 종 또는 2 종 이상을 함유하고, 또한 상기 식 (1) 또는 (2) 를 대신하여 하기 식 (3) 을 만족하는 것을 특징으로 하는 상기 (ⅱ), (ⅲ) 또는 (ⅳ) 에 기재된 베어링강 부품.Sb: 1 type (s) or 2 or more types selected from 0.015 mass% or less, and satisfy | filling following formula (3) instead of said formula (1) or (2), Said (ii), (b) ) Or a bearing steel component according to (iii).

C1 /2 (1+0.7Si) (1+3Mn) (1+2.1Cr) (1+3.0Mo) (1+0.4Cu) (1+0.3Ni) (1+5.0V) (1+1000B) (1+0.5W) > 2.0 … (3) C 1/2 (1 + 0.7Si ) (1 + 3Mn) (1 + 2.1Cr) (1 + 3.0Mo) (1 + 0.4Cu) (1 + 0.3Ni) (1 + 5.0V) (1 + 1000B) (1 + 0.5W)> 2.0... (3)

(ⅵ) 상기 성분 조성으로서, 추가로,(Iii) as said component composition,

S : 0.1 질량% 이하,S: 0.1 mass% or less,

Pb : 0.1 질량% 이하, Pb: 0.1 mass% or less,

Bi : 0.1 질량% 이하, Bi: 0.1 mass% or less,

Se : 0.1 질량% 이하,Se: 0.1 mass% or less,

Te : 0.1 질량% 이하, Te: 0.1 mass% or less,

Ca : 0.01 질량% 이하,Ca: 0.01 mass% or less,

Mg : 0.01 질량% 이하 및 Mg: 0.01 mass% or less and

REM : 0.1 질량% 이하 중에서 선택한 1 종 또는 2 종 이상을 함유하는 것을 특징으로 하는 상기 (ⅱ) 내지 (ⅴ) 중 어느 하나에 기재된 베어링강 부품.REM: The bearing steel part in any one of said (ii)-(iii) containing 1 type (s) or 2 or more types chosen from 0.1 mass% or less.

(ⅶ) 상기 베어링강 부품은 베어링용의 구 혹은 롤러인 것을 특징으로 하는 상기 (ⅰ) 내지 (ⅵ) 에 기재된 베어링강 부품.(Iii) The bearing steel part according to the above (iv) to (v), wherein the bearing steel part is a ball or roller for bearing.

(ⅷ) 상기 베어링강 부품은 베어링 내륜 혹은 베어링 외륜인 것을 특징으로 하는 상기 (ⅰ) 내지 (ⅵ) 에 기재된 베어링강 부품.(Iii) The bearing steel part according to the above (i) to (iii), wherein the bearing steel part is a bearing inner ring or a bearing outer ring.

(ⅸ) 미세한 베이나이트 조직 및 미세한 마텐자이트 조직 중 어느 일방 또는 양방을 합계로 10 체적% 이상 함유하는 강재를 소재로 하고, 이 소재의 적어도 일부분에 승온 속도 400 ℃/s 이상 또한 도달 온도 1000 ℃ 이하의 고주파 가열을 1 회 이상 실시하는 것을 특징으로 하는 베어링강 부품의 제조 방법.(Iii) A steel material containing at least 10% by volume in total of any one or both of the fine bainite structure and the fine martensite structure, and at least a portion of the material having a temperature raising rate of 400 ° C / s or more and reaching a temperature of 1000; A method for producing a bearing steel part, characterized by performing at least one high-frequency heating at or below 캜.

(ⅹ) 상기 (ⅸ) 에 있어서, 상기 소재는, 800 ∼ 1000 ℃ 에서의 총 가공률이 80% 이상이 되는 열간 가공 공정과, 이 열간 가공 공정 후에 700 ∼ 500 ℃ 의 온도구역을 0.2 ℃/s 이상의 냉각 속도로 냉각시키는 냉각 공정과, 또한 이 냉각 공정 전에 700 ∼ 800 ℃ 미만의 온도구역에서 20% 이상의 가공을 실시하거나, 혹은 이 냉각 공정 후에 A1 점 변태점 이하의 온도구역에서 20% 이상의 가공을 실시하는 제 2 가공 공정을 거쳐 제조하는 것을 특징으로 하는 베어링강 부품의 제조 방법.(Iii) In the above (iv), the raw material is subjected to a hot working step in which the total working rate at 800 to 1000 ° C. is 80% or more, and a temperature zone of 700 to 500 ° C. after this hot working step is 0.2 ° C. / 20% or more in the cooling process to cool at a cooling rate of s or more, and in the temperature zone below 700-800 degreeC before this cooling process, or 20% or more in the temperature range below the A 1 point transformation point after this cooling process. It manufactures through the 2nd processing process which performs a process, The manufacturing method of the bearing steel component characterized by the above-mentioned.

(ⅹⅰ) 상기 (ⅸ) 또는 (ⅹ) 에 있어서, 1 회의 고주파 가열에 있어서의 800 ℃ 이상의 체류 시간을 5 초 이하로 하는 것을 특징으로 하는 베어링강 부품의 제 조 방법.(Iii) The method of manufacturing a bearing steel part according to (v) or (v), wherein a residence time of 800 ° C. or higher in one high frequency heating is 5 seconds or less.

(ⅹⅱ) 상기 강재는, (Iii) the steel material,

C : 0.3 ∼ 1.5 질량%, C: 0.3-1.5 mass%,

Si : 3.0 질량% 이하 및 Si: 3.0 mass% or less and

Mn : 2.0 질량% 이하를 함유하고, 또한 하기 식 (1) 을 만족하며, 잔부가 Fe 및 불가피한 불순물로 이루어지는 조성인 것을 특징으로 하는 상기 (ⅸ) 내지 (ⅹⅰ) 중 어느 하나에 기재된 베어링강 부품의 제조 방법.Mn: 2.0 mass% or less, and satisfy | filling following formula (1), and remainder is a composition which consists of Fe and an unavoidable impurity, The bearing steel parts in any one of said (i)-(iii) characterized by the above-mentioned. Method of preparation.

C1 /2 (1+0.7Si) (1+3Mn) > 2.0 … (1) C 1/2 (1 + 0.7Si ) (1 + 3Mn)> 2.0 ... (One)

(ⅹⅲ) 상기 강재는, 추가로,(Iii) the steel further

Al : 0.25 질량% 이하를 함유하는 것을 특징으로 하는 상기 (ⅹⅱ) 에 기재된 베어링강 부품의 제조 방법.Al: 0.25 mass% or less, The manufacturing method of the bearing steel component of the said (xii) characterized by the above-mentioned.

(ⅹⅳ) 상기 강재는, 추가로,(Iii) the steel further

Cr : 2.5 질량% 이하,Cr: 2.5 mass% or less,

Mo : 1.0 질량% 이하, Mo: 1.0 mass% or less,

Cu : 1.0 질량% 이하, Cu: 1.0 mass% or less,

Ni : 2.5 질량% 이하, Ni: 2.5 mass% or less,

Co : 1.0 질량% 이하, Co: 1.0 mass% or less,

V : 0.5 질량% 이하 및 V: 0.5 mass% or less and

W : 1.0 질량% 이하 중에서 선택한 1 종 또는 2 종 이상을 함유하고, 또한 상기 식 (1) 을 대신하여 하기 식 (2) 를 만족하는 조성인 것을 특징으로 하는 상기 (ⅹⅱ) 또는 (ⅹⅲ) 에 기재된 베어링강 부품의 제조 방법.W: It is a composition containing 1 type (s) or 2 or more types chosen from 1.0 mass% or less, and satisfy | filling following formula (2) instead of said Formula (1), To said (iii) or (iii) characterized by the above-mentioned. The manufacturing method of the described bearing steel parts.

C1 /2 (1+0.7Si) (1+3Mn) (1+2.1Cr) (1+3.0Mo) (1+0.4Cu) (1+0.3Ni) (1+5.0V) (1+0.5W) > 2.0 … (2) C 1/2 (1 + 0.7Si ) (1 + 3Mn) (1 + 2.1Cr) (1 + 3.0Mo) (1 + 0.4Cu) (1 + 0.3Ni) (1 + 5.0V) (1 + 0.5W )> 2.0. (2)

(ⅹⅴ) 상기 성분 조성으로서, 추가로,(Iii) as said component composition,

Ti : 0.1 질량% 이하,Ti: 0.1 mass% or less,

Nb : 0.1 질량% 이하, Nb: 0.1 mass% or less,

Zr : 0.1 질량% 이하, Zr: 0.1 mass% or less,

B : 0.01 질량% 이하,B: 0.01 mass% or less,

Ta : 0.5 질량% 이하, Ta: 0.5 mass% or less,

Hf : 0.5 질량% 이하 및 Hf: 0.5 mass% or less and

Sb : 0.015 질량% 이하 중에서 선택한 1 종 또는 2 종 이상을 함유하고, 또한 상기 식 (1) 또는 (2) 를 대신하여 하기 식 (3) 을 만족하는 것을 특징으로 하는 상기 (ⅹⅱ) 내지 (ⅹⅳ) 중 어느 하나에 기재된 베어링강 부품의 제조 방법.Sb: 1 or 2 or more types selected from 0.015 mass% or less, and satisfying the following formula (3) instead of the formula (1) or (2): (iii) to (iii) The manufacturing method of the bearing steel component in any one of)).

C1 /2 (1+0.7Si) (1+3Mn) (1+2.1Cr) (1+3.0Mo) (1+0.4Cu) (1+0.3Ni) (1+5.0V) (1+1000B) (1+0.5W) > 2.0 … (3) C 1/2 (1 + 0.7Si ) (1 + 3Mn) (1 + 2.1Cr) (1 + 3.0Mo) (1 + 0.4Cu) (1 + 0.3Ni) (1 + 5.0V) (1 + 1000B) (1 + 0.5W)> 2.0... (3)

(ⅹⅵ) 상기 성분 조성으로서, 추가로,(Iii) as said component composition,

S : 0.1 질량% 이하, S: 0.1 mass% or less,

Pb : 0.1 질량% 이하, Pb: 0.1 mass% or less,

Bi : 0.1 질량% 이하, Bi: 0.1 mass% or less,

Se : 0.1 질량% 이하,Se: 0.1 mass% or less,

Te : 0.1 질량% 이하, Te: 0.1 mass% or less,

Ca : 0.01 질량% 이하,Ca: 0.01 mass% or less,

Mg : 0.01 질량% 이하 및 Mg: 0.01 mass% or less and

REM : 0.1 질량% 이하 중에서 선택한 1 종 또는 2 종 이상을 함유하는 것을 특징으로 하는 상기 (ⅹⅱ) 내지 (ⅹⅳ) 중 어느 하나에 기재된 베어링강 부품의 제조 방법.REM: The manufacturing method of the bearing steel component as described in any one of said (iii)-(iii) containing 1 type or 2 or more types chosen from 0.1 mass% or less.

(ⅹⅶ) 상기 베어링강 부품은 베어링용의 구 혹은 롤러인 것을 특징으로 하는 상기 (ⅸ) 내지 (ⅹⅵ) 에 기재된 베어링강 부품의 제조 방법.(Iii) The bearing steel component is a manufacturing method of the bearing steel component according to the above (i) to (iii), wherein the bearing steel parts are rollers or rollers for bearings.

(ⅹⅷ) 상기 베어링강 부품은 베어링 내륜 혹은 베어링 외륜인 것을 특징으로 하는 상기 (ⅸ) 내지 (ⅹⅵ) 에 기재된 베어링강 부품의 제조 방법.(Iv) The bearing steel part is a bearing inner ring or a bearing outer ring, wherein the bearing steel part is produced according to (i) to (i).

(ⅹⅸ) 베어링의 구 혹은 롤러로서 상기 (ⅶ) 에 기재된 베어링강 부품이 사용되어 이루어지는 베어링.(Iii) A bearing in which the bearing steel parts described in the above (iv) are used as a ball or roller of a bearing.

(ⅹⅹ) 베어링의 내륜 혹은 외륜으로서 상기 (ⅷ) 에 기재된 베어링강 부품이 사용되어 이루어지는 베어링.(Iii) A bearing in which the bearing steel parts described in the above (iv) are used as the inner ring or the outer ring of the bearing.

본 발명에 의하면, 전동 피로 특성이 우수한 베어링강 부품이나 베어링을 안정적으로 얻을 수 있다.According to the present invention, it is possible to stably obtain a bearing steel component or a bearing having excellent rolling fatigue characteristics.

이하, 본 발명을 구체적으로 설명한다. 본 발명의 베어링강 부품은 강 소재, 바람직하게는 막대 강 혹은 강선재를 성형 공정 (단조·절삭 등) 을 거쳐 베어링 내외륜, 베어링 볼, 베어링 롤러 및 니들 등의 베어링을 구성하는 부품의 형상으로 가공한 후, 전주면 혹은 부품 전체에 담금질하여 제조된다.Hereinafter, the present invention will be described in detail. The bearing steel part of the present invention is formed of a steel material, preferably a bar steel or steel wire, in the shape of the parts constituting the bearings such as bearing inner and outer rings, bearing balls, bearing rollers and needles through a molding process (forging, cutting, etc.). After processing, it is manufactured by quenching the entire circumferential surface or the whole part.

강 부품으로는 상기한 베어링 내외륜, 베어링 볼 (강 구), 베어링 롤러 및 니들 등, 부품마다 여러가지 형상 그리고 구조가 되는데, 모두 특히 전동 피로 강도가 요구되는 전송면 또는 전체부에 담금질을 행한 경화층을 갖고, 이 경화층의 담금질 조직은 구 오스테나이트 입자의 평균 입자 직경이 12 ㎛ 이하, 또한 최대 입자 직경이 평균 입자 직경의 4 배 이하인 것이 중요하다.As the steel parts, there are various shapes and structures for each part such as the above-described bearing inner and outer rings, bearing balls (steel balls), bearing rollers, and needles, all of which are hardened by quenching in the transmission surface or the whole, especially where electric fatigue strength is required. It is important that the hardened layer of the cured layer has a layer, wherein the average particle diameter of the old austenite particles is 12 µm or less, and the maximum particle diameter is 4 times or less the average particle diameter.

이하에서, 이러한 발견을 얻기에 이른 연구 결과에 대하여 설명한다. 하기 a 강 또는 b 강으로 나타내는 성분 조성의 강 소재를 150㎏ 진공 용해로에서 용제하고, 가로 세로 150 ㎜ 로 열간 단조한 후, 더미 빌릿을 제조하고, 여러 가지 조건에서 열간 가공, 냉간 인발 가공한 후, 절삭하여 12 ㎜Φ 의 막대 강으로 하였다.In the following, the results of the studies leading to this finding will be described. After the steel material of the composition shown by the following a steel or b steel is melted in a 150 kg vacuum melting furnace, hot forged to 150 mm length and width, a dummy billet is produced, and hot worked and cold drawn under various conditions. It cut and set it as the rod steel of 12 mm (phi).

[a 강] C : 0.48 질량%, Si : 0.55 질량%, Mn : 0.78 질량%, P : 0.011 질량%, S : 0.019 질량%, Al : 0.024 질량%, N : 0.0043 질량%, 잔부가 Fe 및 불가피한 불순물.[a steel] C: 0.48% by mass, Si: 0.55% by mass, Mn: 0.78% by mass, P: 0.011% by mass, S: 0.019% by mass, Al: 0.024% by mass, N: 0.0043% by mass, and the balance is Fe and Inevitable impurities.

[b 강] C : 0.48 질량%, Si : 0.51 질량%, Mn : 0.79 질량%, P : 0.011 질량%, S : 0.021 질량%, Al : 0.024 질량%, N : 0.0039 질량%, Mo : 0.45 질량%, Ti : 0.021 질량%, B : 0.0024 질량%, 잔부가 Fe 및 불가피 불순물.[b steel] C: 0.48 mass%, Si: 0.51 mass%, Mn: 0.79 mass%, P: 0.011 mass%, S: 0.021 mass%, Al: 0.024 mass%, N: 0.0039 mass%, Mo: 0.45 mass %, Ti: 0.021 mass%, B: 0.0024 mass%, balance Fe and an unavoidable impurity.

