KR20160056403A - Bearing steel having high fatigue life and manufacturing method for the same - Google Patents

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Abstract

An objective of the present invention is to provide bearing steel having excellent fatigue property, and a manufacturing method thereof which improves electrodynamic fatigue life by allowing a bainite structure to exist in a specific fraction. The bearing steel having excellent fatigue property comprises: 0.9-1.1 wt% of carbon (C), 0.01-1.5 wt% of silicon (Si), 0.01-1.5 wt% of manganese (Mn), 0.5-2 wt% of chrome (Cr), and the remainder consisting of iron (Fe) and inevitable impurities. An area fraction occupied by a bainite structure in the entire micro-structure is 40-70%.

Description

피로특성이 우수한 베어링강 및 그 제조 방법{BEARING STEEL HAVING HIGH FATIGUE LIFE AND MANUFACTURING METHOD FOR THE SAME}FIELD OF THE INVENTION [0001] The present invention relates to a bearing steel having excellent fatigue characteristics and a method of manufacturing the bearing steel.

본 발명은 베어링강 및 그 제조 방법에 관한 것으로, 보다 구체적으로는 우수한 피로특성을 가지는 베어링강 및 그 제조 방법에 관한 것이다.
More particularly, the present invention relates to a bearing steel having excellent fatigue characteristics and a manufacturing method thereof.

종래의 베어링강 최종 열처리는 담금질 및 뜨임(Quenching and Tempering)으로서 이때 얻어지는 미세조직은 템퍼드 마르텐사이트(Tempered Martensite)와 미량의 잔류 오스테나이트(Retained Austenite)이다. 그러나 베어링 사용환경이 점차 가혹해지면서 베어링강의 장수명화에 대한 요구가 상당히 커지고 있으며, 이러한 요구를 만족시키기에는 템퍼드 마르텐사이트 조직으로는 한계에 도달했다.
The final heat treatment of the conventional bearing steel is quenching and tempering, where the obtained microstructure is tempered martensite and a trace amount of retained austenite. However, as bearing environments become increasingly harsh, the demand for longevity of bearing steels has grown considerably, reaching the limits of tempered martensite to meet these demands.

베이나이트(Bainite) 조직을 얻을 수 있는 열처리는 마르텐사이트 조직을 얻는 담금질 및 뜨임을 대신하여 자주 행해지는데, 이는 일반적으로 베이나이트 조직이 템퍼드 마르텐사이트 조직보다 인성이나 균열성장에 대한 저항성 등이 더 좋기 때문이다.
Heat treatment to obtain bainite structure is frequently performed in place of quenching and tempering to obtain martensitic structure, which is generally due to the fact that the bainite structure is more resistant to toughness and crack growth than the tempered martensite structure Because it is good.

이러한 베르나이트 조직을 얻기 위한 열처리 기술로는 마르텐사이트 변태 개시 온도 이상에서의 항온변태에 의해 오스테나이트 조직의 25~99%를 베이나이트 조직으로 변태시킨 다음, 나머지 오스테나이트 조직의 베이나이트 조직으로의 100% 완전 변태를 촉진시키기 위해 온도를 상승시키는 방법이 제안된바 있다. 그러나, 100% 베이나이트 조직의 베어링강은 템퍼드 마르텐사이트 조직에 비해 강도나 경도가 현저히 떨어져 원하는 수준의 피로수명을 구현하기 힘들다는 문제점이 있다.
As a heat treatment technique for obtaining such a Vernite structure, 25 to 99% of the austenite structure is transformed into a bainite structure by the constant temperature transformation at a martensitic transformation starting temperature or higher, and then the bainite structure of the remaining austenite structure A method of raising the temperature to promote 100% complete transformation has been proposed. However, the bearing steel of 100% bainite structure has a problem that the strength and hardness are remarkably lower than that of the tempered martensite structure, and it is difficult to realize a desired level of fatigue life.

이 외에도, 베르나이트 조직을 얻기 위한 열처리 기술로 베어링 구성요소 중 내외륜에 대해서 260℃에서 4 시간 또는 290℃에서 1~4 시간 항온변태시켜 100% 베이나이트 조직을 얻는 방법과, 내외륜에 대해 230~290℃에서 1~4 시간 항온변태시켜 100% 베이나이트 조직을 얻는 방법이 제안된바 있으나, 이들 역시 100% 베이나이트 조직은 템퍼드 마르텐사이트 조직에 비해 강도나 경도가 현저히 떨어져 원하는 수준의 피로수명을 구현하기 힘들다는 문제점이 있다.
In addition to this, a method of obtaining 100% bainite structure by thermally transforming the inner and outer rings of the bearing components at 260 ° C. for 4 hours or at 290 ° C. for 1 to 4 hours by a heat treatment technique to obtain a bernite structure, There has been proposed a method of obtaining a 100% bainite structure by constant temperature transformation at 230 to 290 ° C for 1 to 4 hours. However, these 100% bainite structures are significantly lower in strength and hardness than the tempered martensite structure, It is difficult to realize fatigue life.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로, 베이나이트 조직이 특정 분율로 존재하도록 함으로써, 베어링강의 전동피로수명을 향상시킬 수 있는 베어링강 및 그 제조 방법을 제공하고자 한다.
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the above-mentioned problems, and it is an object of the present invention to provide a bearing steel capable of improving the rolling fatigue life of a bearing steel by allowing a bainite structure to exist in a specific fraction.

한편, 본 발명의 과제는 상술한 내용에 한정하지 않는다. 본 발명의 과제는 본 명세서의 내용 전반으로부터 이해될 수 있을 것이며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가지는 자라면 본 발명의 부가적인 과제를 이해하는데 아무런 어려움이 없을 것이다.
On the other hand, the object of the present invention is not limited to the above description. It will be understood by those of ordinary skill in the art that there is no difficulty in understanding the additional problems of the present invention.

일 측면에서, 본 발명은 탄소(C): 0.9~1.1중량%, 실리콘(Si): 0.01~1.50중량%, 망간(Mn): 0.01~1.50중량%, 크롬(Cr): 0.5~2.0중량%, 및 나머지 철(Fe)과 기타 불가피한 불순물을 포함하며, 전체 미세조직 중에서 베이나이트 조직이 차지하는 면적분율이 40~70%인 피로특성이 우수한 베어링강을 제공한다.
In one aspect, the present invention provides a method of manufacturing a semiconductor device, comprising the steps of: 0.9 to 1.1 wt% carbon; 0.01 to 1.50 wt% silicon; 0.01 to 1.50 wt% manganese; 0.5 to 2.0 wt% (Fe) and other unavoidable impurities, and provides an excellent bearing fat with an area fraction occupied by the bainite structure of 40 to 70% in the entire microstructure.

이때, 상기 베어링강의 미세조직은 마르텐사이트 조직, 베이나이트 조직, 및 잔류 오스테나이트 조직을 포함하는 것이 바람직하다.
At this time, it is preferable that the microstructure of the bearing steel includes martensite structure, bainite structure, and retained austenite structure.

보다 구체적으로는, 전체 미세조직 중에서 상기 마르텐사이트 조직이 차지하는 면적분율이 15~55%이고, 상기 베이나이트 조직이 차지하는 면적분율이 40~70%이며, 상기 잔류 오스테나이트 조직이 차지하는 면적분율이 5~15%인 것이 더욱 바람직하다.
More specifically, the area fraction occupied by the martensite structure in the entire microstructure is 15 to 55%, the area fraction occupied by the bainite structure is 40 to 70%, and the area fraction occupied by the retained austenite structure is 5 To 15%.

다른 측면에서, 본 발명은 탄소(C): 0.9~1.1중량%, 실리콘(Si): 0.01~1.50중량%, 망간(Mn): 0.01~1.50중량%, 크롬(Cr): 0.5~2.0중량%, 및 나머지 철(Fe)과 기타 불가피한 불순물을 포함하는 강재를 준비하는 단계; 및 베이나이트 조직을 얻기 위하여 상기 강재를 열처리하는 단계를 포함하며, 제조되는 베어링강의 전체 미세조직 중에서 베이나이트 조직이 차지하는 면적분율이 40~70%인 피로특성이 우수한 베어링강의 제조 방법을 제공한다.
In another aspect, the present invention provides a method of manufacturing a semiconductor device, comprising the steps of: 0.9 to 1.1 wt% of carbon; 0.01 to 1.50 wt% of silicon; 0.01 to 1.50 wt% of manganese; 0.5 to 2.0 wt% , And the balance iron (Fe) and other unavoidable impurities; And heat treating the steel material in order to obtain a bainite structure. The present invention provides a method of manufacturing a bearing steel having excellent fatigue characteristics in which the area fraction occupied by the bainite structure in the entire microstructure of the bearing steel is 40 to 70%.

이때, 상기 열처리하는 단계는, (A) 강재를 오스테나이트 영역으로 가열하는 단계; (B) 가열 후 마르텐사이트 변태 개시 온도(Ms) 이상의 온도로 급냉하여 항온유지하는 단계; 및 (C) 항온유지 후 마르텐사이트 변태 개시 온도(Ms) 이하의 온도로 냉각하는 단계를 포함하는 것일 수 있다.
At this time, the step of heat-treating includes: (A) heating the steel material to the austenite region; (B) rapidly heating to a temperature not lower than the martensitic transformation starting temperature (Ms) after heating and keeping the temperature constant; And (C) cooling the mixture to a temperature not higher than the martensitic transformation starting temperature (Ms) after keeping the temperature at a constant temperature.

이때, 상기 가열 온도는 800 내지 900℃인 것이 바람직하다.
At this time, the heating temperature is preferably 800 to 900 ° C.

또한, 상기 가열 시간은 30~60분인 것이 바람직하다.
The heating time is preferably 30 to 60 minutes.

또한, 상기 항온유지 온도는 200 내지 300℃인 것이 바람직하다.
Also, it is preferable that the temperature for maintaining the constant temperature is 200 to 300 ° C.

또한, 상기 항온유지 시간은 10 내지 60분인 것이 바람직하다.
It is preferable that the above-mentioned constant temperature holding time is 10 to 60 minutes.

한편, 상기 강재는 탄소(C): 0.9~1.1중량%, 실리콘(Si): 0.01~1.50중량%, 망간(Mn): 0.01~1.50중량%, 크롬(Cr): 0.5~2.0중량%, 및 나머지 철(Fe)과 기타 불가피한 불순물을 포함하는 용강을 주조, 열간압연 및 구상화 열처리하여 준비되는 것일 수 있다.
On the other hand, the steel material may contain 0.9 to 1.1% by weight of carbon (C), 0.01 to 1.50% by weight of silicon (Si), 0.01 to 1.50% by weight of manganese (Mn) And may be prepared by casting, hot rolling and spheroidizing heat treatment of molten steel containing remaining iron (Fe) and other unavoidable impurities.

덧붙여, 상기한 과제의 해결수단은, 본 발명의 특징을 모두 열거한 것은 아니다. 본 발명의 다양한 특징과 그에 따른 장점과 효과는 아래의 구체적인 실시형태를 참조하여 보다 상세하게 이해될 수 있을 것이다.
In addition, the solution of the above-mentioned problems does not list all the features of the present invention. The various features of the present invention and the advantages and effects thereof will be more fully understood by reference to the following specific embodiments.

본 발명에 의할 경우, 베이나이트 조직이 특정 분율로 존재하도록 함으로써, 전동피로수명이 우수한 베어링강을 제공할 수 있다.
According to the present invention, a bearing steel excellent in electric fatigue life can be provided by allowing the bainite structure to exist in a specific fraction.

도 1은 베이나이트 면적분율이 40~70%인 베어링강의 미세조직을 광학현미경으로 관찰한 사진이다.
도 2는 베이나이트 면적분율이 70% 초과인 베어링강의 미세조직을 광학현미경으로 관찰한 사진이다.
도 3은 베이나이트 면적분율이 40% 미만인 베어링강의 미세조직을 광학현미경으로 관찰한 사진이다.
1 is a photograph of a microstructure of a bearing steel having a bainite area fraction of 40 to 70% by an optical microscope.
2 is a photograph of a microstructure of a bearing steel having a bainite area fraction of more than 70% by an optical microscope.
3 is a photograph of a microstructure of a bearing steel having a bainite area fraction of less than 40% by an optical microscope.

이하, 본 발명의 바람직한 실시 형태들을 설명한다. 그러나, 본 발명의 실시형태는 여러 가지 다른 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 이하 설명하는 실시 형태로 한정되는 것은 아니다. 또한, 본 발명의 실시형태는 당해 기술분야에서 평균적인 지식을 가진 자에게 본 발명을 더욱 완전하게 설명하기 위해서 제공되는 것이다.
Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described. However, the embodiments of the present invention can be modified into various other forms, and the scope of the present invention is not limited to the embodiments described below. Further, the embodiments of the present invention are provided to more fully explain the present invention to those skilled in the art.