이 막대 강의 표면에 여러 가지 조건에서 고주파 담금질하고, 소정의 길이로 절단하여 전동 피로 시험편으로 하고, 도 1 에 나타낸 레이디얼형 전동 피로 시험을 실시하였다. 또한, 동일하게 하여 얻어진 시험편에 대하여, 그 경화층의 조직을 광학 현미경을 사용하여 관찰하고, 구 오스테나이트 평균 입자 직경 및 최대 구 오스테나이트 입자 직경을 구하였다.The surface of this bar steel was quenched in various conditions under various conditions, cut into a predetermined length to obtain a rolling fatigue test piece, and a radial rolling fatigue test shown in FIG. 1 was performed. Moreover, about the test piece obtained similarly, the structure of the hardened layer was observed using the optical microscope, and the old austenite average particle diameter and the largest old austenite particle diameter were calculated | required.

구 오스테나이트 평균 입자 직경의 측정은, 광학 현미경에 의해 400 배 (1 시야의 면적 : 0.25 ㎜ × 0.225 ㎜) 내지 1000 배 (1 시야의 면적 : 0.10 ㎜ × 0.09 ㎜) 로, 표면으로부터 경화층 두께의 1/5 위치, 1/2 위치 및 4/5 위치의 각각의 위치에 대하여 5 시야의 관찰을 실시하고, 각 위치에 있어서의 평균 구 오스테나이트 입자 직경을 측정하여 그 최대치를 평균 구 오스테나이트 입자 직경으로 하였다. 또한, 경화층 두께는 표면으로부터 마텐자이트 조직의 면적률이 98% 로 감소할 때까지의 깊이 영역으로 하였다.The measurement of the former austenite average particle diameter was 400 times (1 area of view: 0.25 mm x 0.225 mm) to 1000 times (1 area of view: 0.10 mm x 0.09 mm) by an optical microscope, and the cured layer thickness from the surface. Observation of 5 fields of vision was carried out for each of the positions of 1/5, 1/2 and 4/5 of, and the average sphere austenite particle diameter at each position was measured, and the maximum average sphere austenite was measured. It was set as the particle diameter. In addition, the hardened layer thickness was made into the depth area | region from the surface until the area ratio of martensite structure reduces to 98%.

한편, 최대 구 오스테나이트 입자 직경은 400 배 (1 시야의 면적 : 0.25 ㎜ × 0.225 ㎜) 로 경화층 두께 방향의 상기 각 위치에서 5 시야 상당, 합계 15 시야 상당의 면적에 대하여 측정하고, 전체 시야 내의 입도 분포로부터 하기 식으로 구해지는 값을 최대 입자 직경으로 하였다.On the other hand, the maximum sphere austenite particle diameter is 400 times (area of 1 field of view: 0.25 mm x 0.225 mm) and is measured for an area corresponding to 5 fields of view and a total of 15 fields of view at the respective positions in the cured layer thickness direction, and a total field of view The value calculated | required by the following formula from the particle size distribution in inside was made into the largest particle diameter.

최대 입자 직경 = 평균 입자 직경 + 3σ (σ : 표준 편차) Maximum particle diameter = average particle diameter + 3σ (σ: standard deviation)

또한, 구 오스테나이트 입자의 측정은, 경화층의 두께 방향으로 절단한 단면에 대하여, 물 500g 에 대하여 피크르산 : 50g 을 용해시킨 피크르산 수용액에, 도데실벤젠술폰산 나트륨 : 11g, 염화 제 1 철 : 1g 및 옥살산 : 1.5g 을 첨가한 것을 부식액으로서 작용시키고 구 오스테나이트 입계를 나타나게 하여 실시하였다.In addition, the measurement of old austenite particle | grains: sodium dodecyl benzene sulfonate: 11 g, ferrous chloride: 1 g in the picric acid aqueous solution which dissolved 50 g of picric acid with respect to 500 g of water with respect to the cross section cut | disconnected in the thickness direction of the hardened layer. And oxalic acid: 1.5 g of oxalic acid was added to act as a caustic solution to give a former austenite grain boundary.

도 2a 및 도 2b 에는 이 시험 결과를 나타낸다. 평균 구 오스테나이트 입자 직경이 12 ㎛ 이하인 경우에, 최대 구 오스테나이트 입자 직경/평균 구 오스테나이트 입자 직경을 4 이하로 함으로써, 피로 강도를 현격히 향상할 수 있다는 것을 알 수 있다. 또, 평균 오스테나이트 입자 직경을 5 ㎛ 이하, 나아가서는 3 ㎛ 이하로 하면, 최대 구 오스테나이트 입자 직경/평균 구 오스테나이트 입자 직경이 4 이하임으로 인한 피로 강도 향상 효과가 더욱 현저해지는 것을 알 수 있다.2A and 2B show the results of this test. In the case where the average sphere austenite particle diameter is 12 µm or less, it can be seen that the fatigue strength can be significantly improved by setting the maximum sphere austenite particle diameter / average sphere austenite particle diameter to 4 or less. Moreover, it turns out that when the average austenite particle diameter is 5 micrometers or less and even 3 micrometers or less, the fatigue strength improvement effect by the maximum sphere austenite particle diameter / average sphere austenite particle diameter being 4 or less becomes more remarkable. .

또한 도 2a 및 도 2b 를 얻는데 사용한 결과를 표 1 에 나타낸다. 또, 전동 피로 특성은 파손에 이를 때까지의 시간을, 종래품에 상당하는 표 1 중의 시험 No.1 의 동 시간에 대한 비로서 나타내었다.Table 1 also shows the results used to obtain FIGS. 2A and 2B. Moreover, the rolling fatigue characteristic showed the time until breakage as a ratio with respect to the same time of the test No. 1 in Table 1 corresponded to a conventional product.

Figure 112007077812679-PAT00001
Figure 112007077812679-PAT00001

여기서, 구 오스테나이트 입자의 평균 입자 직경을 12 ㎛ 이하, 또한 최대 입자 직경을 평균 입자 직경의 4 배 이하로 하기 위해서는, 고주파 담금질 전의 조직에 균일 미세한 베이나이트 조직 및/또는 마텐자이트 조직을 함유시켜 두는 방법이 유리하고 적합하다. 이하에, 이 방법에 대하여 설명한다.Here, in order to make the average particle diameter of the old austenite particles 12 m or less and the maximum particle size 4 times or less, the structure before high frequency quenching contains uniform fine bainite structure and / or martensite structure. The method of making it is advantageous and suitable. This method is described below.

즉, 고주파 담금질 전 조직에 관해서는, 베이나이트 조직 및/또는 마텐자이트 조직의 조직분율을 10 부피% 이상, 바람직하게는 25 부피% 이상으로 한다. 담금질 전 조직에 베이나이트 조직 혹은 마텐자이트 조직이 많으면, 베이나이트 조직 혹은 마텐자이트 조직은 탄화물이 미세하게 분산된 조직이기 때문에, 담금질 가열시에 오스테나이트의 핵 생성 사이트인 페라이트/탄화물 계면의 면적이 증가하고, 생성된 오스테나이트는 미세화되기 때문에, 담금질 경화층의 구 오스테나이트 입자 직경을 미세화하는데 유효하게 기여한다. 담금질 가열시에 오스테나이트 입자 직경이 미세화됨으로써 입계 강도가 상승하고 피로 강도는 향상된다.That is, with respect to the whole structure of the high frequency quenching, the tissue fraction of the bainite structure and / or the martensite structure is made 10 vol% or more, preferably 25 vol% or more. If there are many bainite or martensite structures in the entire quenching tissue, the bainite or martensite tissues are finely dispersed carbides, and thus the ferrite / carbide interface of the austenite nucleation site during quenching heating Since the area is increased and the resulting austenite is refined, it effectively contributes to miniaturizing the former austenite particle diameter of the hardened hardened layer. When the austenitic particle diameter becomes finer during quenching heating, the grain boundary strength is increased and the fatigue strength is improved.

균일 미세한 베이나이트 조직 및/또는 마텐자이트 조직의 조직분율을 10 부피% 이상으로 하려면, 후술하는 성분 조성의 강을 800 ∼ 1000 ℃ 에서의 총 가공률이 80% 이상이 되는 열간 가공하고, 이 열간 가공 후에 700 ∼ 500 ℃ 의 온도구역을 0.2 ℃/s 이상의 냉각 속도로 냉각시키면 된다. 왜냐하면, 800 ∼ 1000 ℃ 에서의 총 가공률이 80% 미만이면, 충분히 균일 미세한 베이나이트 조직 혹은 마텐자이트 조직이 얻어지지 않기 때문이다. 또, 열간 가공 후에 700 ∼ 500 ℃ 의 온도구역을 0.2 ℃/s 이상의 냉각 속도로 냉각시키지 않으면 베이나이트 조직 및/또는 마텐자이트 조직을 합계로 10 부피% 이상으로 할 수 없다.In order to make the structure fraction of uniform fine bainite structure and / or martensite structure into 10 volume% or more, the steel of the component composition mentioned later is hot-worked so that the total processing rate at 800-1000 degreeC may be 80% or more, What is necessary is just to cool the temperature range of 700-500 degreeC after a hot working by the cooling rate of 0.2 degreeC / s or more. This is because a sufficiently uniform fine bainite structure or martensite structure cannot be obtained if the total processing rate at 800 to 1000 ° C. is less than 80%. In addition, the bainite structure and / or martensite structure cannot be 10% by volume or more in total unless the temperature zone of 700 to 500 ° C is cooled at a cooling rate of 0.2 ° C / s or more after hot working.

또한, 고주파 담금질 후의 경화층에 대하여, 구 오스테나이트의 평균 입자 직경 및 최대 입자 직경을 미세화하기 위해서는, 고주파 담금질 전에 800 ℃ 미만의 온도구역에서 20% 이상의 가공을 실시할 (제 2 가공 공정) 필요가 있다. 800 ℃ 미만의 온도구역에서의 가공은 열간 가공 공정으로, 상기 냉각 속도의 냉각 전 (700 ∼ 800 ℃ 미만의 온도구역) 에 실시해도 되고, 냉각 후에 별도 냉간 가공하거나, 혹은 A1 변태점 이하의 온도에서 재가열하여 온간 가공하여도 된다. 800 ℃ 미만에서의 가공률은 30% 이상으로 하는 것이 보다 바람직하다.In addition, in order to refine the average particle diameter and the maximum particle diameter of the old austenite to the cured layer after the high frequency quenching, it is necessary to perform 20% or more processing in a temperature zone of less than 800 ° C. before the high frequency quenching (second processing step) There is. Machining in the temperature zone below 800 ° C. is a hot working step, and may be carried out before cooling of the cooling rate (temperature zone below 700 ° C. to 800 ° C.), or cold work separately after cooling, or at temperatures below the A 1 transformation point. It may be reheated at and warm processed. As for the processing rate below 800 degreeC, it is more preferable to set it as 30% or more.

또한, 가공법으로는 예를 들어 냉간 단조, 냉간 아이어닝, 전조 가공, 쇼트 등을 들 수 있다.Moreover, as a processing method, cold forging, cold ironing, rolling process, shot etc. are mentioned, for example.

다음으로, 이러한 전 조직을 얻기 위한 바람직한 강 성분에 대하여 설명한다.Next, the preferable steel component for obtaining this whole structure is demonstrated.

C : 0.3 ∼ 1.5 질량%C: 0.3-1.5 mass%

C 는 담금질성에 대한 영향이 가장 큰 원소로서, 담금질 경화층의 경도 및 깊이를 높여 피로 강도의 향상에 유효하게 기여한다. 그러나, 함유량이 0.3 질량% 에 못 미치면 필요시 되는 피로 강도를 확보하기 위하여 담금질 경화층 깊이를 비약적으로 높이지 않으면 안되고, 그 때 퀀칭 크랙의 발생이 현저해지며, 또한 베이나이트 조직도 생성되기 어려워지기 때문에 0.3 질량% 이상을 첨가한다. 한편, 1.5 질량% 를 초과하여 함유시키면 입계 강도가 저하되고, 그에 따라 피로 강도도 저하되며, 또 절삭성, 냉간 단조성 및 내소균열성도 저하된다. 이 때문에, C 는 0.3 ∼ 1.5 질량% 의 범위로 한정하였다. 바람직하게는 0.4 ∼ 0.6 질량% 의 범위이다.C is the element having the greatest influence on hardenability, and contributes to the improvement of the fatigue strength by increasing the hardness and depth of the hardened layer. However, if the content is less than 0.3% by mass, the depth of the hardened hardened layer must be drastically increased to secure the required fatigue strength, at which time the occurrence of quenching cracks becomes remarkable, and bainite structure becomes less likely to be formed. Therefore, 0.3 mass% or more is added. On the other hand, when it contains exceeding 1.5 mass%, grain boundary strength will fall, and also fatigue strength will fall, and also cutting property, cold forging property, and cracking resistance will also fall. For this reason, C was limited to the range of 0.3-1.5 mass%. Preferably it is 0.4-0.6 mass%.

Si : 3.0 질량% 이하 Si: 3.0 mass% or less

Si 는 탈산제로서 작용할 뿐만 아니라 강도의 향상에도 유효하게 기여하지만, 함유량이 3.0 질량% 를 초과하면 피삭성 및 단조성의 저하를 초래하기 때문에, Si 량은 3.0 질량% 이하가 바람직하다.Although Si acts not only as a deoxidizer but also contributes to the improvement of strength effectively, when content exceeds 3.0 mass%, the machinability and forging property fall, it is preferable that the amount of Si is 3.0 mass% or less.

또한, 강도 향상을 위해서는 0.05 질량% 이상으로 하는 것이 바람직하다.Moreover, in order to improve strength, it is preferable to set it as 0.05 mass% or more.

Mn : 2.0 질량% 이하Mn: 2.0 mass% or less

Mn 은 담금질성을 향상시키고, 담금질시의 경화층 깊이를 확보하는데 있어서 유용한 성분이기 때문에 첨가한다. 함유량이 0.2 질량% 미만에서는 그 첨가 효과가 부족하기 때문에 0.2 질량% 이상이 바람직하다. 보다 바람직하게는 0.3 질량% 이상이다. 한편, Mn 량이 2.0 질량% 를 초과하면 담금질 후의 잔류 오스테나이트가 증가하고, 오히려 표면 경도가 저하되며, 나아가서는 피로 강도의 저하를 초래하기 때문에, Mn 은 2.0 질량% 이하가 바람직하다. 또한, Mn 은 함유량이 많으면 모재의 경질화를 초래하고, 피삭성이 불리해지는 경향이 있기 때문에 1.2 질량% 이하로 하는 것이 바람직하다. 더욱 바람직하게는 1.0 질량% 이하이다.Mn is added because it is a useful component in improving the hardenability and securing the depth of the hardened layer during hardening. When content is less than 0.2 mass%, since the addition effect is lacking, 0.2 mass% or more is preferable. More preferably, it is 0.3 mass% or more. On the other hand, when the amount of Mn exceeds 2.0% by mass, the retained austenite after quenching increases, rather the surface hardness is lowered, and furthermore, the fatigue strength is lowered, so that Mn is preferably 2.0% by mass or less. In addition, when Mn contains much content, hardening of a base material will cause and machinability tends to become disadvantageous, and it is preferable to set it as 1.2 mass% or less. More preferably, it is 1.0 mass% or less.

본 발명에서는 이상의 3 성분을 기본 성분으로 하고, 이들 기본 성분에 있어서, 다음 식 (1) 을 만족하는 것이 중요하다.In this invention, it is important to make the above three components into a basic component, and to satisfy following formula (1) in these basic components.