1. One. 베어링강Bearing steel

본 발명자들은 연구를 거듭한 결과, 탄소(C), 실리콘(Si), 망간(Mn), 크롬(Cr), 및 철(F)을 특별한 성분비로 포함하며, 마르텐사이트 조직에 비해 인성이나 균열성장에 대한 저항성 등이 더 우수한 베이나이트 조직이 특정 분율로 존재하는 베어링강의 경우 전동피로수명이 우수한 것을 알아내고 본 발명을 완성하였다.
As a result of extensive research, the inventors of the present invention have found that the present inventors have found that a steel sheet having a specific composition ratio of carbon (C), silicon (Si), manganese (Mn), chromium (Cr), and iron (F) The bearing fatigue life of the bearing steel in which a bainite structure having a specific fraction of bainite structure is superior is obtained and the present invention has been completed.

구체적으로, 본 발명의 피로특성이 우수한 베어링강은, 탄소(C): 0.9~1.1중량%, 실리콘(Si): 0.01~1.50중량%, 망간(Mn): 0.01~1.50중량%, 크롬(Cr): 0.5~2.0중량%, 나머지 철(Fe) 및 기타 불가피한 불순물을 포함하며, 전체 미세조직 중에서 베이나이트 조직이 차지하는 면적분율이 40~70%이다.
Specifically, the bearing steel having excellent fatigue characteristics according to the present invention is characterized by containing 0.9 to 1.1% by weight of carbon (C), 0.01 to 1.50% by weight of silicon (Si), 0.01 to 1.50% by weight of manganese (Mn) ): 0.5 to 2.0% by weight, the balance of iron (Fe) and other unavoidable impurities, and the area fraction occupied by the bainite structure in the entire microstructure is 40 to 70%.

먼저, 본 발명의 강 조성을 구성하는 각 성분을 첨가하는 이유와 이들의 적절한 함량범위에 대하여 상세히 설명한다.
First, the reason for adding each component constituting the steel composition of the present invention and the appropriate content range thereof will be described in detail.

탄소(C): 0.9 ~ 1.1 중량%Carbon (C): 0.9 to 1.1 wt%

탄소는 베어링의 강도를 확보하는 매우 중요한 원소이다. 만일 탄소의 함량이 낮을 경우에는 베어링의 강도와 피로강도가 낮아 베어링 부품으로 적합하지 않게 되므로 탄소의 함량은 0.9 중량% 이상인 것이 바람직하며, 0.95 중량% 이상인 것이 보다 바람직하다. 반면, 탄소 함량이 너무 높을 경우에는 미용해된 거대탄화물이 잔존하여 피로강도를 저하시킬 뿐만 아니라 담금질하기 전의 가공성이 떨어지므로 상기 탄소 함량의 상한은 1.1 중량%인 것이 바람직하며, 1.05 중량%인 것이 보다 바람직하다.
Carbon is a very important element to secure the strength of bearings. If the content of carbon is low, the strength and fatigue strength of the bearing are low, which makes it unsuitable as a bearing part. Therefore, the content of carbon is preferably 0.9 wt% or more, more preferably 0.95 wt% or more. On the other hand, when the carbon content is too high, the untreated large-size carbide remains, thereby lowering the fatigue strength and deteriorating the workability before quenching. Therefore, the upper limit of the carbon content is preferably 1.1 wt% More preferable.

실리콘(Si): 0.01 ~ 1.50 중량%Silicon (Si): 0.01 to 1.50 wt%

실리콘의 함량이 낮을 경우 경화능의 문제가 발생할 수 있으므로 0.01 중량% 이상 첨가되는 것이 바람직하며, 0.15 중량% 이상인 것이 보다 바람직하다. 다만, 실리콘의 함량이 너무 높을 경우에는 탄소와의 자리경쟁 반응에 따라 탈탄이 일어날 우려가 있고, 탄소와 마찬가지로 담금질하기 전의 가공성이 떨어질 뿐만 아니라 중심편석이 증가하기 때문에 상기 실리콘함량의 상한은 1.50 중량%인 것이 바람직하며, 1.30 중량%인 것이 보다 바람직하다.
When the content of silicon is low, a problem of hardenability may occur. Therefore, it is preferably added in an amount of 0.01 wt% or more, more preferably 0.15 wt% or more. However, if the content of silicon is too high, decarburization may occur due to a site-to-carbon competition reaction, and similarly to carbon, not only the workability before quenching is deteriorated but also the center segregation increases, so that the upper limit of the silicon content is 1.50 weight %, More preferably 1.30% by weight.

망간(Mn): 0.01 ~ 1.50 중량%Manganese (Mn): 0.01 to 1.50 wt%

망간은 강의 소입성을 개선하여 강도를 확보하는데 중요한 원소이다. 따라서, 상기 망간은 0.01 중량% 이상 함유되는 것이 바람직하며, 0.25 중량% 이상인 것이 보다 바람직하다. 다만, 망간의 함량이 너무 높을 경우에는 담금질하기 전의 가공성이 떨어질 뿐만 아니라 중심편석 및 피로특성에 악영향을 미치는 석출물이 증가하기 때문에 상기 망간 함량 상한은 1.50 중량%인 것이 바람직하며, 1.30 중량%인 것이 보다 바람직하다.
Manganese is an important element for securing strength by improving the ingotability of steel. Therefore, the content of manganese is preferably 0.01% by weight or more, and more preferably 0.25% by weight or more. However, when the content of manganese is too high, not only the workability before quenching is deteriorated but also precipitates which adversely affect the center segregation and fatigue characteristics increase, so that the upper limit of the manganese content is preferably 1.50% by weight, more preferably 1.30% More preferable.

크롬(Cr): 0.5 ~ 2.0 중량%Cr (Cr): 0.5 to 2.0 wt%

크롬은 강의 소입성을 개선하여 경화능을 부여하며, 강의 조직을 미세화하는데 효과적인 원소이므로 0.5 중량% 이상 첨가하는 것이 바람직하며, 0.7 중량% 이상인 것이 보다 바람직하다. 다만, 크롬의 함량이 과다하면 그 효과가 포화하기 때문에 상기 크롬의 함량의 상한은 2.0 중량%이 것이 바람직하며, 1.7 중량%인 것이 보다 바람직하다.
Chromium is an element effective in improving the ingotability of steel to provide hardenability and refinement of steel structure, so that it is preferably added in an amount of 0.5 wt% or more, more preferably 0.7 wt% or more. However, if the content of chromium is excessive, the effect is saturated, so the upper limit of the content of chromium is preferably 2.0 wt%, more preferably 1.7 wt%.