C1 /2 (1+0.7Si) (1+3Mn) > 2.0 … (1) C 1/2 (1 + 0.7Si ) (1 + 3Mn)> 2.0 ... (One)

이는, 식 (1) 을 만족하도록 C, Si, Mn 의 함유량을 조정함으로써, 고주파 담금질 전 조직으로서 베이나이트와 마텐자이트의 합계 조직분율을 10 부피% 이상으로 할 수 있게 되고, 고주파 담금질 후의 경화층을 본 발명의 조직으로 할 수 있게 된다. 또, 식 (1) 의 값이 2.0 이하에서는 고주파 담금질 후의 경화층의 경도도 작아지고, 또한 경화층 깊이를 충분히 확보하는 것도 곤란해진다. 또한 상기 기본 성분에 덧붙여, 이하의 Al 을 첨가할 수 있다.By adjusting the contents of C, Si, and Mn so as to satisfy the formula (1), the total structure fraction of bainite and martensite as the whole structure of high frequency quenching can be made 10% by volume or more, and curing after high frequency quenching The layer can be made into the tissue of the present invention. Moreover, when the value of Formula (1) is 2.0 or less, the hardness of the hardened layer after high frequency quenching also becomes small, and also it is difficult to ensure sufficient hardened layer depth. In addition to the above basic components, the following Al may be added.

Al : 0.25 질량% 이하Al: 0.25 mass% or less

Al 은 탈산에 유효한 원소이다. 또, 담금질 가열시에 있어서의 오스테나이트 입자 성장을 억제함으로써 담금질 경화층의 입자 직경을 미세화하는데 있어서도 유용한 원소이다. 그러나, 함유량이 0.25 질량% 를 초과하여 함유시켜도 그 효과는 포화되고, 오히려 성분 비용의 상승을 초래하는 불리가 발생하므로, Al 은 0.25 질량% 이하의 범위에서 함유시키는 것이 바람직하다. 보다 바람직하게는 0.001 내지 0.10 질량% 의 범위이다.Al is an effective element for deoxidation. Moreover, it is an element useful also in miniaturizing the particle diameter of a hardening layer by suppressing austenite particle growth at the time of hardening heating. However, even if it contains content exceeding 0.25 mass%, the effect is saturated, but since the disadvantage which raises component cost rather arises, it is preferable to contain Al in 0.25 mass% or less. More preferably, it is 0.001 to 0.10 mass%.

이상, 기본 성분 및 Al 에 대하여 설명하였는데, 본 발명에서는 그 외에도, 이하에 서술하는 6 성분 중의 1 종 또는 2 종 이상을 적절하게 함유시킬 수 있다.As mentioned above, although the basic component and Al were demonstrated, in this invention, 1 type, or 2 or more types in 6 components mentioned below can be contained suitably.

Cr : 2.5 질량% 이하 Cr 은 담금질성의 향상에 유효하고, 경화 깊이를 확보하는데 있어서 유용한 원소이다. 그러나, 과도하게 함유되면 탄화물을 안정화시켜 잔류 탄화물의 생성을 조장하고, 입계 강도를 저하시켜 피로 강도를 열화시킨다. 따라서, Cr 의 함유는 최대한 저감시키는 것이 바람직한데, 2.5 질량% 까지는 허용할 수 있다. 바람직하게는 1.5 질량% 이하이다.Cr: 2.5 mass% or less Cr is effective for improving hardenability, and is an useful element in securing hardening depth. However, when excessively contained, the carbides are stabilized to promote the production of residual carbides, the grain boundary strengths are lowered, and the fatigue strength is degraded. Therefore, it is preferable to reduce Cr content as much as possible, but it is acceptable up to 2.5 mass%. Preferably it is 1.5 mass% or less.

Mo : 1.0 질량% 이하Mo: 1.0 mass% or less

Mo 는 오스테나이트 입자의 성장을 억제하는데 있어서 유용한 원소이며, 그러기 위해서는 0.05 질량% 이상으로 함유하는 것이 바람직한데, 1.0 질량% 를 초과하여 첨가하면 피삭성의 열화를 초래하기 때문에, Mo 는 1.0 질량% 이하로 하는 것이 바람직하다.Mo is an element useful for suppressing the growth of austenite particles, and in order to do so, it is preferable to contain it in an amount of 0.05% by mass or more, but when it is added in excess of 1.0% by mass, Mo deteriorates machinability. It is preferable to set it as.

Cu : 1.0 질량% 이하 Cu: 1.0 mass% or less

Cu 는 담금질성의 향상에 유효하고, 또 페라이트 중에 고용 (固溶) 되며, 이 고용 강화에 의해 피로 강도를 향상시킨다. 또한, 탄화물의 생성을 억제함으로써, 탄화물에 의한 입계 강도의 저하를 억제하고 피로 강도를 향상시킨다. 그러나, 함유량이 1.0 질량% 를 초과하면 열간 가공시에 균열이 발생하기 때문에, 1.0 질량% 이하로 첨가하는 것이 바람직하다. 또한, 보다 바람직하게는 0.5 질량% 이하이다. 또한, 0.03 질량% 미만의 첨가에서는 담금질성의 향상 효과 및 입계 강도의 저하 억제 효과가 작기 때문에, 0.03 질량% 이상 함유시키는 것이 바람직하다.Cu is effective for improving hardenability and is solubilized in ferrite, and this strengthening of solid solution improves fatigue strength. In addition, by suppressing the formation of carbides, the drop of grain boundary strength due to carbides is suppressed and the fatigue strength is improved. However, if the content exceeds 1.0% by mass, cracking occurs during hot working, so it is preferable to add it at 1.0% by mass or less. More preferably, it is 0.5 mass% or less. In addition, when the addition is less than 0.03% by mass, the effect of improving the hardenability and the effect of suppressing the decrease in the grain boundary strength is small.

Ni : 2.5 질량% 이하Ni: 2.5 mass% or less

Ni 는 담금질성을 향상시키는 원소이므로, 담금질성을 조정하는 경우에 사용한다. 또한, 탄화물의 생성을 억제하고 탄화물에 의한 입계 강도의 저하를 억제하여, 피로 강도를 향상시키는 원소이기도 하다. 그러나, Ni 는 매우 고가의 원소로서, 2.5 질량% 를 초과하여 첨가하면 강재의 비용이 상승하기 때문에, 2.5 질량% 이하로 첨가하는 것이 바람직하다. 또한, 0.05 질량% 미만의 첨가에서는 담금질성의 향상 효과 및 입계 강도의 저하 억제 효과가 작기 때문에, 0.05 질량% 이상으로 함유시키는 것이 바람직하다. 더욱 바람직하게는 0.1 ∼ 1.0 질량% 이다.Since Ni is an element which improves hardenability, it is used when adjusting hardenability. It is also an element that suppresses the formation of carbides, suppresses the decrease in grain boundary strength due to carbides, and improves the fatigue strength. However, since Ni is an extremely expensive element and the cost of steel increases when it exceeds 2.5 mass%, it is preferable to add Ni at 2.5 mass% or less. In addition, when the addition is less than 0.05% by mass, the effect of improving the hardenability and the effect of suppressing the decrease in the grain boundary strength is small. More preferably, it is 0.1-1.0 mass%.

Co : 1.0 질량% 이하 Co: 1.0 mass% or less

Co 는 탄화물의 생성을 억제하고, 탄화물에 의한 입계 강도의 저하를 억제하며 피로 강도를 향상시키는 원소이다. 그러나, Co 는 매우 고가의 원소로서, 1.0 질량% 를 초과하여 첨가하면 강재의 비용이 상승하기 때문에, 1.0 질량% 이하의 첨가로 한다. 또한, 0.01 질량% 미만의 첨가에서는, 입계 강도의 저하 억제 효과가 작기 때문에 0.01 질량% 이상은 첨가하는 것이 바람직하다. 보다 바람직하게는 0.02 ∼ 0.5 질량% 이다.Co is an element that suppresses the formation of carbides, suppresses the decrease in grain boundary strength due to carbides, and improves the fatigue strength. However, Co is a very expensive element, and if it is added in excess of 1.0 mass%, the cost of the steel increases, so it is set to 1.0 mass% or less. Moreover, in addition of less than 0.01 mass%, since the fall suppression effect of grain boundary strength is small, it is preferable to add 0.01 mass% or more. More preferably, it is 0.02-0.5 mass%.

V : 0.5 질량% 이하V: 0.5 mass% or less

V 는 강 중에서 C, N 과 결합하여 석출 강화 원소로서 작용한다. 또, 템퍼링 연화 저항성을 향상시키는 원소이며, 이들 효과에 의해 피로 강도를 향상시킨다. 그러나, 0.5 질량% 를 초과하여 함유시켜도 그 효과는 포화되기 때문에, 0.5 질량% 이하로 하는 것이 바람직하다. 또한, 0.01 질량% 미만의 첨가에서는 피로 강도의 향상 효과가 작기 때문에, 0.01 질량% 이상으로 첨가하는 것이 바람직하다. 더욱 바람직하게는 0.03 ∼ 0.3 질량% 이다.V combines with C and N in steel and acts as a precipitation strengthening element. Moreover, it is an element which improves temper softening resistance, and improves fatigue strength by these effects. However, since the effect is saturated even if it contains exceeding 0.5 mass%, it is preferable to set it as 0.5 mass% or less. In addition, since the improvement effect of fatigue strength is small in addition of less than 0.01 mass%, it is preferable to add in 0.01 mass% or more. More preferably, it is 0.03-0.3 mass%.

W : 1.0 질량% 이하W: 1.0 mass% or less

W 는 오스테나이트 입자의 성장을 억제하는데 있어서 유용한 원소로서, 그러기 위해서는 0.005 질량% 이상으로 함유하는 것이 바람직한데, 1.0 질량% 를 초과하여 첨가하면 피삭성의 열화를 초래하기 때문에, W 는 1.0 질량% 이하로 하는 것이 바람직하다.W is an element useful for suppressing the growth of austenite particles, and in order to do so, it is preferable to contain it at 0.005 mass% or more, but when it is added in excess of 1.0 mass%, the machinability deteriorates, W is 1.0 mass% or less. It is preferable to set it as.

상기한 6 성분 중의 1 종 또는 2 종 이상을 기본 성분에 첨가하는 경우는, 상기한 식 (1) 과 동일한 이유에서 다음 식 (2) 를 만족할 필요가 있다.When adding 1 type, or 2 or more types of said 6 components to a base component, it is necessary to satisfy following formula (2) for the same reason as said Formula (1).

C1 /2 (1+0.7Si) (1+3Mn) (1+2.1Cr) (1+3.0Mo) (1+0.4Cu) (1+0.3Ni) (1+5.0V) (1+0.5W) > 2.0 … (2) C 1/2 (1 + 0.7Si ) (1 + 3Mn) (1 + 2.1Cr) (1 + 3.0Mo) (1 + 0.4Cu) (1 + 0.3Ni) (1 + 5.0V) (1 + 0.5W )> 2.0. (2)

또한, 본 발명에서는 Ti : 0.1 질량% 이하, Nb : 0.1 질량% 이하, Zr : 0.1 질량% 이하, B : 0.01 질량% 이하, Ta : 0.5 질량% 이하, Hf : 0.5 질량% 이하 및 Sb : 0.015 질량% 이하 중에서 선택한 1 종 또는 2 종 이상을 함유시킬 수 있다.In the present invention, Ti: 0.1 mass% or less, Nb: 0.1 mass% or less, Zr: 0.1 mass% or less, B: 0.01 mass% or less, Ta: 0.5 mass% or less, Hf: 0.5 mass% or less and Sb: 0.015 It can contain 1 type (s) or 2 or more types chosen from mass% or less.

Ti : 0.1 질량% 이하Ti: 0.1 mass% or less

Ti 는 불가피한 불순물로서 혼입하는 N 과 결합함으로써, B 가 BN 이 되어 B 의 담금질성 향상 효과가 소실되는 것을 방지하고, B 의 담금질성 향상 효과를 충분히 발휘시키는 작용을 갖는다.Ti binds to N mixed as an unavoidable impurity, thereby preventing B from becoming a BN and preventing the hardenability improving effect of B from being lost, and sufficiently exhibiting the hardenability improving effect of B.

이 효과를 얻기 위해서는, 0.005 질량% 이상으로 함유하는 것이 바람직한데, 0.1 질량% 를 초과하여 함유되면 TiN 이 다량으로 형성되는 결과, 이것이 피로 파괴의 기점이 되어 피로 강도의 현저한 저하를 초래하기 때문에, Ti 는 0.1 질량% 이하로 하는 것이 바람직하다. 바람직하게는 0.01 ∼ 0.07 질량% 의 범위이다.In order to obtain this effect, it is preferable to contain at 0.005% by mass or more, but when contained in excess of 0.1% by mass, a large amount of TiN is formed, which is a starting point of fatigue breakdown, which causes a significant decrease in fatigue strength. It is preferable to make Ti 0.1 mass% or less. Preferably it is 0.01 to 0.07 mass%.

Nb : 0.1 질량% 이하Nb: 0.1 mass% or less

Nb 는 담금질성의 향상 효과가 있을 뿐만 아니라, 강 중에서 C, N 과 결합하여 석출 강화 원소로서 작용한다. 또, 템퍼링 연화 저항성을 향상시키는 원소이기도 하고, 이들 효과에 의해 피로 강도를 향상시킨다. 그러나, 0.1 질량% 를 초과하여 함유시켜도 그 효과는 포화되기 때문에, 0.1 질량% 이하로 하는 것이 바람직하다. 또한, 0.005 질량% 미만의 첨가에서는 석출 강화 작용 및 템퍼링 연화 저항성의 향상 효과가 작기 때문에, 0.005 질량% 이상 첨가하는 것이 바람직하다. 더욱 바람직하게는 0.01 ∼ 0.05 질량% 이다.Nb not only has an effect of improving hardenability, but also combines with C and N in steel to act as a precipitation strengthening element. Moreover, it is an element which improves temper softening resistance, and improves fatigue strength by these effects. However, since the effect is saturated even if it contains exceeding 0.1 mass%, it is preferable to set it as 0.1 mass% or less. In addition, when the addition is less than 0.005% by mass, it is preferable to add 0.005% by mass or more because the effect of enhancing the precipitation strengthening effect and the temper softening resistance is small. More preferably, it is 0.01-0.05 mass%.

Zr : 0.1 질량% 이하 Zr: 0.1 mass% or less

Zr 은 담금질성 향상 효과가 있을 뿐만 아니라, 강 중에서 C, N 과 결합하여 석출 강화 원소로서 작용한다. 또, 템퍼링 연화 저항성을 향상시키는 원소이며, 이들 효과에 의해 피로 강도를 향상시킨다. 그러나, 0.1 질량% 를 초과하여 함유시켜도 그 효과는 포화되기 때문에, 0.1 질량% 이하로 하는 것이 바람직하다. 또한, 0.005 질량% 미만의 첨가에서는, 석출 강화 작용 및 템퍼링 연화 저항성의 향상 효과가 작기 때문에, 0.005 질량% 이상 첨가하는 것이 바람직하다. 더욱 바람직하게는 0.01 ∼ 0.05 질량% 이다.Zr not only improves hardenability but also combines with C and N in steel to act as a precipitation strengthening element. Moreover, it is an element which improves temper softening resistance, and improves fatigue strength by these effects. However, since the effect is saturated even if it contains exceeding 0.1 mass%, it is preferable to set it as 0.1 mass% or less. In addition, when the addition is less than 0.005% by mass, it is preferable to add 0.005% by mass or more because the effect of enhancing the precipitation strengthening effect and the temper softening resistance is small. More preferably, it is 0.01-0.05 mass%.

B : 0.01 질량% 이하B: 0.01 mass% or less

B 는 입계 강화에 의해 피로 특성을 개선할 뿐만 아니라 강도를 향상시키는 유용한 원소로서, 바람직하게는 0.0003 질량% 이상으로 첨가하는데, 0.01 질량% 를 초과하여 첨가해도 그 효과는 포화되기 때문에, 0.01 질량% 이하로 한정하였다.B is a useful element that not only improves fatigue properties by strengthening grain boundaries but also improves strength, and is preferably added at 0.0003% by mass or more, but since the effect is saturated even when added in excess of 0.01% by mass, 0.01% by mass It limited to the following.

Ta : 0.5 질량% 이하Ta: 0.5 mass% or less

Ta 는 미크로 조직 변화의 지연에 대하여 효과가 있고, 피로 강도, 특히 전동 피로의 열화 방지의 효과가 있으므로 첨가해도 된다. 그러나, 그 함유량이 0.5 질량% 를 초과하여 함유량을 증가시켜도, 그 이상 강도 향상에 기여하지 않기 때문에 0.5 질량% 이하로 한다. 또한, 피로 강도의 향상 작용을 발현시키기 위해서는 0.02 질량% 이상으로 하는 것이 바람직하다.Ta is effective against the delay of the microstructure change, and may be added because it has the effect of preventing the deterioration of fatigue strength, in particular, rolling fatigue. However, even if the content increases more than 0.5 mass%, since it does not contribute to further strength improvement, it is made into 0.5 mass% or less. Moreover, in order to express the improvement effect of fatigue strength, it is preferable to set it as 0.02 mass% or more.

Hf : 0.5 질량% 이하Hf: 0.5 mass% or less

Hf 는 미크로 조직 변화의 지연에 대하여 효과가 있고, 피로 강도, 특히 전동 피로의 열화 방지의 효과가 있으므로 첨가해도 된다. 그러나, 그 함유량이 0.5 질량% 를 초과하여 함유량을 증가시켜도, 그 이상 강도 향상에 기여하지 않기 때문에 0.5 질량% 이하로 한다. 또한, 피로 강도의 향상 작용을 발현시키기 위해서는 0.02 질량% 이상으로 하는 것이 바람직하다.Hf is effective against the delay of the microstructure change, and may be added because it has the effect of preventing the deterioration of fatigue strength, in particular, rolling fatigue. However, even if the content increases more than 0.5 mass%, since it does not contribute to further strength improvement, it is made into 0.5 mass% or less. Moreover, in order to express the improvement effect of fatigue strength, it is preferable to set it as 0.02 mass% or more.

Sb : 0.015 질량% 이하 Sb: 0.015 mass% or less

Sb 는 미크로 조직 변화의 지연에 대하여 효과가 있고, 피로 강도, 특히 전동 피로의 열화 방지의 효과가 있으므로 첨가해도 된다. 그러나, 그 함유량이 0.015 질량% 를 초과하여 함유량을 증가시키면 인성 (靭性) 이 열화되기 때문에, 0.015 질량% 이하, 바람직하게는 0.010 질량% 이하로 한다. 또한, 피로 강도의 향상 작용을 발현시키기 위해서는 0.005 질량% 이상으로 하는 것이 바람직하다.Sb is effective against the delay of the microstructure change, and may be added because it has the effect of preventing the deterioration of fatigue strength, in particular, rolling fatigue. However, since the toughness deteriorates when its content exceeds 0.015 mass%, it is made into 0.015 mass% or less, Preferably it is 0.010 mass% or less. Moreover, in order to express the improvement effect of fatigue strength, it is preferable to set it as 0.005 mass% or more.

상기 7 성분 중의 1 종 또는 2 종 이상을 기본 성분에 첨가하는 경우는, 상기한 식 (1) 과 동일한 이유에서, 다음 식 (3) 을 만족할 필요가 있다.When adding 1 type, or 2 or more types of the said 7 components to a base component, it is necessary to satisfy following formula (3) for the same reason as said Formula (1).

C1 /2 (1+0.7Si) (1+3Mn) (1+2.1Cr) (1+3.0Mo) (1+0.4Cu) (1+0.3Ni) (1+5.0V) (1+1000B) (1+0.5W) > 2.0 … (3) C 1/2 (1 + 0.7Si ) (1 + 3Mn) (1 + 2.1Cr) (1 + 3.0Mo) (1 + 0.4Cu) (1 + 0.3Ni) (1 + 5.0V) (1 + 1000B) (1 + 0.5W)> 2.0... (3)

나아가 또한, 본 발명에서는 S : 0.1 질량% 이하, Pb : 0.1 질량% 이하, Bi : 0.1 질량% 이하, Se : 0.1 질량% 이하, Te : 0.1 질량% 이하, Ca : 0.01 질량% 이하, Mg : 0.01 질량% 이하 및 REM : 0.1 질량% 이하를 함유시킬 수 있다.Furthermore, in the present invention, S: 0.1% by mass or less, Pb: 0.1% by mass or less, Bi: 0.1% by mass or less, Se: 0.1% by mass or less, Te: 0.1% by mass or less, Ca: 0.01% by mass or less, Mg: 0.01 mass% or less and REM: 0.1 mass% or less can be contained.

S : 0.1 질량% 이하S: 0.1 mass% or less

S 는 강 중에서 MnS 를 형성하고, 절삭성을 향상시키는 유용 원소인데, 0.1 질량% 를 초과하여 함유시키면 입계에 편석하여 입계 강도를 저하시키기 때문에, S 는 0.1 질량% 이하로 제한하였다. 바람직하게는 0.04 질량% 이하이다.S is a useful element which forms MnS in steel and improves machinability. When it exceeds 0.1 mass%, S segregates at grain boundaries and lowers grain boundary strength, so S is limited to 0.1 mass% or less. Preferably it is 0.04 mass% or less.

Pb : 0.1 질량% 이하 Pb: 0.1 mass% or less

Bi : 0.1 질량% 이하 Bi: 0.1 mass% or less

Pb 및 Bi 는 모두 절삭시의 용융, 윤활 및 취화 (脆化) 작용에 의해 피삭성을 향상시키므로, 이 목적에서 첨가할 수 있다. 그러나, Pb : 0.1 질량%, Bi : 0.1 질량% 를 초과하여 첨가해도 효과가 포화될 뿐만 아니라 성분 비용이 상승하기 때문에, 각각 상기한 범위에서 함유시키는 것으로 하였다. 또한, 피삭성의 개선을 위해서는 Pb 는 0.01 질량% 이상, Bi 는 0.01 질량% 이상 함유시키는 것이 바람직하다.Since both Pb and Bi improve the machinability by the melting, lubricating and embrittlement action during cutting, they can be added for this purpose. However, even if it exceeds Pb: 0.1 mass% and Bi: 0.1 mass%, since an effect not only saturates but a component cost rises, it was made to contain in the said range, respectively. In addition, in order to improve machinability, it is preferable to contain Pb 0.01 mass% or more and Bi contain 0.01 mass% or more.

Se : 0.1 질량% 이하Se: 0.1 mass% or less

Te : 0.1 질량% 이하 Te: 0.1 mass% or less

Se 및 Te 는 각각, Mn 과 결합하여 MnSe 및 MnTe 를 형성하고, 이것이 칩 브레이커로서 작용함으로써 피삭성을 개선한다. 그러나, 함유량이 0.1 질량% 를 초과하면, 효과가 포화될 뿐 아니라 성분 비용의 상승을 초래하기 때문에, 모두 0.1 질량% 이하로 함유시키는 것으로 하였다. 또, 피삭성의 개선을 위해서는 Se 의 경우는 0.003 질량% 이상 및 Te 의 경우는 0.003 질량% 이상으로 함유시키는 것이 바람직하다.Se and Te, respectively, combine with Mn to form MnSe and MnTe, which act as chip breakers to improve machinability. However, when the content exceeds 0.1% by mass, not only the effect is saturated but also an increase in the component cost. Therefore, the content is set to 0.1% by mass or less. Moreover, in order to improve machinability, it is preferable to contain in 0.003 mass% or more in the case of Se, and 0.003 mass% or more in case of Te.

Ca : 0.01 질량% 이하Ca: 0.01 mass% or less

REM : 0.1 질량% 이하 REM: 0.1 mass% or less

Ca 및 REM 은 각각, MnS 와 함께 황화물을 형성하고, 이것이 칩 브레이커로서 작용함으로써 피삭성을 개선한다. 그러나, Ca 및 REM 을 각각, 0.01 질량% 및 0.1 질량% 를 초과하여 함유시켜도, 효과가 포화될 뿐 아니라 성분 비용의 상승을 초래하기 때문에, 각각 상기한 범위에서 함유시키는 것으로 하였다. 또한, 피삭성의 개선을 위해서는, Ca 는 0.0001 질량% 이상 및 REM 은 0.0001 질량% 이상 함유시키는 것이 바람직하다.Ca and REM each form a sulfide together with MnS, which improves machinability by acting as a chip breaker. However, even if Ca and REM exceed 0.01 mass% and 0.1 mass%, respectively, since it not only saturates an effect but raises a component cost, it was made to contain in said range, respectively. In addition, in order to improve machinability, it is preferable to contain Ca 0.0001 mass% or more and REM 0.0001 mass% or more.

Mg : 0.01 질량% 이하Mg: 0.01 mass% or less

Mg 는 탈산 원소일 뿐만 아니라, 응력 집중원이 되어 피삭성을 개선하는 효과가 있으므로, 필요에 따라 첨가할 수 있다. 그러나, 과잉으로 첨가하면 효과가 포화될 뿐 아니라 성분 비용이 상승하기 때문에, 0.01 질량% 이하로 함유시키는 것으로 하였다. 또한, 피삭성의 개선을 위해서는, Mg 는 0.0001 질량% 이상으로 함유시키는 것이 바람직하다.Mg is not only an element of deoxidation, but also has an effect of improving the machinability by being a stress concentration source, and thus can be added as necessary. However, when added excessively, not only the effect will be saturated but also the component cost will rise, and it shall be contained in 0.01 mass% or less. Moreover, in order to improve machinability, it is preferable to contain Mg in 0.0001 mass% or more.

이상 설명한 원소 이외의 잔부는 Fe 및 불가피한 불순물인 것이 바람직하고, 불가피한 불순물로는 P, O, N 을 들 수 있으며, 각각 P : 0.10 질량%, N : 0.01 질량%, O : 0.008 질량% 까지를 각각 허용할 수 있다.The balance other than the elements described above is preferably Fe and unavoidable impurities, and examples of unavoidable impurities include P, O, and N, and each of P: 0.10% by mass, N: 0.01% by mass, and O: 0.008% by mass. Each can be allowed.

다음으로, 본 발명의 제조 방법에 대하여 설명한다. 상기한 소정의 성분 조성으로 조정한 강재를, 막대 강 압연 후에 열간 단조 등의 열간 가공하여 베어링강 부품으로 하고, 부품 중 적어도 전동면에 가열 온도 : 800 ∼ 1000 ℃ 의 조건하에서 담금질한다.Next, the manufacturing method of this invention is demonstrated. The steel material adjusted to the above-mentioned predetermined component composition is subjected to hot working such as hot forging after rolling the steel bar to form a bearing steel part, and quenched on at least the raceway of the parts under heating temperature of 800 to 1000 ° C.

이 일련의 공정에 있어서, 먼저 열간 가공을 800 ∼ 1000 ℃ 의 온도구역의 총 가공률을 80% 이상으로 하여 실시한 후, 700 ∼ 500 ℃ 의 온도구역을 0.2 ℃/s 이상의 속도로 냉각시키고, 다음으로 800 ℃ 미만의 온도구역에서 20% 이상의 가공을 실시하거나, 혹은 열간 가공을 800 ∼ 1000 ℃ 의 온도구역의 총 가공률이 80% 이상으로 하여 실시한 후, 800 ℃ 미만의 온도구역에서 20% 이상의 가공을 실시한 후, 700 ∼ 500 ℃ 의 온도구역을 0.2 ℃/s 이상의 속도로 냉각시키는 것, 또한, 이하에 상세하게 서술하는 담금질 조건을 채용함으로써, 구 오스테나이트 입자 직경의 평균 입자 직경이 12 ㎛ 이하이고, 또한 최대 입자 직경이 평균 입자 직경의 4 배 이하인 담금질 조직으로 할 수 있게 된다.In this series of processes, first hot work is performed with the total processing rate of the temperature zone of 800 to 1000 DEG C or higher at 80% or higher, and then the temperature zone of 700 to 500 DEG C is cooled at a rate of 0.2 DEG C / s or higher, and then 20% or more in the temperature zone below 800 ° C, or hot working in the temperature range of 800 to 1000 ° C with a total processing rate of 80% or more, and then 20% or more in the temperature zone below 800 ° C. After processing, the average particle diameter of the old austenite particle diameter is 12 μm by cooling the temperature zone of 700 to 500 ° C. at a rate of 0.2 ° C./s or more, and by employing the quenching conditions described in detail below. It becomes below, and it becomes possible to set it as the quenched structure whose maximum particle diameter is four times or less of the average particle diameter.

이하, 각 규제에 대하여 상세하게 설명한다.Hereinafter, each regulation is explained in full detail.

[가공 조건] [Processing conditions]

열간 가공시의 800 ∼ 1000 ℃ 에서의 총 가공률을 80% 이상으로 하고, 그 후 700 ∼ 500 ℃ 의 온도구역을 0.2 ℃/s 이상의 속도로 냉각시킨다. 이 조건에 의해, 담금질 전의 조직을 균일 미세한 베이나이트 및/또는 마텐자이트 조직으로 할 수 있고, 그 후의 담금질의 가열시에 오스테나이트 입자가 미세화된다. 보다 바람직하게는, 냉각 속도를 0.5 ℃/s 이상으로 한다.The total processing rate at 800-1000 degreeC at the time of hot working is made into 80% or more, and the temperature zone of 700-500 degreeC is cooled at the speed of 0.2 degreeC / s or more after that. By this condition, the structure before quenching can be made into uniform fine bainite and / or martensite structure, and the austenite particle refine | miniaturizes at the time of subsequent quenching heating. More preferably, the cooling rate is at least 0.5 ° C / s.

또한, 담금질 전에 800 ℃ 미만의 온도구역에서 20% 이상의 가공을 실시한다. 800 ℃ 이하의 온도구역에서의 가공은, 열간 가공 공정에서 상기 냉각 속도의 냉각 전 (700 ∼ 800 ℃ 미만의 온도구역) 에 실시해도 되고, 냉각 후에 별도 냉간 가공하거나, 혹은 A1 변태점 이하의 온도에서 재가열하여 온간 가공해도 된다. 800 ℃ 미만에서의 가공은 30% 이상으로 하는 것이 바람직하다. 또한, 가공법으로는 예를 들어 냉간 단조, 냉간 아이어닝, 전조 가공, 쇼트 등을 들 수 있다. 800 ℃ 이하에서 가공함으로써, 고주파 담금질 전의 베이나이트 혹은 마텐자이트 조직이 미세화되고, 결과적으로 담금질 후에 얻어지는 경화층에 있어서의 구 오스테나이트 입자의 평균 입자 직경이 12 ㎛ 이하이고, 또한 최대 입자 직경이 평균 입자 직경의 4 배 이하의 것이 되며, 이로써 피로 강도가 향상된다.Further, at least 20% of the processing is carried out in a temperature zone below 800 ° C. before quenching. Processing in a temperature zone below 800 ° C. may be carried out before the cooling of the cooling rate (temperature zone below 700 to 800 ° C.) in the hot working step, or separately cold working after cooling, or at a temperature below the A 1 transformation point. You may reheat at and warm process. It is preferable to make processing below 800 degreeC into 30% or more. Moreover, as a processing method, cold forging, cold ironing, rolling process, shot etc. are mentioned, for example. By processing at 800 DEG C or lower, the bainite or martensite structure before high frequency quenching becomes fine, and as a result, the average particle diameter of the old austenite particles in the cured layer obtained after the quenching is 12 µm or less, and the maximum particle diameter is It becomes four times or less of an average particle diameter, and a fatigue strength improves by this.