본 발명의 나머지 성분은 철(Fe)이다. 다만, 통상의 철강제조과정에서는 원료 또는 주위 환경으로부터 의도되지 않는 불순물들이 불가피하게 혼입될 수 있으므로, 이를 배제할 수는 없다. 이들 불순물들은 통상의 철강제조과정의 기술자라면 누구라도 알 수 있는 것이기 때문에 그 모든 내용을 특별히 본 명세서에서 언급하지는 않는다.
The remainder of the present invention is iron (Fe). However, in the ordinary steel manufacturing process, impurities which are not intended from the raw material or the surrounding environment may be inevitably incorporated, so that it can not be excluded. These impurities are not specifically mentioned in this specification, as they are known to any person skilled in the art of steel making.

다음으로, 본 발명 강의 미세조직에 관하여 상세히 설명한다.
Next, the microstructure of the steel of the present invention will be described in detail.

본 발명 강의 미세조직은 전체 미세조직 중에서 베이나이트 조직이 차지하는 면적분율이 40~70%이다. 일반적으로 베이나이트 조직이 템퍼드 마르텐사이트 조직보다 인성이나 균열성장에 대한 저항성 등이 우수하기 때문에, 베이나이트화를 위한 열처리 후 베어링강의 전체 미세조직 중 베이나이트 조직이 차지하는 면적분율이 높은 것이 바람직하나, 베이나이트 조직이 차지하는 분율이 지나치게 높은 베어링강은 오히려 템퍼드 마르텐사이트 조직에 비해 강도나 경도가 현저히 떨어져 원하는 수준의 피로특성을 구현하기 힘들다. 따라서, 바람직한 베이나이트 조직의 면적분율이 40~70%이다.
In the microstructure of the steel of the present invention, the area fraction occupied by the bainite structure in the entire microstructure is 40 to 70%. In general, since the bainite structure is superior to the tempered martensite structure in resistance to toughness and crack growth, it is preferable that the area fraction occupied by the bainite structure in the entire microstructure of the bearing steel after the heat treatment for bainitization is high , The bearing steel having a high fraction of bainite structure is harder to attain the desired level of fatigue characteristics than the tempered martensite structure because the strength and hardness are remarkably reduced. Therefore, the area fraction of the preferable bainite structure is 40 to 70%.

보다 구체적으로는, 본 발명 강의 미세조직은 마르텐사이트 조직, 베이나이트 조직, 및 잔류 오스테나이트 조직을 포함하는 혼합조직인 것이 바람직하며, 이때 전체 미세조직 중에서 상기 마르텐사이트 조직이 차지하는 면적분율이 15~55%이고, 상기 베이나이트 조직이 차지하는 면적분율이 40~70%이며, 상기 잔류 오스테나이트 조직이 차지하는 면적분율이 5~15%인 것이 더욱 바람직하다. 이와 같은 면적분율을 가지는 혼합조직인 경우, 본 발명의 효과를 가장 바람직하게 구현할 수 있다. 한편, 상기 마르텐사이즈 조직 내에는 베이나이트가 일부 포함될 수 있다.
More specifically, it is preferable that the microstructure of the steel of the present invention is a mixed structure including a martensite structure, a bainite structure, and a residual austenite structure, wherein an area fraction occupied by the martensite structure in the entire microstructure is 15 to 55 %, The area fraction occupied by the bainite structure is 40 to 70%, and the area fraction occupied by the retained austenite structure is more preferably 5 to 15%. In the case of a mixed structure having such an area fraction, the effect of the present invention can be most preferably realized. On the other hand, bainite may be partially contained in the martensite structure.

2. 베어링강의 제조 방법2. Manufacturing method of bearing steel

이하에서는, 본 발명 피로특성이 우수한 베어링강의 제조 방법에 대하여 설명한다.
Hereinafter, a method of manufacturing a bearing steel excellent in fatigue characteristics of the present invention will be described.

본 발명의 피로특성이 우수한 베어링강의 제조 방법은, 탄소(C): 0.9~1.1중량%, 실리콘(Si): 0.01~1.50중량%, 망간(Mn): 0.01~1.50중량%, 크롬(Cr): 0.5~2.0중량%, 나머지 철(Fe) 및 기타 불가피한 불순물을 포함하는 강재를 준비하는 단계; 및 베이나이트 조직을 얻기 위하여 상기 강재를 열처리하는 단계를 포함한다.
The method for producing a bearing steel excellent in fatigue characteristics according to the present invention comprises the steps of: 0.9 to 1.1% by weight of carbon (C), 0.01 to 1.50% by weight of silicon (Si), 0.01 to 1.50% by weight of manganese (Mn) : 0.5 to 2.0 wt.%, Balance iron (Fe) and other unavoidable impurities; And heat treating the steel material to obtain a bainite structure.

먼저, 상기 강재는 특별히 한정되지 않으며, 위와 같은 성분을 가지는 용강을 일련의 주조, 열간압연 및 구상화 열처리 등을 통하여 제조할 수 있다. 일반적으로 베어링강은 주조된 강을 열간압연 및 구상화 열처리(Spheroidizing annealing) 과정을 거친 후, 최종 열처리를 하여 제조되는데, 상기 강재는 구상화 열처리 후 최종 열처리 전의 상태를 의미한다.
First, the steel material is not particularly limited, and molten steel having the above-described components can be manufactured through a series of casting, hot rolling and spheroidizing heat treatment. Generally, the bearing steel is manufactured by subjecting the cast steel to a hot rolling and a spheroidizing annealing process and then a final heat treatment, which means the state before the final heat treatment after the spheroidizing heat treatment.

한편, 상기 열간압연 및 구상화 열처리 조건 등은 특별히 한정되지 않으며, 통상의 베어링강 제조에서 수행되는 조건이 적용될 수 있다. 예를 들면, 제한되지 않는 일례로서, 위와 같은 성분을 가지는 강을 일련의 주조를 통하여 제조한 뒤, 800 ~ 900℃ 정도의 마무리 온도로 열간압연 하고, 서냉하여 약 100%의 펄라이트(pearlite) 조직을 만든 다음, 770 ~ 830 ℃ 정도의 온도에서 가열하고, 그 후 6 시간 정도 유지한 다음, 0.5℃/s 이하의 냉각속도로 극서냉하여 강재를 제조할 수 있다.
Meanwhile, the conditions of the hot rolling and spheroidizing heat treatment are not particularly limited, and the conditions to be applied in the production of normal bearing steel may be applied. For example, a steel having the above composition is manufactured through a series of casting, hot rolled at a finishing temperature of about 800 to 900 DEG C, and slowly cooled to obtain about 100% pearlite structure And then heated at a temperature of about 770 to 830 ° C, held for about 6 hours, and then cooled to a supercool temperature of 0.5 ° C / s or lower to produce a steel material.