또한, 여기서 말하는 가공률이란, 압연, 단조, 신선 (伸線) 의 경우에는 가공 전후에서의 단면 감소율이다. 또, 단면 감소율로 정의할 수 없는 쇼트 등과 같은 경우에는, 단면 감소율에 대응하는 경도 변화로 추측하는 것으로 한다.In addition, the processing rate here is a cross-sectional reduction rate before and behind a process in the case of rolling, forging, and drawing. In addition, in the case of a shot etc. which cannot be defined by a cross-sectional reduction rate, it is assumed that it is a hardness change corresponding to a cross-sectional reduction rate.

[담금질 조건] [Quenching condition]

가열 온도를 800 ∼ 1000 ℃ 로 하고, 600 ∼ 800 ℃ 를 400 ℃/s 이상의 승온 속도로 승온한다. 가열 온도가 800 ℃ 미만인 경우, 오스테나이트 조직의 생성이 불충분해져 경화층을 얻을 수 없다. 한편, 가열 온도가 1000 ℃ 를 초과하면, 오스테나이트 입자의 성장 속도가 현저하게 증가하고 평균 입자 직경이 증가함과 동시에, 급성장하는 온도구역에 있어서는 개개의 입자 성장 속도에도 현저한 차가 발생하기 쉽기 때문에, 최대 입자 직경이 평균 입자 직경의 4 배 초과가 되어 피로 강도의 저하를 초래한다.Heating temperature is 800-1000 degreeC, and 600-800 degreeC is heated up at the temperature increase rate of 400 degreeC / s or more. When the heating temperature is less than 800 ° C., the formation of the austenite structure is insufficient and a hardened layer cannot be obtained. On the other hand, when the heating temperature exceeds 1000 ° C, the growth rate of the austenite particles increases markedly and the average particle diameter increases, and a remarkable difference is likely to occur even in the individual particle growth rate in the rapidly growing temperature zone. The maximum particle diameter is more than four times the average particle diameter, resulting in a drop in fatigue strength.

또, 600 ∼ 800 ℃ 의 승온 속도가 400 ℃/s 미만인 경우에도 오스테나이트 입자의 성장이 촉진됨과 동시에 입자의 크기의 편차가 커지고, 최대 입자 직경이 평균 입자 직경의 4 배 초과가 되어, 피로 강도의 저하를 초래한다. 이는 승온 속도가 늦으면 보다 낮은 온도에서 페라이트로부터 오스테나이트로의 역변태가 개시되고, 장소에 의해 불균일한 입자 성장을 일으키기 쉽기 때문으로 추정된다.Moreover, even when the temperature increase rate of 600-800 degreeC is less than 400 degreeC / s, growth of austenite particle | grains is accelerated | stimulated, the particle size variation becomes large, the maximum particle diameter exceeds four times the average particle diameter, and fatigue strength Results in degradation. It is presumed that this is because, if the temperature rise rate is slow, reverse transformation from ferrite to austenite is initiated at a lower temperature, and it is easy to cause uneven grain growth by place.

또한, 가열 온도는 800 ∼ 950 ℃ 로 하는 것이 바람직하고, 600 ∼ 800 ℃ 의 승온 속도는 700 ℃s 이상인 것이 바람직하다. 보다 바람직하게는 1000 ℃/s 이상이다.Moreover, it is preferable to make heating temperature into 800-950 degreeC, and it is preferable that the temperature increase rate of 600-800 degreeC is 700 degreeC or more. More preferably, it is 1000 degreeC / s or more.

또, 가열시에 있어서 800 ℃ 이상의 체류 시간이 길어지면 오스테나이트 입자가 성장하고, 결과적으로 최대 입자 직경이 평균 입자 직경의 4 배 초과가 되기 쉬워지므로, 800 ℃ 이상의 체류 시간은 5 초 이하로 하는 것이 바람직하다. 이러한 조건을 만족시키는 방법으로는, 고주파 가열을 사용하는 것이 특히 바람직하다.In addition, when the residence time of 800 ° C. or more becomes longer during heating, austenite particles grow, and as a result, the maximum particle diameter tends to be more than four times the average particle diameter. Therefore, the residence time of 800 ° C. or more is 5 seconds or less. It is preferable. As a method of satisfying such conditions, it is particularly preferable to use high frequency heating.

이상의 제조 방법으로 제조된, 본 발명에 있어서의 베어링강 부품은, 상기 서술한대로 베어링강 구 혹은 베어링강 롤러, 베어링 내륜, 베어링 외륜 등의 베어링 부품으로서 적용할 수 있다. 여기서, 이들 부품 중 어느 부품에 적용할지는 적절하게 선택할 수 있다. 베어링강 구 혹은 롤러, 베어링 내륜, 베어링 외륜 중, 그 형상이나 베어링강 구 혹은 롤러의 개수에 따라, 전동 피로 수명이 가장 약해지는 부품에 대하여 사용하면 된다.The bearing steel parts in this invention manufactured by the above manufacturing method are applicable as bearing components, such as a bearing steel ball or a bearing steel roller, a bearing inner ring, and a bearing outer ring, as mentioned above. Here, which of these parts can be appropriately selected. The bearing steel ball or roller, bearing inner ring, and bearing outer ring may be used for the parts having the weakest electric fatigue life depending on the shape and the number of bearing steel balls or rollers.

실시예 1Example 1

도 3 에 나타내는 바와 같이, 베어링 부품으로서 베어링 외륜 (3), 베어링 내륜 (1), 및 베어링강 구 (4) 를 갖는 베어링 (10) 을 제조하였다.As shown in FIG. 3, a bearing 10 having a bearing outer ring 3, a bearing inner ring 1, and a bearing steel ball 4 was manufactured as a bearing part.

베어링 내륜 (1) 은 그 내주면에 축부 (2) 를 끼워 맞추고, 한편 그 외주면에 있어서 외륜 (3) 과의 사이에 삽입한 베어링강 구 (4) 를 개재하여 베어링을 구성하고 있다. 이 도 3 에 나타낸 바와 같이, 베어링강 구 (4), 베어링 외륜 (3) 의 베어링강 구 (4) 와의 접촉면 (31) (전주면 (31)), 및 베어링 내륜 (1) 의 베어링강 구 (4) 와의 접촉면 (11) (전주면 (11)) 은 전동 피로 수명의 향상이 요구된다. 먼저, 베어링 내륜 (1) 에 본 발명을 적용한 실시예에 대하여 설명한다. 표 2 에 나타내는 성분 조성이 되는 강 소재를 전로에 의해 용제하고, 연속 주조에 의해 주편으로 하였다. 주편 사이즈는 300 × 400 ㎜ 였다. 이 주편을 브레이크다운 공정을 거쳐 가로 세로 150 ㎜ 의 빌릿으로 압연한 후, 24 ㎜Φ 의 막대 강으로 압연하였다. 이어서, 이 막대 강을 소정의 길이로 절단한 후, 열간 단조에 의해 베어링 내륜으로 조 (粗) 성형한 후, 표 3 에 나타내는 냉각 속도로 냉각시켰다. 이어서, 절삭 혹은 냉간 단조에 의해 베어링 내륜의 베어링강 구가 전동하는 외주면을 형성하고, 다음으로, 표 3 에 나타내는 조건에서 고주파 담금질하여 담금질 조직층을 형성한 후, 가열로를 사용하여 170 ℃, 30 분의 템퍼링를 실시하고, 추가로 마무리 가공하여 제품으로 하였다. 여기서, 일부의 베어링 내륜 (이하, 간략히 내륜이라고 함) 에 대해서는 템퍼링를 생략하였다. 또한 열간 단조, 냉간 단조에 있어서의 총 가공률은 전동면에 대한 축방향과 직행하는 단면의 면적 변화율을 조정함으로써 조정하였다. 이렇게 하여 얻어진 내륜의 전동 피로 수명에 대하여 조사한 결과를 표 3 에 나타낸다.The bearing inner ring 1 fits the shaft portion 2 to the inner circumferential surface thereof, and constitutes a bearing via a bearing steel ball 4 inserted between the outer ring 3 and the outer ring 3. As shown in FIG. 3, the bearing steel sphere 4, the contact surface 31 (spinning surface 31) with the bearing steel sphere 4 of the bearing outer ring 3, and the bearing steel sphere of the bearing inner ring 1. The contact surface 11 (electric pole surface 11) with (4) is required to improve the rolling fatigue life. First, the Example which applied this invention to the bearing inner ring 1 is demonstrated. The steel raw material used as the component composition shown in Table 2 was melted by the converter, and it was set as the cast by continuous casting. The slab size was 300 × 400 mm. This cast piece was rolled into a billet of 150 mm in length and width through a breakdown step, and then rolled into a rod steel of 24 mm Φ. Subsequently, after cutting this bar steel to predetermined length, it formed into the bearing inner ring by hot forging, and then cooled at the cooling rate shown in Table 3. Subsequently, after cutting or cold forging, the outer circumferential surface on which the bearing steel balls of the bearing inner ring are rolled is formed, and then quenched under high frequency under the conditions shown in Table 3 to form a quenched tissue layer. Tempering of powder was performed, and further finishing processing was carried out to make a product. Here, tempering was omitted for some of the bearing inner rings (hereinafter, simply referred to as inner rings). In addition, the total work rate in hot forging and cold forging was adjusted by adjusting the area change rate of the cross section which goes straight to the axial direction with respect to the raceway. Table 3 shows the results of the investigation into the rolling fatigue life of the inner ring thus obtained.

여기서, 내륜의 전동 피로 수명은 다음과 같이 하여 평가하였다. 내륜 (1) 의 내주면에 축부 (2) 를 끼워 맞추고, 내륜 (1) 의 외주면에 베어링강 구 (4) (이하, 간략히 강 구 (4) 라고 함) 를 배치함과 함께, 베어링 외륜 (3) (이하, 간략히 외륜 (3) 이라고 함) 을 장착하고, 외륜 (3) 을 고정시킨 상태에서, 도 4 에 나타내는 바와 같이, 외륜 (3) 에 일정한 하중 (900N) 을 가한 상태에서 내륜 (1) 을 일정한 회전 속도 (300rpm) 로 회전시키는 내구 시험을 실시하고, 담금질 조직층 (22) 이 전동 피로 파괴될 때까지의 시간을 전동 피로 수명으로서 평가하였다.Here, the electric fatigue life of the inner ring was evaluated as follows. The shaft portion 2 is fitted to the inner circumferential surface of the inner ring 1, the bearing steel balls 4 (hereinafter simply referred to as steel balls 4) are disposed on the outer circumferential surface of the inner ring 1, and the bearing outer ring 3 is provided. ) (Hereinafter simply referred to as outer ring 3) and the inner ring 1 in a state in which a constant load 900N is applied to the outer ring 3 as shown in FIG. 4 in a state where the outer ring 3 is fixed. ), The endurance test for rotating at a constant rotational speed (300 rpm) was performed, and the time until the quenched tissue layer 22 was broken by rolling fatigue was evaluated as rolling fatigue life.

그리고, 이 전동 피로 수명은 표 3 중 No.22 의 종래예 (본 발명 외의 열간 가공, 고주파 담금질 조건을 적용한 것) 의 전동 피로 수명을 1 로 하였을 때의 상대비로 나타내었다.In addition, this rolling fatigue life was shown by the relative ratio at the time of making the rolling fatigue life of the prior art example of No. 22 (the thing which applied the hot working and high frequency quenching conditions other than this invention) of Table 3 as 1.

또한, 여기서 그 외의 외륜, 강 구 등의 치수·형상은 내구 시험시에 내륜의 축부 전동면이 최약부가 되도록 설정하였다.In addition, the dimension and shape of other outer ring, steel ball, etc. were set here so that the shaft raceway surface of an inner ring might be the weakest part at the time of an endurance test.

또, 동일한 내륜에 대하여, 그 담금질 조직을 경화층의 평균 구 오스테나이트 입자 직경 및 최대 구 오스테나이트 입자 직경을, 전술한 방법과 동일한 수법으로 구하였다.Moreover, about the same inner ring, the hardening structure was calculated | required the average sphere austenite particle diameter and the largest sphere austenite particle diameter of a hardened layer by the method similar to the method mentioned above.

이들 결과도 표 3 에 병기한다.These results are also listed in Table 3.

Figure 112007077812679-PAT00002
Figure 112007077812679-PAT00002

Figure 112007077812679-PAT00003
Figure 112007077812679-PAT00003

[표 3] (계속)Table 3 (continued)

Figure 112007077812679-PAT00004
Figure 112007077812679-PAT00004

표 3 으로부터 분명한 바와 같이, 경화층이 구 오스테나이트 입자의 평균 입자 직경이 12 ㎛ 이하이고, 또한 최대 입자 직경이 평균 입자 직경의 4 배 이하인, 담금질 조직을 갖는 내륜은 모두, 종래예에 비해 10 배 이상의 우수한 전동 피로 수명을 얻을 수 있었다.As is apparent from Table 3, all of the inner rings having the hardened layer having the quenched structure, in which the average particle diameter of the old austenite particles were 12 µm or less and the maximum particle diameter was 4 times or less the average particle diameter, were 10 compared with the conventional example. An excellent electric fatigue life of more than twice was obtained.

이에 대하여, 구 오스테나이트 입자의 평균 입자 직경이 12 ㎛ 이하이고, 또한 최대 입자 직경이 평균 입자 직경의 4 배 이하가 되지 않는 비교예는 전동 피로 수명이 짧다.On the other hand, the comparative example in which the average particle diameter of the old austenite particles is 12 µm or less and the maximum particle diameter does not become 4 times or less of the average particle diameter has a short rolling fatigue life.

다음으로, 베어링 외륜 (3) 에 본 발명을 적용한 실시예에 대하여 설명한다. 표 2 에 나타내는 성분 조성이 되는 강 소재를 전로에 의해 용제하고, 연속 주조에 의해 주편으로 하였다. 주편 사이즈는 300 × 400 ㎜ 였다. 이 주편을 브레이크다운 공정을 거쳐 가로 세로 150 ㎜ 의 빌릿으로 압연한 후, 24 ㎜Φ 의 막대 강으로 압연하였다. 이어서, 이 막대 강을 소정의 길이로 절단한 후, 열간 단조에 의해 베어링 외륜으로 조 성형한 후, 표 3 에 나타내는 냉각 속도로 냉각시켰다. 그리고, 절삭 혹은 냉간 단조에 의해 베어링 외륜의 베어링강 구가 전동하는 내주면을 형성하고, 다음으로, 표 3 에 나타내는 조건에서 고주파 담금질하여 담금질 조직층을 형성한 후, 가열로를 사용하여 170 ℃, 30 분의 템퍼링를 실시하고, 추가로 마무리 가공하여 제품으로 하였다. 여기서, 일부의 베어링 외륜 (이하, 간략히 외륜이라고 함) 에 대해서는 템퍼링를 생략하였다. 또한 열간 단조, 냉간 단조에 있어서의 총 가공률은 전동면에 대한 축방향과 직행하는 단면의 면적 변화율을 조정함으로써 조정하였다.Next, the Example which applied this invention to the bearing outer ring 3 is demonstrated. The steel raw material used as the component composition shown in Table 2 was melted by the converter, and it was set as the cast by continuous casting. The slab size was 300 × 400 mm. This cast piece was rolled into a billet of 150 mm in length and width through a breakdown step, and then rolled into a rod steel of 24 mm Φ. Subsequently, after cutting this bar steel to predetermined length, it shape | molded by the bearing outer ring by hot forging, and cooled at the cooling rate shown in Table 3. After forming the inner circumferential surface through which the bearing steel balls of the bearing outer ring are driven by cutting or cold forging, and then quenching under high frequency under the conditions shown in Table 3 to form the quenched tissue layer, 170 ° C and 30 ° C are used using a heating furnace. Tempering of powder was performed, and further finishing processing was carried out to make a product. Here, tempering was abbreviate | omitted about some bearing outer ring (henceforth simply an outer ring). In addition, the total work rate in hot forging and cold forging was adjusted by adjusting the area change rate of the cross section which goes straight to the axial direction with respect to the raceway.

이렇게 하여 얻어진 외륜의 전동 피로 수명에 대하여 조사한 결과를 표 3 에 나타낸다.Table 3 shows the results of investigating the rolling fatigue life of the outer ring thus obtained.

외륜의 전동 피로 수명은 다음과 같이 하여 평가하였다.The rolling fatigue life of the outer ring was evaluated as follows.

외륜 (3) 의 내주면에 베어링강 구 (4) (이하, 간략히 강 구 (4) 라고 함) 를 배치함과 함께, 베어링 내륜 (1) (이하, 간략히 내륜 (1) 이라고 함) 을 장착하고, 외륜 (3) 을 고정시킨 상태에서 도 4 에 나타내는 바와 같이, 외륜 (3) 에 일정한 하중 (900N) 을 가한 상태에서 내륜 (1) 을 일정한 회전 속도 (300rpm) 로 회전시키는 내구 시험을 실시하고, 담금질 조직층 (22) 이 전동 피로 파괴될 때까지의 시간을 전동 피로 수명으로서 평가하였다.On the inner circumferential surface of the outer ring 3, a bearing steel ball 4 (hereinafter referred to simply as steel ball 4) is arranged, and a bearing inner ring 1 (hereinafter referred to simply as inner ring 1) is mounted. As shown in FIG. 4 in a state where the outer ring 3 is fixed, an endurance test is performed in which the inner ring 1 is rotated at a constant rotational speed (300 rpm) while a constant load 900N is applied to the outer ring 3. , The time until the quenched tissue layer 22 was broken by the rolling fatigue was evaluated as the rolling fatigue life.

그리고, 이 전동 피로 수명은 표 3 중 No.22 의 종래예 (본 발명 외의 열간 가공, 고주파 담금질 조건을 적용한 것) 의 전동 피로 수명을 1 로 하였을 때의 상대비로 나타내었다.In addition, this rolling fatigue life was shown by the relative ratio at the time of making the rolling fatigue life of the prior art example of No. 22 (the thing which applied the hot working and high frequency quenching conditions other than this invention) of Table 3 as 1.

또한, 여기서 그 외의 내륜, 강 구 등의 치수·형상은 내구 시험시에 외륜의 축부 전동면이 최약부가 되도록 설정하였다.In addition, the dimension and shape of other inner rings, steel balls, etc. were set here so that the shaft raceway surface of an outer ring might be the weakest part at the time of an endurance test.

또, 동일한 외륜에 대하여, 그 담금질 조직을 경화층의 평균 구 오스테나이트 입자 직경 및 최대 구 오스테나이트 입자 직경을, 전술한 방법과 동일한 수법으로 구하였다.Moreover, about the same outer ring, the hardening structure was calculated | required the average sphere austenite particle diameter and the largest sphere austenite particle diameter of a hardened layer by the method similar to the above-mentioned method.

이들 결과도 표 3 에 병기한다.These results are also listed in Table 3.

표 3 으로부터 분명한 바와 같이, 경화층이 구 오스테나이트 입자의 평균 입자 직경이 12 ㎛ 이하이고, 또한 최대 입자 직경이 평균 입자 직경의 4 배 이하인, 담금질 조직을 갖는 내륜은 모두, 종래예에 비해 10 배 이상의 우수한 전동 피로 수명을 얻을 수 있었다.As is apparent from Table 3, all of the inner rings having the hardened layer having the quenched structure, in which the average particle diameter of the old austenite particles were 12 µm or less and the maximum particle diameter was 4 times or less the average particle diameter, were 10 compared with the conventional example. An excellent electric fatigue life of more than twice was obtained.

이에 대하여, 구 오스테나이트 입자의 평균 입자 직경이 12 ㎛ 이하이고, 또한 최대 입자 직경이 평균 입자 직경의 4 배 이하가 되지 않는 비교예는 전동 피로 수명이 짧다.On the other hand, the comparative example in which the average particle diameter of the old austenite particles is 12 µm or less and the maximum particle diameter does not become 4 times or less of the average particle diameter has a short rolling fatigue life.

또한 베어링강 구 (4) 에 본 발명을 적용한 경우의 실시예를 설명한다. 표 2 에 나타내는 성분 조성이 되는 강 소재를 전로에 의해 용제하고, 연속 주조에 의해 주편으로 하였다. 주편 사이즈는 300 × 400 ㎜ 였다. 이 주편을 브레이크다운 공정을 거쳐 가로 세로 150 ㎜ 의 빌릿으로 압연한 후, 24 ㎜Φ 의 막대 강으로 압연하였다. 이어서, 이 막대 강을 소정의 길이로 절단한 후, 열간 단조에 실시하여 막대 강 직경을 조정한 후, 표 3 에 나타내는 냉각 속도로 냉각시켰다. 추가로, 절삭 혹은 냉간 단조에 의해 직경을 조정하였다. 얻어진 강 소재를 절삭하여 베어링강 구로 조 성형하고, 다음으로 표 3 에 나타내는 조건에서 고주파 담금질하여 담금질 조직층을 형성한 후, 가열로를 사용하여 170 ℃, 30 분의 템퍼링를 실시하고, 추가로 마무리 가공하여 제품으로 하였다. 여기서, 일부의 베어링강 구 (이하, 간략히 강 구라고 함) 에 대해서는 템퍼링를 생략하였다. 또한 열간 단조, 냉간 단조에 있어서의 총 가공률은 단면 감소율을 조정함으로써 조정하였다. 이렇게 하여 얻어진 강 구의 전동 피로 수명에 대하여 조사한 결과를 표 3 에 나타낸다.Moreover, the Example at the time of applying this invention to the bearing steel ball 4 is demonstrated. The steel raw material used as the component composition shown in Table 2 was melted by the converter, and it was set as the cast by continuous casting. The slab size was 300 × 400 mm. This cast piece was rolled into a billet of 150 mm in length and width through a breakdown step, and then rolled into a rod steel of 24 mm Φ. Subsequently, after cutting this bar steel to predetermined length, it hot-forged and adjusted the bar steel diameter, and cooled at the cooling rate shown in Table 3. In addition, the diameter was adjusted by cutting or cold forging. The steel material thus obtained was cut and formed into a bearing steel sphere, and then quenched under high frequency under the conditions shown in Table 3 to form a quenched tissue layer, and then tempered at 170 ° C. for 30 minutes using a heating furnace, followed by further finishing. It was made into the product. Here, tempering was omitted for some bearing steel balls (hereinafter, simply referred to as steel balls). In addition, the total work rate in hot forging and cold forging was adjusted by adjusting the cross-sectional reduction rate. Table 3 shows the results of investigating the rolling fatigue life of the steel balls thus obtained.

강 구의 전동 피로 수명은 다음과 같이 하여 평가하였다. 베어링 내륜 (1) 의 내주면에 축부 (2) 를 끼워 맞추고, 내륜 (1) 의 외주면에 베어링강 구 (4) (이하, 간략히 강 구 (4) 라고 함) 를 배치함과 함께, 베어링 외륜 (3) (이하, 간략히 외륜 (3) 이라고 함) 을 장착하고, 외륜 (3) 을 고정시킨 상태에서 도 4 에 나타내는 바와 같이, 외륜 (3) 에 일정한 하중 (900N) 을 가한 상태에서 내륜 (1) 을 일정한 회전 속도 (300rpm) 로 회전시키는 내구 시험을 실시하고, 담금질 조직층 (22) 이 전동 피로 파괴될 때까지의 시간을 전동 피로 수명으로서 평가하였다.The rolling fatigue life of the steel ball was evaluated as follows. Fit the shaft portion 2 to the inner circumferential surface of the bearing inner ring 1, arrange the bearing steel balls 4 (hereinafter simply referred to as steel balls 4) on the outer circumferential surface of the inner ring 1, and then the bearing outer ring ( 3) (hereinafter, simply referred to as outer ring 3) and the inner ring 1 in a state in which a constant load 900N is applied to the outer ring 3 as shown in FIG. 4 in a state where the outer ring 3 is fixed. ), The endurance test for rotating at a constant rotational speed (300 rpm) was performed, and the time until the quenched tissue layer 22 was broken by rolling fatigue was evaluated as rolling fatigue life.

그리고, 이 전동 피로 수명은 표 3 중, No.22 의 종래예 (본 발명 외의 열간 가공, 고주파 담금질 조건을 적용한 것) 의 전동 피로 수명을 1 로 하였을 때의 상대비로 나타내었다.In addition, this rolling fatigue life was shown by the relative ratio in Table 3 which made the rolling fatigue life of the prior art example of No. 22 (the thing which applied the hot working and high frequency quenching conditions other than this invention) to 1.

또한, 여기서 그 외의 외륜, 내륜 등의 치수·형상은 내구 시험시에 강 구의 표면이 최약부가 되도록 설정하였다.In addition, the dimension and shape of other outer ring, inner ring, etc. were set here so that the surface of a steel ball might be the weakest part at the time of an endurance test.

또, 동일한 강 구에 대하여, 그 담금질 조직을 경화층의 평균 구 오스테나이트 입자 직경 및 최대 구 오스테나이트 입자 직경을, 전술한 방법과 동일한 수법으로 구하였다.Moreover, about the same steel sphere, the hardening structure was calculated | required the average sphere austenite particle diameter and maximum sphere austenite particle diameter of a hardened layer by the method similar to the method mentioned above.

이들 결과도 표 3 에 병기한다.These results are also listed in Table 3.

표 3 으로부터 분명한 바와 같이, 경화층이 구 오스테나이트 입자의 평균 입자 직경이 12 ㎛ 이하이고, 또한 최대 입자 직경이 평균 입자 직경의 4 배 이하인, 담금질 조직을 갖는 강 구는 모두, 종래예에 비해 10 배 이상의 우수한 전동 피로 수명을 얻을 수 있었다.As is apparent from Table 3, all the steel balls having a hardened layer having a quenched structure in which the average particle diameter of the old austenite particles were 12 µm or less and the maximum particle diameter was 4 times or less the average particle diameter were all 10 compared with the conventional example. An excellent electric fatigue life of more than twice was obtained.

이에 대하여, 구 오스테나이트 입자의 평균 입자 직경이 12 ㎛ 이하이고, 또한 최대 입자 직경이 평균 입자 직경의 4 배 이하가 되지 않는 비교예는 전동 피로 수명이 짧다.On the other hand, the comparative example in which the average particle diameter of the old austenite particles is 12 µm or less and the maximum particle diameter does not become 4 times or less of the average particle diameter has a short rolling fatigue life.

실시예 2Example 2

다음으로, 도 5 에 나타내는 바와 같은, 베어링강 부품으로서 베어링 외륜 (8), 베어링 내륜 (6), 및 롤러 (9) 를 갖는 베어링 (20) 을 제조하였다.Next, as shown in FIG. 5, a bearing 20 having a bearing outer ring 8, a bearing inner ring 6, and a roller 9 was manufactured as a bearing steel part.

베어링 내륜 (6) 은 그 내주면에 축부 (2) 를 끼워 맞추고, 한편 그 외주면에 있어서 외륜 (8) 과의 사이에 삽입한 롤러 (9) 를 개재하여 베어링을 구성하고 있다. 이 도 5 에 나타낸 바에 있어서, 롤러 (9), 베어링 외륜 (8) 의 롤러 (9) 와의 접촉면 (81) (전주면 (81)), 및 베어링 내륜 (6) 의 롤러 (9) 와의 접촉면 (61) (전주면 (61)) 은 전동 피로 수명의 향상이 요구된다.The bearing inner ring 6 fits the shaft portion 2 to the inner circumferential surface thereof, and constitutes a bearing via the roller 9 inserted between the outer ring 8 and the outer circumferential surface thereof. As shown in this FIG. 5, the roller 9, the contact surface 81 with the roller 9 of the bearing outer ring 8 (rolling surface 81), and the contact surface with the roller 9 of the bearing inner ring 6 ( 61) (Curning surface 61) is required to improve the rolling fatigue life.

먼저, 베어링 내륜 (6) 에 본 발명을 적용한 실시예에 대하여 설명한다. 표 2 에 나타내는 성분 조성이 되는 강 소재를 전로에 의해 용제하고, 연속 주조에 의해 주편으로 하였다. 주편 사이즈는 300 × 400 ㎜ 였다. 이 주편을 브레이크다운 공정을 거쳐 가로 세로 150 ㎜ 의 빌릿으로 압연한 후, 24 ㎜Φ 의 막대 강으로 압연하였다. 이어서, 이 막대 강을 소정의 길이로 절단한 후, 열간 단조에 의해 베어링 내륜으로 조 성형한 후, 표 4 에 나타내는 냉각 속도로 냉각시켰다. 이어서, 절삭 혹은 냉간 단조에 의해 베어링 내륜의 롤러가 전동하는 외주면을 형성하고, 다음으로, 표 4 에 나타내는 조건에서 고주파 담금질하여 담금질 조직층을 형성한 후, 가열로를 사용하여 170 ℃, 30 분의 템퍼링를 실시하고, 추가로 마무리 가공하여 제품으로 하였다. 여기서, 일부의 베어링 내륜 (이하, 간략히 내륜이라고 함) 에 대해서는 템퍼링를 생략하였다. 또한 열간 단조, 냉간 단조에 있어서의 총 가공률은 전동면에 대한 축방향과 직행하는 단면의 면적 변화율을 조정함으로써 조정하였다. 이렇게 하여 얻어진 내륜의 전동 피로 수명에 대하여 조사한 결과를 표 4 에 나타낸다. 여기서, 내륜의 전동 피로 수명은 다음과 같이 하여 평가하였다.First, the Example which applied this invention to the bearing inner ring 6 is demonstrated. The steel raw material used as the component composition shown in Table 2 was melted by the converter, and it was set as the cast by continuous casting. The slab size was 300 × 400 mm. This cast piece was rolled into a billet of 150 mm in length and width through a breakdown step, and then rolled into a rod steel of 24 mm Φ. Subsequently, after cutting this bar steel to predetermined length, it shape | molded by the bearing inner ring by hot forging, and cooled at the cooling rate shown in Table 4. Subsequently, the outer peripheral surface to which the roller of a bearing inner ring rolls is formed by cutting or cold forging, Next, high frequency quenching is formed on the conditions shown in Table 4, and a hardened structure layer is formed, and it uses 170 degreeC and 30 minutes using a heating furnace. Tempering was performed, and further finishing processing was carried out to obtain a product. Here, tempering was omitted for some of the bearing inner rings (hereinafter, simply referred to as inner rings). In addition, the total work rate in hot forging and cold forging was adjusted by adjusting the area change rate of the cross section which goes straight to the axial direction with respect to the raceway. Table 4 shows the results of the investigation into the rolling fatigue life of the inner ring thus obtained. Here, the electric fatigue life of the inner ring was evaluated as follows.

내륜 (6) 의 내주면에 축부 (2) 를 끼워 맞추고, 내륜 (6) 의 외주면에 롤러 (9) 를 배치함과 함께, 베어링 외륜 (8) (이하, 간략히 외륜 (8) 이라고 함) 을 장착하고, 외륜 (8) 을 고정시킨 상태에서 도 6 에 나타내는 바와 같이, 외륜 (8) 에 일정한 하중 (900N) 을 가한 상태에서 내륜 (6) 을 일정한 회전 속도 (300rpm) 로 회전시키는 내구 시험을 실시하고, 담금질 조직층 (22) 이 전동 피로 파괴될 때까지의 시간을 전동 피로 수명으로서 평가하였다.Fit the shaft part 2 to the inner peripheral surface of the inner ring 6, arrange | position the roller 9 to the outer peripheral surface of the inner ring 6, and attach the bearing outer ring 8 (henceforth the outer ring 8). As shown in FIG. 6 in the state which fixed the outer ring 8, the endurance test which rotates the inner ring 6 at a fixed rotational speed (300 rpm) is performed in the state which applied the fixed load 900N to the outer ring 8. As shown in FIG. Then, the time until the quenched tissue layer 22 was broken by rolling fatigue was evaluated as rolling fatigue life.