다음으로, 상기 열처리 단계는 구상화 열처리 후 최종 열처리를 의미하는 것으로서, 종래의 베어링강 최종 열처리는 일반적으로 담금질 및 뜨임으로 수행되었으나, 이 경우 얻어지는 미세조직은 템퍼드 마르텐사이트와 미량의 잔류 오스테나이트 등으로, 베이나이트를 포함하지 않았다. 이에, 본 발명은 베이나이트 조직을 얻기 위하여 최종 열처리를 수행하며, 구체적으로는 (A) 강재를 오스테나이트 영역으로 가열하는 단계; (B) 가열 후 마르텐사이트 변태 개시 온도(Ms) 이상의 온도로 급냉하여 항온유지하는 단계; 및 (C) 항온유지 후 마르텐사이트 변태 개시 온도(Ms) 이하의 온도로 냉각하는 단계로 최종 열처리를 수행한다. 이와 같은 최종 열처리를 통하여 제조되는 베어링강의 미세조직이 특정 분율의 베이나이트 조직을 포함할 수 있다.
Next, the heat treatment step refers to a final heat treatment after the spheroidizing heat treatment. The conventional heat treatment of the bearing steel is generally performed by quenching and tempering. In this case, the microstructure obtained is tempered martensite and a trace amount of retained austenite , And did not contain bainite. Accordingly, the present invention provides a final heat treatment for obtaining a bainite structure, and more particularly, (A) heating a steel material to austenite region; (B) rapidly heating to a temperature not lower than the martensitic transformation starting temperature (Ms) after heating and keeping the temperature constant; And (C) cooling to a temperature not higher than the martensitic transformation starting temperature (Ms) after the keeping at a constant temperature. The microstructure of the bearing steel produced through such a final heat treatment may include a certain fraction of the bainite structure.

이때, 상기 최종 열처리를 이루는 각 단계별 상세한 조건은 하기와 같다.
At this time, detailed conditions for each step of the final heat treatment are as follows.

강재 가열 온도: 800~900℃Steel heating temperature: 800 ~ 900 ℃

먼저, 얻어진 강재를 오스테나이트 영역으로 가열하며, 이때 가열 온도는 800 ~ 900℃인 것이 바람직하다. 가열 온도가 900℃를 초과하면 구상화 탄화물이 전부 기지내로 용해되어 베어링강의 피로특성이 저하될 수 있다. 또한, 가열 온도가 800℃ 미만이면 100 % 오스테나이트로의 완전변태가 이루어지지 않아 최종 미세조직에 페라이트가 남아 있을 수 있고, 또한 오스테나이트의 균질화도 완전하게 되지 않아 급냉시 생성되는 베이나이트나 마르텐사이트 조직이 균일하지 않는 등의 문제가 발생할 수 있다. 한편, 상기 온도로의 승온 속도는 특별히 한정되지 않으며, 예컨대 0.5 ~ 2.0℃/sec 정도일 수 있다.
First, the obtained steel material is heated to the austenite region, and the heating temperature is preferably 800 to 900 占 폚. If the heating temperature exceeds 900 ° C, the spheroidized carbides are completely dissolved into the matrix, and the fatigue characteristics of the bearing steel may be deteriorated. If the heating temperature is lower than 800 ° C, the complete transformation into 100% austenite is not achieved and ferrite may remain in the final microstructure. Also, the homogenization of the austenite may not be completed and bainite or martene Problems such as inconsistency in site organization may occur. On the other hand, the rate of temperature rise to the temperature is not particularly limited, and may be, for example, about 0.5 to 2.0 DEG C / sec.

가열 시간: 30~60 분Heating time: 30 to 60 minutes

한편, 가열 시간은 30 ~ 60 분인 것이 바람직하다. 가열 온도가 60 분을 초과하면 구상화 탄화물이 전부 기지내로 용해되거나 남아 있는 구상화 탄화물의 양이 매우 적어져 베어링강의 피로특성이 저하될 수 있다. 또한, 가열 온도가 30 분 미만이면 100 % 오스테나이트로의 완전변태가 이루어지지 않아 최종 미세조직에 페라이트가 남아 있을 수 있고, 또한 오스테나이트의 균질화도 완전하게 되지 않아 급냉시 생성되는 베이나이트나 마르텐사이트 조직이 균일하지 않는 등의 문제가 발생할 수 있다.
On the other hand, the heating time is preferably 30 to 60 minutes. When the heating temperature exceeds 60 minutes, the spheroidized carbides completely dissolve into the matrix or the amount of remaining spheroidized carbides is very small, and the fatigue characteristics of the bearing steel may be deteriorated. If the heating temperature is less than 30 minutes, the complete transformation to 100% austenite is not carried out and ferrite may remain in the final microstructure. Moreover, homogenization of the austenite may not be completed and bainite or martene Problems such as inconsistency in site organization may occur.

급냉 온도 / 항온유지 온도: 200~300℃Quenching temperature / holding temperature: 200 ~ 300 ℃

강재를 오스테나이트 영역으로 가열한 후에는 베이나이트 변태를 위해 마르텐사이트 변태 개시 온도(Ms) 이상의 온도로 급냉하며, 이때 그 온도가 높을수록 원하는 수준의 경도 값을 얻기 힘들고 베이나이트보다는 펄라이트(Pearlite) 조직이 생성될 가능성이 커지므로, 마르텐사이트 변태 개시 온도(Ms) 보다 약간 높은 200 ~ 300℃의 온도로 급냉하고, 이 온도로 항온유지 하는 것이 바람직하다. 한편, 상기 온도로의 급냉 속도는 특별히 한정되지 않으며, 예컨대, 10 ~ 100℃/sec 정도일 수 있다.
After heating the steel material to the austenite region, it is quenched to a temperature equal to or higher than the martensitic transformation starting temperature (Ms) for bainite transformation. It is difficult to obtain a desired hardness value at higher temperatures, It is preferable to quench at a temperature of 200 to 300 DEG C, which is slightly higher than the martensitic transformation start temperature (Ms), and to maintain the temperature at this temperature. On the other hand, the quenching rate to the temperature is not particularly limited, and may be, for example, about 10 to 100 ° C / sec.

항온유지 시간: 10~60분Constant keeping time: 10 to 60 minutes

항온유지 시간은 10 ~ 60분인 것이 바람직하다. 상기 항온유지 온도에서 항온변태를 위해 유지하는 시간이 길수록 변태하여 생성되는 베이나이트 분율이 커지나, 너무 시간이 길면 생산성이 저하되는 단점이 있다. 한편, 상기한 바와 같이 바람직한 베이나이트 분율은 40 ~ 70% 이며, 본 발명의 발명자들의 연구에 의하면 이러한 범위의 분율은 상기 항온변태 온도영역에서 10 ~ 60분 유지하는 경우 얻어지는 것으로 나타났다.
It is preferable that the constant temperature holding time is 10 to 60 minutes. The longer the holding time for the constant-temperature transformation at the constant-temperature holding temperature, the larger the bainite fraction generated by the transformation becomes, while the longer the time, the lower the productivity. On the other hand, as described above, the preferred bainite fraction is 40 to 70%, and according to the study of the inventors of the present invention, it was found that the fraction in this range is obtained when the temperature is maintained in the constant temperature transformation temperature range for 10 to 60 minutes.

이와 같은 조건으로 항온유지 후 마르텐사이트 변태 개시 온도(Ms) 이하의 온도로 냉각함으로써 피로수명이 우수한 베어링강을 얻을 수 있다. 이때 상기 냉각 단계는 그 조건 등이 특별히 한정되지 않으며, 예컨대, 1 ~ 50℃/sec 정도의 냉각속도로 수행될 수 있다.
The bearing steel having excellent fatigue life can be obtained by cooling to a temperature not higher than the martensitic transformation starting temperature (Ms) after maintaining the temperature at such a condition. At this time, the cooling step is not particularly limited, and may be performed at a cooling rate of, for example, about 1 to 50 ° C / sec.

한편, 상기 열처리 후 베어링강의 전체 미세조직 중에서 베이나이트 조직이 차지하는 면적분율이 40~70% 정도이다. 보다 구체적으로는 상기 열처리 후 베어링강의 미세조직은 마르텐사이트 조직, 베이나이트 조직, 및 잔류 오스테나이트 조직을 포함하는 혼합조직이며, 이때 전체 미세조직 중에서 상기 마르텐사이트 조직이 차지하는 면적분율이 15~55%이고, 상기 베이나이트 조직이 차지하는 면적분율이 40~70%이며, 상기 잔류 오스테나이트 조직이 차지하는 면적분율이 5~15%이다.
On the other hand, in the entire microstructure of the bearing steel after the heat treatment, the area fraction occupied by the bainite structure is about 40 to 70%. More specifically, the microstructure of the bearing steel after the heat treatment is a mixed structure including a martensite structure, a bainite structure, and a residual austenite structure, wherein an area fraction occupied by the martensite structure in the entire microstructure is 15 to 55% , The area fraction occupied by the bainite structure is 40 to 70%, and the area fraction occupied by the retained austenite structure is 5 to 15%.

종합하면, 본 발명의 피로특성이 우수한 베어링강의 제조 방법은 상술한 조성을 가지는 강재를 일련의 주조, 열간압연, 및 구상화 열처리 등을 통해 준비한 후, 이를 800~900℃의 오스테나이트 영역으로 가열하고, 가열 후 마르텐사이트 변태 개시 온도(Ms) 이상의 온도인 200~300℃로 급냉하여 10~60분간 항온유지하고, 항온유지 후 마르텐사이트 변태 개시 온도(Ms) 이하의 온도로 냉각하는 것이며, 이러한 과정을 통하여 베어링강의 미세조직이 마르텐사이트 조직, 베이나이트 조직, 및 잔류 오스테나이트 조직을 포함하게 되고, 전체 미세조직 중에서 베이나이트 조직이 차지하는 면적분율이 40~70%가 된다.
To summarize, a method of manufacturing a bearing steel having excellent fatigue characteristics according to the present invention is characterized in that a steel material having the above composition is prepared through a series of casting, hot rolling, spheroidizing heat treatment and the like and then heated in an austenite region at 800 to 900 ° C, After heating, it is quenched to a temperature of 200 to 300 ° C which is a temperature higher than the martensitic transformation starting temperature (Ms), is kept at a constant temperature for 10 to 60 minutes, cooled at a temperature below the martensitic transformation start temperature (Ms) The microstructure of the bearing steel includes martensite structure, bainite structure, and retained austenite structure, and the area fraction occupied by the bainite structure in the entire microstructure is 40 to 70%.

이하, 실시예를 통하여 본 발명을 보다 구체적으로 설명하고자 한다.
Hereinafter, the present invention will be described more specifically by way of examples.

실시예Example

일련의 주조, 열간압연 및 구상화 열처리를 통하여 하기 표 1에 나타낸 바와 같은 합금조성(중량%)을 가지는 강재를 제조하였다. 구체적으로, 이러한 합금조성을 가지는 강을 일련의 주조 과정을 통하여 제조한 뒤, 850 ℃ 정도의 마무리 온도로 열간압연 하고, 서냉하여 대략 100 %의 펄라이트(pearlite) 조직을 만든 다음, 800 ℃ 정도의 온도에서 가열한 후, 6 시간 정도 유지한 다음, 0.5 ℃/s 이하의 냉각속도로 극서냉하여 강재를 제조하였다. 그 후, 하기 표 1에 나타낸 열처리 조건으로 베이나이트화를 위한 열처리를 실시하여 베어링강을 제조하였다.
A steel material having an alloy composition (% by weight) as shown in Table 1 was produced through a series of casting, hot rolling and spheroidizing heat treatment. Specifically, the steel having such an alloy composition is manufactured through a series of casting processes, followed by hot rolling at a finishing temperature of about 850 DEG C, followed by gradual cooling to make a pearlite structure of about 100% , Maintained for about 6 hours, and then cooled at a cooling rate of 0.5 DEG C / s or lower to prepare a steel material. Thereafter, heat treatment for bainitization was performed under the heat treatment conditions shown in Table 1 below to produce bearing steel.