그리고, 이 전동 피로 수명은 표 4 중 N0.22 의 종래예 (본 발명 외의 열간 가공, 고주파 담금질 조건을 적용한 것) 의 전동 피로 수명을 1 로 하였을 때의 상대비로 나타내었다. 또한, 여기서 그 외의 외륜, 롤러 등의 치수·형상은 내구 시험시에 내륜의 축부 전동면이 최약부가 되도록 설정하였다. 또, 동일한 내륜에 대하여, 그 담금질 조직을 경화층의 평균 구 오스테나이트 입자 직경 및 최대 구 오스테나이트 입자 직경을, 전술한 방법과 동일한 수법으로 구하였다. 이들 결과도 표 4 에 병기한다.In addition, this rolling fatigue life was shown in Table 4 by the relative ratio when the rolling fatigue life of the prior art example of N0.22 (The thing which applied the hot working and high frequency quenching conditions other than this invention) was made into one. In addition, the dimension and shape of other outer ring | wheel, roller, etc. were set here so that the shaft raceway surface of an inner ring may be the weakest part at the time of an endurance test. Moreover, about the same inner ring, the hardening structure was calculated | required the average sphere austenite particle diameter and the largest sphere austenite particle diameter of a hardened layer by the method similar to the method mentioned above. These results are also listed in Table 4.

Figure 112007077812679-PAT00005
Figure 112007077812679-PAT00005

[표 4](계속)Table 4 (continued)

Figure 112007077812679-PAT00006
Figure 112007077812679-PAT00006

표 4 로부터 분명한 바와 같이, 경화층이 구 오스테나이트 입자의 평균 입자 직경이 12 ㎛ 이하이고, 또한 최대 입자 직경이 평균 입자 직경의 4 배 이하인, 담금질 조직을 갖는 내륜은 모두, 종래예에 비해 10 배 이상의 우수한 전동 피로 수명을 얻을 수 있었다.As is apparent from Table 4, all of the inner rings having a hardened layer having a quenched structure whose average particle diameter of the old austenite particles is 12 μm or less and the maximum particle diameter are 4 times or less of the average particle diameter are all 10 compared with the conventional example. An excellent electric fatigue life of more than twice was obtained.

이에 대하여, 구 오스테나이트 입자의 평균 입자 직경이 12 ㎛ 이하이고, 또한 최대 입자 직경이 평균 입자 직경의 4 배 이하가 되지 않는 비교예는 전동 피로 수명이 짧다.On the other hand, the comparative example in which the average particle diameter of the old austenite particles is 12 µm or less and the maximum particle diameter does not become 4 times or less of the average particle diameter has a short rolling fatigue life.

다음으로, 베어링 외륜 (8) 에 본 발명을 적용한 실시예에 대하여 설명한다. 표 2 에 나타내는 성분 조성이 되는 강 소재를 전로에 의해 용제하고, 연속 주조에 의해 주편으로 하였다. 주편 사이즈는 300 × 400 ㎜ 였다. 이 주편을 브레이크다운 공정을 거쳐 가로 세로 150 ㎜ 의 빌릿으로 압연한 후, 24 ㎜Φ 의 막대 강으로 압연하였다. 이어서, 이 막대 강을 소정의 길이로 절단한 후, 열간 단조에 의해 베어링 외륜으로 조 성형한 후, 표 4 에 나타내는 냉각 속도로 냉각시켰다. 그리고, 절삭 혹은 냉간 단조에 의해 베어링 외륜의 베어링강 구가 전동하는 내주면을 형성하고, 다음으로, 표 4 에 나타내는 조건에서 고주파 담금질하여 담금질 조직층을 형성한 후, 가열로를 사용하여 170 ℃, 30 분의 템퍼링를 실시하고, 추가로 마무리 가공하여 제품으로 하였다. 여기서, 일부의 베어링 외륜 (이하, 간략히 외륜이라고 함) 에 대해서는 템퍼링를 생략하였다. 또한 열간 단조, 냉간 단조에 있어서의 총 가공률은 전동면에 대한 축방향과 직행하는 단면의 면적 변화율을 조정함으로써 조정하였다.Next, the Example which applied this invention to the bearing outer ring 8 is demonstrated. The steel raw material used as the component composition shown in Table 2 was melted by the converter, and it was set as the cast by continuous casting. The slab size was 300 × 400 mm. This cast piece was rolled into a billet of 150 mm in length and width through a breakdown step, and then rolled into a rod steel of 24 mm Φ. Subsequently, after cutting this bar steel to predetermined length, it shape | molded by the bearing outer ring by hot forging, and cooled at the cooling rate shown in Table 4. After forming the inner circumferential surface on which the bearing steel balls of the bearing outer ring are driven by cutting or cold forging, and then quenching under high frequency under the conditions shown in Table 4 to form a quenched tissue layer, 170 ° C and 30 ° C are heated using a heating furnace. Tempering of powder was performed, and further finishing processing was carried out to make a product. Here, tempering was abbreviate | omitted about some bearing outer ring (henceforth simply an outer ring). In addition, the total work rate in hot forging and cold forging was adjusted by adjusting the area change rate of the cross section which goes straight to the axial direction with respect to the raceway.

이렇게 하여 얻어진 외륜의 전동 피로 수명에 대하여 조사한 결과를 표 4 에 나타낸다.Table 4 shows the results of investigating the rolling fatigue life of the outer ring thus obtained.

외륜의 전동 피로 수명은 다음과 같이 하여 평가하였다. 외륜 (8) 의 내주면에 롤러 (9) 를 배치함과 함께, 베어링 내륜 (6) (이하, 간략히 내륜 (6) 이라고 함) 을 장착하고, 외륜 (8) 을 고정시킨 상태에서 도 6 에 나타내는 바와 같이, 외륜 (8) 에 일정한 하중 (900N) 을 가한 상태에서 내륜 (6) 을 일정한 회전 속도 (300rpm) 로 회전시키는 내구 시험을 실시하고, 담금질 조직층 (22) 이 전동 피로 파괴될 때까지의 시간을 전동 피로 수명으로서 평가하였다.The rolling fatigue life of the outer ring was evaluated as follows. The roller 9 is arranged on the inner circumferential surface of the outer ring 8, the bearing inner ring 6 (hereinafter referred to simply as the inner ring 6) is mounted, and is shown in FIG. 6 in a state where the outer ring 8 is fixed. As described above, an endurance test is performed in which the inner ring 6 is rotated at a constant rotational speed (300 rpm) while a constant load 900N is applied to the outer ring 8, until the quenched tissue layer 22 is broken by electric fatigue. The time was evaluated as the rolling fatigue life.

그리고, 이 전동 피로 수명은 표 4 중 No.22 의 종래예 (본 발명 외의 열간 가공, 고주파 담금질 조건을 적용한 것) 의 전동 피로 수명을 1 로 하였을 때의 상대비로 나타내었다.In addition, this rolling fatigue life was shown by the relative ratio at the time of making the rolling fatigue life of the prior art example of No. 22 (the thing which applied the hot working and high frequency quenching conditions other than this invention) of Table 4 as 1.

또한, 여기서 그 외의 내륜, 롤러 등의 치수·형상은 내구 시험시에 외륜의 축부 전동면이 최약부가 되도록 설정하였다. 또, 동일한 외륜에 대하여, 그 담금질 조직을 경화층의 평균 구 오스테나이트 입자 직경 및 최대 구 오스테나이트 입자 직경을, 전술한 방법과 동일한 수법으로 구하였다.In addition, the dimension and shape of other inner ring | wheel, roller, etc. were set here so that the shaft transmission surface of an outer ring may be the weakest part at the time of an endurance test. Moreover, about the same outer ring, the hardening structure was calculated | required the average sphere austenite particle diameter and the largest sphere austenite particle diameter of a hardened layer by the method similar to the above-mentioned method.

이들 결과도 표 4 에 병기한다. 표 4 로부터 분명한 바와 같이, 경화층이 구 오스테나이트 입자의 평균 입자 직경이 12 ㎛ 이하이고, 또한 최대 입자 직경이 평균 입자 직경의 4 배 이하인, 담금질 조직을 갖는 외륜은 모두, 종래예에 비해 10 배 이상의 우수한 전동 피로 수명을 얻을 수 있었다.These results are also listed in Table 4. As is apparent from Table 4, all of the outer rings having a hardened layer whose hardened layer had a quenched structure whose average particle diameter of the old austenite particles were 12 µm or less and the maximum particle diameter was 4 times or less the average particle diameter were all 10 compared with the conventional example. An excellent electric fatigue life of more than twice was obtained.

이에 대하여, 구 오스테나이트 입자의 평균 입자 직경이 12 ㎛ 이하이고, 또한 최대 입자 직경이 평균 입자 직경의 4 배 이하가 되지 않는 비교예는 전동 피로 수명이 짧다.On the other hand, the comparative example in which the average particle diameter of the old austenite particles is 12 µm or less and the maximum particle diameter does not become 4 times or less of the average particle diameter has a short rolling fatigue life.

또한, 롤러 (9) 에 본 발명을 적용한 경우의 실시예를 설명한다. 표 2 에 나타내는 성분 조성이 되는 강 소재를 전로에 의해 용제하고, 연속 주조에 의해 주편으로 하였다. 주편 사이즈는 300 × 400 ㎜ 였다. 이 주편을 브레이크다운 공정을 거쳐 가로 세로 150 ㎜ 의 빌릿으로 압연한 후, 24 ㎜Φ 의 막대 강으로 압연하였다. 이어서, 이 막대 강을 소정의 길이로 절단한 후, 열간 단조로 실시하여 막대 강 직경을 조정한 후, 표 4 에 나타내는 냉각 속도로 냉각시켰다. 추가로 절삭 혹은 냉간 단조에 의해 직경을 조정하였다. 얻어진 강 소재를 절삭하여 베어링강 구로 조 성형하고, 다음으로, 표 4 에 나타내는 조건에서 고주파 담금질하여 담금질 조직층을 형성한 후, 가열로를 사용하여 170 ℃, 30 분의 템퍼링를 실시하고, 추가로 마무리 가공하여 제품으로 하였다. 여기서, 일부의 롤러에 대해서는 템퍼링를 생략하였다. 또한, 열간 단조, 냉간 단조에 있어서의 총 가공률은 단면 감소율을 조정함으로써 조정하였다.Moreover, the Example at the time of applying this invention to the roller 9 is demonstrated. The steel raw material used as the component composition shown in Table 2 was melted by the converter, and it was set as the cast by continuous casting. The slab size was 300 × 400 mm. This cast piece was rolled into a billet of 150 mm in length and width through a breakdown step, and then rolled into a rod steel of 24 mm Φ. Subsequently, after cutting this bar steel to predetermined length, it performed by hot forging, adjusted the bar steel diameter, and cooled at the cooling rate shown in Table 4. Furthermore, the diameter was adjusted by cutting or cold forging. The obtained steel material was cut and formed into a bearing steel sphere, and then quenched under high frequency under the conditions shown in Table 4 to form a hardened tissue layer, and then tempered at 170 ° C. for 30 minutes using a heating furnace, and further finished. The product was processed to obtain a product. Here, tempering was abbreviate | omitted about some rollers. In addition, the total work rate in hot forging and cold forging was adjusted by adjusting the cross-sectional reduction rate.

이렇게 하여 얻어진 롤러의 전동 피로 수명에 대하여 조사한 결과를 표 8 에 나타낸다. 롤러의 전동 피로 수명은 다음과 같이 하여 평가하였다.Table 8 shows the results of the investigation on the rolling fatigue life of the roller thus obtained. The rolling fatigue life of the roller was evaluated as follows.

베어링 내륜 (6) 의 내주면에 축부 (2) 를 끼워 맞추고, 내륜 (6) 의 외주면에 롤러 (9) 를 배치함과 함께, 베어링 외륜 (8) (이하, 간략히 외륜 (8) 이라고 함) 을 장착하고, 외륜 (8) 을 고정시킨 상태에서 도 6 에 나타내는 바와 같이, 외륜 (8) 에 일정한 하중 (900N) 을 가한 상태에서 내륜 (6) 을 일정한 회전 속도 (300rpm) 로 회전시키는 내구 시험을 실시하고, 담금질 조직층 (22) 이 전동 피로 파괴될 때까지의 시간을 전동 피로 수명으로서 평가하였다.The shaft portion 2 is fitted to the inner circumferential surface of the bearing inner ring 6, the roller 9 is disposed on the outer circumferential surface of the inner ring 6, and the bearing outer ring 8 (hereinafter, simply referred to as outer ring 8) is formed. 6, the endurance test for rotating the inner ring 6 at a constant rotational speed (300 rpm) in a state in which a constant load 900N is applied to the outer ring 8 as shown in FIG. 6 while the outer ring 8 is fixed. It carried out and evaluated the time until the hardened structure layer 22 breaks by a rolling fatigue as a rolling fatigue life.

그리고, 이 전동 피로 수명은 표 4 중 No.22 의 종래예 (본 발명 외의 열간 가공, 고주파 담금질 조건을 적용한 것) 의 전동 피로 수명을 1 로 하였을 때의 상대비로 나타내었다.In addition, this rolling fatigue life was shown by the relative ratio at the time of making the rolling fatigue life of the prior art example of No. 22 (the thing which applied the hot working and high frequency quenching conditions other than this invention) of Table 4 as 1.

또한, 여기서 그 외의 외륜, 내륜 등의 치수·형상은 내구 시험시에 롤러의 표면이 최약부가 되도록 설정하였다.In addition, the dimension and shape of other outer ring, inner ring, etc. were set here so that the surface of a roller might be the weakest part at the time of an endurance test.

또, 동일한 롤러에 대하여, 그 담금질 조직을 경화층의 평균 구 오스테나이트 입자 직경 및 최대 구 오스테나이트 입자 직경을, 전술한 방법과 동일한 수법으로 구하였다. 이들 결과도 표 4 에 병기한다. 표 4 로부터 분명한 바와 같이, 경화층이 구 오스테나이트 입자의 평균 입자 직경이 12 ㎛ 이하이고, 또한 최대 입자 직경이 평균 입자 직경의 4 배 이하인, 담금질 조직을 갖는 강 구는 모두, 종래예에 비해 10 배 이상의 우수한 전동 피로 수명을 얻을 수 있다. 이에 대하여, 구 오스테나이트 입자의 평균 입자 직경이 12 ㎛ 이하이고, 또한 최대 입자 직경이 평균 입자 직경의 4 배 이하가 되지 않는 비교예는 전동 피로 수명이 짧다.Moreover, about the same roller, the hardening structure was calculated | required the average sphere austenite particle diameter and maximum sphere austenite particle diameter of a hardened layer by the method similar to the above-mentioned method. These results are also listed in Table 4. As is apparent from Table 4, all steel balls having a hardened layer having a hardened layer whose hardened layer had an average particle diameter of 12 µm or less and a maximum particle diameter of 4 times or less of the average particle diameter were 10 compared with the conventional example. Excellent rolling fatigue life of more than twice can be obtained. On the other hand, the comparative example in which the average particle diameter of the old austenite particles is 12 µm or less and the maximum particle diameter does not become 4 times or less of the average particle diameter has a short rolling fatigue life.

도 1 은 전동 피로 시험의 요령을 나타내는 도면이다.BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS The figure which shows the method of the electric fatigue test.

도 2a 및 도 2b 는, 전동 피로 수명에 미치는, 경화층의 구 오스테나이트 입자 직경과, 최대 구 오스테나이트 입자 직경/평균 구 오스테나이트 입자 직경의 영향을 나타내는 그래프이다.2A and 2B are graphs showing the influence of the old austenite particle diameter and the maximum old austenite particle diameter / average old austenite particle diameter on the rolling fatigue life.