상기와 같이 제조된 베어링강의 베이나이트 면적율 및 상대피로수명을 측정하고, 그 결과 역시 하기 표 1에 나타내었다. 표 1에서 상대피로수명(Relative Fatigue Life)은 조건 1의 피로수명에 대한 상대적 비율을 나타낸 것이다. 피로수명은 전동접촉피로시험(Rolling Contact Fatigue Test)으로 측정하였으며, 이 때의 시험조건은 회전속도 1,000 rpm, 접촉면압(Contact Stress) 5,248 MPa 조건이었다.
The bainite area ratio and relative fatigue life of the bearing steels were measured and the results are also shown in Table 1 below. Relative Fatigue Life in Table 1 shows the relative ratio to the fatigue life of Condition 1. The fatigue life was measured by a rolling contact fatigue test. The test conditions were a rotational speed of 1,000 rpm and contact stress of 5,248 MPa.

조건Condition 합금조성Alloy composition 베이나이트 열처리Bainite heat treatment 베이
나이트
면적율
(%)
Bay
Night
Area ratio
(%)
상대
피로수명
opponent
Fatigue life
CC SiSi MnMn CrCr 가열온도
(℃)
Heating temperature
(° C)
항온유지
(급냉)온도
(℃)
Maintaining the temperature constant
(Quench) temperature
(° C)
유지시간
(분)
Retention time
(minute)
1One 0.870.87 0.280.28 0.360.36 1.421.42 850850 250250 6060 4949 1.001.00 22 1.041.04 1.621.62 0.410.41 1.611.61 3636 1.061.06 33 0.990.99 0.300.30 1.681.68 0.980.98 4242 0.920.92 44 1.111.11 0.840.84 0.750.75 0.410.41 2121 0.840.84 55 1.011.01 0.260.26 0.340.34 1.441.44 790790 250250 6060 3838 1.081.08 66 820820 4545 1.581.58 77 850850 6262 2.172.17 88 910910 7272 1.121.12 99 0.950.95 0.070.07 1.441.44 1.811.81 850850 190190 6060 3535 1.151.15 1010 220220 4444 1.591.59 1111 250250 5454 1.651.65 1212 280280 6868 1.541.54 1313 310310 7777 1.011.01 1414 0.970.97 0.380.38 0.820.82 0.790.79 850850 250250 55 1717 0.970.97 1515 1010 4343 1.841.84 1616 3030 5050 2.012.01 1717 6060 6161 2.082.08 1818 9090 8989 1.111.11 1919 1.031.03 0.650.65 0.620.62 1.281.28 825825 275275 3030 5353 2.772.77 2020 1.081.08 1.451.45 0.080.08 0.970.97 875875 225225 4545 6161 1.951.95 2121 1.001.00 0.950.95 1.291.29 0.520.52 850850 250250 6060 4848 1.681.68

먼저, 상기 표 1에서 조건 1 ~ 4에 따른 베어링강은 합금조성의 함량 범위가 본 발명에서 제시한 범위를 벗어난 경우로서, 이 경우 베이나이트 열처리를 거치더라도 상대피로수명은 개선되지 못한 것으로 나타났다.
First, in the bearing steels according to the conditions 1 to 4 in Table 1 above, the content range of the alloy composition is out of the range suggested in the present invention, and in this case, the relative fatigue life is not improved even though the bainite heat treatment is performed.

다음으로, 상기 표 1에서 조건 5 ~ 8에 따른 베어링강은 베이나이트 열처리를 위한 가열온도를 변화시킨 것으로서, 가열온도가 800 ~ 900 ℃인 경우 베이나이트 면적율이 40 ~ 70%를 만족하였으며, 상대피로수명 향상 효과가 우수한 것으로 나타났다.
Next, the bearing steels according to the conditions 5 to 8 in Table 1 were obtained by varying the heating temperature for bainite heat treatment. When the heating temperature was 800 to 900 ° C, the bainite area ratio satisfied 40 to 70% And the fatigue life improving effect was excellent.

한편, 도 1은 조건 7에 따른 베어링강의 미세조직을 광학현미경으로 관찰한 결과이다. 도 1에서 볼 수 있듯이, 본 발명의 실시예에 따른 베어링강은 마르텐사이트 조직, 베이나이트 조직, 및 잔류 오스테나이트 조직으로 이루어져 있으며, 이때 상기 마르텐사이트 조직이 차지하는 면적분율이 27% 정도이고, 상기 베이나이트 조직이 차지하는 면적분율이 62% 정도이며, 상기 잔류 오스테나이트 조직이 차지하는 면적분율이 11% 정도인 것을 알 수 있다.
On the other hand, FIG. 1 shows the result of microscopic observation of the microstructure of the bearing steel according to Condition 7. 1, the bearing steel according to an embodiment of the present invention is composed of a martensite structure, a bainite structure, and a residual austenite structure, wherein the area fraction occupied by the martensite structure is about 27% The area fraction occupied by the bainite structure is about 62%, and the area fraction occupied by the retained austenite structure is about 11%.

다음으로, 상기 표 1에서 조건 9 ~ 13에 따른 베어링강은 베이나이트 항온변태 온도를 달리한 것으로서, 200 ~ 300 ℃에서 항온유지한 경우 베이나이트 면적율이 40 ~ 70%를 만족하였으며, 상대피로수명 향상 효과가 우수한 것으로 나타났다.
Next, in Table 1, the bearing steels according to Conditions 9 to 13 have different bendite constant transformation temperatures. When the bainite constant temperature was maintained at 200 to 300 ° C, the bainite area ratio was 40 to 70%, and the relative fatigue life Improvement effect.

한편, 도 2는 조건 13에 따른 베어링강의 미세조직을 광학현미경으로 관찰한 결과이다. 도 2에서 볼 수 있듯이, 이 경우 베이나이트 조직이 차지하는 면적 비율이 70%를 초과하는 것을 알 수 있다.
On the other hand, FIG. 2 shows the result of observing the microstructure of the bearing steel according to condition 13 with an optical microscope. As can be seen from Fig. 2, in this case, the area ratio occupied by the bainite structure exceeds 70%.

다음으로, 상기 표 1에서 조건 14 ~ 18에 따른 베어링강은 베이나이트 항온변태 유지시간을 달리한 것으로서, 유지시간이 10 ~ 60 분일 때 베이나이트 면적율이 40 ~ 70%를 만족하였으며, 상대피로수명 향상 효과가 특히 우수하였다.
Next, in Table 1, the bearing steels according to the conditions 14 to 18 have different bainitic constant temperature transformation holding times. When the holding time is 10 to 60 minutes, the bainite area ratio satisfies 40 to 70% and the relative fatigue life The improvement effect was particularly good.