도 3 은 베어링을 구성하는 부품을 설명하는 도면이다.3 is a view for explaining the components constituting the bearing.

도 4 는 베어링의 전동 피로 시험의 요령을 나타내는 도면이다.It is a figure which shows the method of the electric fatigue test of a bearing.

도 5 는 롤러 베어링을 구성하는 부품을 설명하는 도면이다.It is a figure explaining the components which comprise a roller bearing.

도 6 은 롤러 베어링의 전동 피로 시험의 요령을 나타내는 도면이다.It is a figure which shows the method of the electric fatigue test of a roller bearing.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *Explanation of symbols on the main parts of the drawings

1 : 베어링 내륜 2 : 축부1: bearing inner ring 2: shaft portion

3 : 베어링 외륜 4 : 베어링강 구3: bearing outer ring 4: bearing steel ball

6 : 베어링 내륜 8 : 베어링 외륜6: bearing inner ring 8: bearing outer ring

9 : 롤러 11 : 베어링 내륜의 전주면9: roller 11: front surface of bearing inner ring

22 : 담금질층 조직 31 : 베어링 외륜의 전송면22: quenched layer structure 31: transmission surface of the bearing outer ring

Claims (20)

전송면에 담금질을 행한 베어링강 부품으로서, 이 담금질 조직은, 구(舊) 오스테나이트 입자의 평균 입자 직경이 12 ㎛ 이하이며 또한 최대 입자 직경이 평균 입자 직경의 4 배 이하인 것을 특징으로 하는 베어링강 부품.Bearing steel parts quenched on the transmission surface, the quenched structure is characterized in that the bearing steel is characterized in that the average particle diameter of spherical austenite particles is 12 µm or less and the maximum particle diameter is 4 times or less the average particle diameter. part. 제 1 항에 있어서, The method of claim 1, C : 0.3 ∼ 1.5 질량%, C: 0.3-1.5 mass%, Si : 3.0 질량% 이하 및 Si: 3.0 mass% or less and Mn : 2.0 질량% 이하 Mn: 2.0 mass% or less 를 함유하고, 또한 하기 식 (1) 을 만족하며, 잔부는 Fe 및 불가피한 불순물의 성분 조성을 갖는 것을 특징으로 하는 베어링강 부품.And the following formula (1), and the balance has a component composition of Fe and unavoidable impurities. C1 /2 (1+0.7Si) (1+3Mn) > 2.0 … (1) C 1/2 (1 + 0.7Si ) (1 + 3Mn)> 2.0 ... (One) 제 2 항에 있어서, The method of claim 2, 상기 성분 조성으로서, 추가로, As said ingredient composition, Furthermore, Al : 0.25 질량% 이하Al: 0.25 mass% or less 를 함유하는 것을 특징으로 하는 베어링강 부품.Bearing steel parts comprising a. 제 2 항에 있어서,The method of claim 2, 상기 성분 조성으로서, 추가로,As said ingredient composition, Furthermore, Cr : 2.5 질량% 이하,Cr: 2.5 mass% or less, Mo : 1.0 질량% 이하, Mo: 1.0 mass% or less, Cu : 1.0 질량% 이하, Cu: 1.0 mass% or less, Ni : 2.5 질량% 이하, Ni: 2.5 mass% or less, Co : 1.0 질량% 이하, Co: 1.0 mass% or less, V : 0.5 질량% 이하 및 V: 0.5 mass% or less and W : 1.0 질량% 이하 W: 1.0 mass% or less 중에서 선택한 1 종 또는 2 종 이상을 함유하고, 또한 상기 식 (1) 을 대신하여 하기 식 (2) 를 만족하는 것을 특징으로 하는 베어링강 부품.The bearing steel component containing 1 type (s) or 2 or more types selected from among, and satisfy | filling following Formula (2) instead of said Formula (1). C1 /2 (1+0.7Si) (1+3Mn) (1+2.1Cr) (1+3.0Mo) (1+0.4Cu) (1+0.3Ni) (1+5.0V) (1+0.5W) > 2.0 … (2) C 1/2 (1 + 0.7Si ) (1 + 3Mn) (1 + 2.1Cr) (1 + 3.0Mo) (1 + 0.4Cu) (1 + 0.3Ni) (1 + 5.0V) (1 + 0.5W )> 2.0. (2) 제 2 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서,The method according to any one of claims 2 to 4, 상기 성분 조성으로서, 추가로,As said ingredient composition, Furthermore, Ti : 0.1 질량% 이하, Ti: 0.1 mass% or less, Nb : 0.1 질량% 이하, Nb: 0.1 mass% or less, Zr : 0.1 질량% 이하, Zr: 0.1 mass% or less, B : 0.01 질량% 이하, B: 0.01 mass% or less, Ta : 0.5 질량% 이하, Ta: 0.5 mass% or less, Hf : 0.5 질량% 이하 및 Hf: 0.5 mass% or less and Sb : 0.015 질량% 이하 Sb: 0.015 mass% or less 중에서 선택한 1 종 또는 2 종 이상을 함유하고, 또한 상기 식 (1) 또는 (2) 를 대신하여 하기 식 (3) 을 만족하는 것을 특징으로 하는 베어링강 부품.The bearing steel component which contains the 1 type (s) or 2 or more types selected from among, and satisfy | fills following Formula (3) instead of said Formula (1) or (2). C1 /2 (1+0.7Si) (1+3Mn) (1+2.1Cr) (1+3.0Mo) (1+0.4Cu) (1+0.3Ni) (1+5.0V) (1+1000B) (1+0.5W) > 2.0 … (3) C 1/2 (1 + 0.7Si ) (1 + 3Mn) (1 + 2.1Cr) (1 + 3.0Mo) (1 + 0.4Cu) (1 + 0.3Ni) (1 + 5.0V) (1 + 1000B) (1 + 0.5W)> 2.0... (3) 제 2 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서,The method according to any one of claims 2 to 4, 상기 성분 조성으로서, 추가로,As said ingredient composition, Furthermore, S : 0.1 질량% 이하, S: 0.1 mass% or less, Pb : 0.1 질량% 이하, Pb: 0.1 mass% or less, Bi : 0.1 질량% 이하, Bi: 0.1 mass% or less, Se : 0.1 질량% 이하, Se: 0.1 mass% or less, Te : 0.1 질량% 이하, Te: 0.1 mass% or less, Ca : 0.01 질량% 이하,Ca: 0.01 mass% or less, Mg : 0.01 질량% 이하 및 Mg: 0.01 mass% or less and REM : 0.1 질량% 이하 REM: 0.1 mass% or less 중에서 선택한 1 종 또는 2 종 이상을 함유하는 것을 특징으로 하는 베어링강 부품.Bearing steel parts characterized by containing one or two or more selected from. 제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 베어링강 부품은 베어링용의 구 혹은 롤러인 것을 특징으로 하는 베어링강 부품.The bearing steel part according to any one of claims 1 to 4, wherein the bearing steel part is a ball or roller for bearing. 제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 베어링강 부품은 베어링 내륜 혹은 베어링 외륜인 것을 특징으로 하는 베어링강 부품.The bearing steel part according to any one of claims 1 to 4, wherein the bearing steel part is a bearing inner ring or a bearing outer ring. 미세한 베이나이트 조직 및 미세한 마텐자이트 조직 중 어느 일방 또는 양방을 합계로 10 체적% 이상 함유하는 강재를 소재로 하고, 이 소재의 적어도 일부분에 승온 속도 400 ℃/s 이상 또한 도달 온도 1000 ℃ 이하의 고주파 가열을 1 회 이상 실시하는 것을 특징으로 하는 베어링강 부품의 제조 방법.It is made of steel materials containing at least 10% by volume of any one or both of the fine bainite structure and the fine martensite structure in total, and at least a portion of the material has a temperature raising rate of 400 ° C / s or more and an attainment temperature of 1000 ° C or less. A high frequency heating is performed at least once. 제 9 항에 있어서, 상기 소재는, 800 ∼ 1000 ℃ 에서의 총 가공률이 80% 이상이 되는 열간 가공 공정과, 이 열간 가공 공정 후에 700 ∼ 500 ℃ 의 온도구역을 0.2 ℃/s 이상의 냉각 속도로 냉각시키는 냉각 공정과, 또한 이 냉각 공정 전에 700 ∼ 800 ℃ 미만의 온도구역에서 20 % 이상의 가공을 실시하거나, 혹은 이 냉각 공정 후에 A1 점 변태점 이하의 온도구역에서 20% 이상의 가공을 실시하는 제 2 가 공 공정을 거쳐 제조하는 것을 특징으로 하는 베어링강 부품의 제조 방법.10. The method of claim 9, wherein the raw material is a hot working step in which the total working rate at 800 to 1000 ° C. is 80% or more, and a cooling rate of 0.2 ° C./s or more in a temperature zone of 700 to 500 ° C. after the hot working step. and a cooling step of cooling to a further embodiment more than 700 ~ 20% in the temperature region of less than 800 ℃ processing before the cooling step, or to carry out more than 20% of processing in the temperature region of more than a 1 point transformation point after the cooling step The manufacturing method of the bearing steel component characterized by manufacturing through a 2nd processing process. 제 9 항 또는 제 10 항에 있어서, 1 회의 고주파 가열에 있어서의 800 ℃ 이상의 체류 시간을 5 초 이하로 하는 것을 특징으로 하는 베어링강 부품의 제조 방법.The method of manufacturing a bearing steel part according to claim 9 or 10, wherein a residence time of 800 ° C or more in one high frequency heating is set to 5 seconds or less. 제 9 항 또는 제 10 항에 있어서,The method according to claim 9 or 10, 상기 강재는, The steel, C : 0.3 ∼ 1.5 질량%, C: 0.3-1.5 mass%, Si : 3.0 질량% 이하 및 Si: 3.0 mass% or less and Mn : 2.0 질량% 이하Mn: 2.0 mass% or less 를 함유하고, 또한 하기 식 (1) 을 만족하며, 잔부가 Fe 및 불가피한 불순물로 이루어지는 성분 조성을 갖는 것을 특징으로 하는 베어링강 부품의 제조 방법.And satisfying the following formula (1), the balance having a component composition consisting of Fe and unavoidable impurities. C1 /2 (1+0.7Si) (1+3Mn) > 2.0 … (1) C 1/2 (1 + 0.7Si ) (1 + 3Mn)> 2.0 ... (One) 제 12 항에 있어서,The method of claim 12, 상기 강재는, 추가로,The steel, in addition, Al : 0.25 질량% 이하Al: 0.25 mass% or less 를 함유하는 것을 특징으로 하는 베어링강 부품의 제조 방법.A method for producing a bearing steel part, comprising a. 제 12 항에 있어서,The method of claim 12, 상기 강재는, 추가로,The steel, in addition, Cr : 2.5 질량% 이하,Cr: 2.5 mass% or less, Mo : 1.0 질량% 이하, Mo: 1.0 mass% or less, Cu : 1.0 질량% 이하, Cu: 1.0 mass% or less, Ni : 2.5 질량% 이하, Ni: 2.5 mass% or less, Co : 1.0 질량% 이하, Co: 1.0 mass% or less, V : 0.5 질량% 이하 및 V: 0.5 mass% or less and W : 1.0 질량% 이하 W: 1.0 mass% or less 중에서 선택한 1 종 또는 2 종 이상을 함유하고, 또한 상기 식 (1) 을 대신하여 하기 식 (2) 를 만족하는 조성인 것을 특징으로 하는 베어링강 부품의 제조 방법.It contains the 1 type (s) or 2 or more types chosen from among, and is a composition which satisfy | fills following formula (2) instead of said Formula (1), The manufacturing method of the bearing steel component characterized by the above-mentioned. C1 /2 (1+0.7Si) (1+3Mn) (1+2.1Cr) (1+3.0Mo) (1+0.4Cu) (1+0.3Ni) (1+5.0V) (1+0.5W) > 2.0 … (2) C 1/2 (1 + 0.7Si ) (1 + 3Mn) (1 + 2.1Cr) (1 + 3.0Mo) (1 + 0.4Cu) (1 + 0.3Ni) (1 + 5.0V) (1 + 0.5W )> 2.0. (2) 제 12 항에 있어서,The method of claim 12, 상기 성분 조성으로서,As the component composition, Ti : 0.1 질량% 이하, Ti: 0.1 mass% or less, Nb : 0.1 질량% 이하, Nb: 0.1 mass% or less, Zr : 0.1 질량% 이하, Zr: 0.1 mass% or less, B : 0.01 질량% 이하,B: 0.01 mass% or less, Ta : 0.5 질량% 이하, Ta: 0.5 mass% or less, Hf : 0.5 질량% 이하 및 Hf: 0.5 mass% or less and Sb : 0.015 질량% 이하 Sb: 0.015 mass% or less 중에서 선택한 1 종 또는 2 종 이상을 함유하고, 또한 상기 식 (1) 또는 (2) 를 대신하여 하기 식 (3) 을 만족하는 것을 특징으로 하는 베어링강 부품의 제조 방법.It contains 1 type (s) or 2 or more types selected from among, and satisfy | fills following formula (3) instead of said formula (1) or (2), The manufacturing method of the bearing steel component characterized by the above-mentioned. C1 /2 (1+0.7Si) (1+3Mn) (1+2.1Cr) (1+3.0Mo) (1+0.4Cu) (1+0.3Ni) (1+5.0V) (1+1000B) (1+0.5W) > 2.0 … (3) C 1/2 (1 + 0.7Si ) (1 + 3Mn) (1 + 2.1Cr) (1 + 3.0Mo) (1 + 0.4Cu) (1 + 0.3Ni) (1 + 5.0V) (1 + 1000B) (1 + 0.5W)> 2.0... (3) 제 12 항에 있어서,The method of claim 12, 상기 성분 조성으로서, 추가로,As said ingredient composition, Furthermore, S : 0.1 질량% 이하, S: 0.1 mass% or less, Pb : 0.1 질량% 이하, Pb: 0.1 mass% or less, Bi : 0.1 질량% 이하, Bi: 0.1 mass% or less, Se : 0.1 질량% 이하,Se: 0.1 mass% or less, Te : 0.1 질량% 이하, Te: 0.1 mass% or less, Ca : 0.01 질량% 이하,Ca: 0.01 mass% or less, Mg : 0.01 질량% 이하 및 Mg: 0.01 mass% or less and REM : 0.1 질량% 이하 REM: 0.1 mass% or less 중에서 선택한 1 종 또는 2 종 이상을 함유하는 것을 특징으로 하는 베어링강 부품의 제조 방법.The manufacturing method of the bearing steel component characterized by containing 1 type (s) or 2 or more types selected from among. 제 9 항 또는 제 10 항에 있어서, 상기 베어링강 부품은 베어링용의 구 혹은 롤러인 것을 특징으로 하는 베어링강 부품의 제조 방법.The method of manufacturing a bearing steel part according to claim 9 or 10, wherein the bearing steel part is a ball or roller for bearing. 제 9 항 또는 제 10 항에 있어서, 상기 베어링강 부품은 베어링 내륜 혹은 베어링 외륜인 것을 특징으로 하는 베어링강 부품의 제조 방법.The method of manufacturing a bearing steel part according to claim 9 or 10, wherein the bearing steel part is a bearing inner ring or a bearing outer ring. 베어링의 구 혹은 롤러로서 제 7 항에 기재된 베어링강 부품이 사용되어 이루어지는 베어링.The bearing in which the bearing steel component of Claim 7 is used as a bearing sphere or a roller. 베어링 내륜 혹은 외륜으로서 제 8 항에 기재된 베어링강 부품이 사용되어 이루어지는 베어링.The bearing in which the bearing steel component of Claim 8 is used as a bearing inner ring or an outer ring.
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