한편, 도 3은 조건 14에 따른 베어링강의 미세조직을 광학현미경으로 관찰한 결과이다. 도 3에서 볼 수 있듯이, 이 경우 베이나이트 조직이 차지하는 면적 비율이 40% 미만인 것을 알 수 있다.
3 shows the result of observing the microstructure of the bearing steel according to condition 14 with an optical microscope. As can be seen from Fig. 3, in this case, the area ratio occupied by the bainite structure is less than 40%.

다음으로, 상기 표 1에서 조건 19 ~ 21에 따른 베어링강은 본 발명에서 제안하고 있는 수치 범위를 만족하는 다양한 예로서, 모두 베이나이트 면적율이 40 ~ 70%를 만족하였으며, 상대피로수명 향상 효과가 우수하였다.
Next, the bearing steels according to the conditions 19 to 21 in Table 1 are various examples satisfying the numerical range proposed in the present invention. All of the bearing steels satisfy the bainite area ratio of 40 to 70% and the effect of improving the relative fatigue life .

이와 같이, 탄소(C): 0.9~1.1중량%, 실리콘(Si): 0.01~1.50중량%, 망간(Mn): 0.01~1.50중량%, 크롬(Cr): 0.5~2.0중량%, 및 나머지 철(Fe)과 기타 불가피한 불순물을 포함하는 강재를, 800 ~ 900 ℃의 오스테나이트 영역으로 가열한 후 200 ~ 300 ℃의 온도로 급냉한 다음, 10 ~ 60 분 동안 항온유지하여, 전체 미세조직 중에서 차지하는 베이나이트 조직의 분율이 40 ~ 70 %가 되도록 하는 경우, 베어링강의 전동피로수명을 향상시킬 수 있다.
As described above, it is preferable that 0.9 to 1.1 wt% of carbon (C), 0.01 to 1.50 wt% of silicon (Si), 0.01 to 1.50 wt% of manganese (Mn), 0.5 to 2.0 wt% of chromium (Cr) (Fe) and other unavoidable impurities is heated in an austenite region at 800 to 900 占 폚, quenched at a temperature of 200 to 300 占 폚 and maintained at a constant temperature for 10 to 60 minutes to obtain a steel When the bainite structure fraction is set to 40 to 70%, the service life of the bearing steel can be improved.

이상에서 본 발명의 실시예에 대하여 상세하게 설명하였지만 본 발명의 권리범위는 이에 한정되는 것은 아니고, 청구범위에 기재된 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 수정 및 변형이 가능하다는 것은 당 기술분야의 통상의 지식을 가진 자에게는 자명할 것이다. While the present invention has been particularly shown and described with reference to exemplary embodiments thereof, it is to be understood that the invention is not limited to the disclosed exemplary embodiments, but, on the contrary, It will be obvious to those of ordinary skill in the art.

Claims (10)

탄소(C): 0.9~1.1중량%, 실리콘(Si): 0.01~1.50중량%, 망간(Mn): 0.01~1.50중량%, 크롬(Cr): 0.5~2.0중량%, 및 나머지 철(Fe)과 기타 불가피한 불순물을 포함하며, 전체 미세조직 중에서 베이나이트 조직이 차지하는 면적분율이 40~70%인 피로특성이 우수한 베어링강.
(Cr): 0.5 to 2.0% by weight, and the balance of iron (Fe), carbon (C): 0.9 to 1.1 wt%, silicon (Si): 0.01 to 1.50 wt%, manganese And other unavoidable impurities, and the bearing fraction of the bainite structure in the entire microstructure is 40 to 70%.
제 1 항에 있어서,
상기 베어링강의 미세조직은 마르텐사이트 조직, 베이나이트 조직, 및 잔류 오스테나이트 조직을 포함하는 것인 피로특성이 우수한 베어링강.
The method according to claim 1,
Wherein the microstructure of the bearing steel comprises martensite structure, bainite structure, and retained austenite structure.
제 2 항에 있어서,
전체 미세조직 중에서 상기 마르텐사이트 조직이 차지하는 면적분율이 15~55%이고, 상기 베이나이트 조직이 차지하는 면적분율이 40~70%이며, 상기 잔류 오스테나이트 조직이 차지하는 면적분율이 5~15%인 피로특성이 우수한 베어링강.
3. The method of claim 2,
The area fraction occupied by the martensite structure in the entire microstructure is 15 to 55%, the area fraction occupied by the bainite structure is 40 to 70%, and the area fraction occupied by the retained austenite structure is 5 to 15% Bearing steel with excellent characteristics.
탄소(C): 0.9~1.1중량%, 실리콘(Si): 0.01~1.50중량%, 망간(Mn): 0.01~1.50중량%, 크롬(Cr): 0.5~2.0중량%, 및 나머지 철(Fe)과 기타 불가피한 불순물을 포함하는 강재를 준비하는 단계; 및 베이나이트 조직을 얻기 위하여 상기 강재를 열처리하는 단계를 포함하며,
제조되는 베어링강의 전체 미세조직 중에서 베이나이트 조직이 차지하는 면적분율이 40~70%인 피로특성이 우수한 베어링강의 제조 방법.
(Cr): 0.5 to 2.0% by weight, and the balance of iron (Fe), carbon (C): 0.9 to 1.1 wt%, silicon (Si): 0.01 to 1.50 wt%, manganese And other inevitable impurities; And heat treating the steel material to obtain a bainite structure,
A manufacturing method of a bearing steel excellent in fatigue characteristics in which the area fraction occupied by the bainite structure in the entire microstructure of the bearing steel is 40 to 70%.
제 4 항에 있어서,
상기 열처리하는 단계는, (A) 강재를 오스테나이트 영역으로 가열하는 단계; (B) 가열 후 마르텐사이트 변태 개시 온도(Ms) 이상의 온도로 급냉하여 항온유지하는 단계; 및 (C) 항온유지 후 마르텐사이트 변태 개시 온도(Ms) 이하의 온도로 냉각하는 단계를 포함하는 것인 피로특성이 우수한 베어링강의 제조 방법.
5. The method of claim 4,
The heat treating step comprises: (A) heating the steel material to the austenite area; (B) rapidly heating to a temperature not lower than the martensitic transformation starting temperature (Ms) after heating and keeping the temperature constant; And (C) cooling at a temperature not higher than the martensitic transformation starting temperature (Ms) after maintaining the temperature at a constant temperature.
제 5 항에 있어서,
상기 가열 온도는 800~900℃인 피로특성이 우수한 베어링강의 제조 방법.
6. The method of claim 5,
Wherein the heating temperature is 800 to 900 占 폚.
제 5 항에 있어서,
상기 가열 시간은 30~60분인 피로특성이 우수한 베어링강의 제조 방법.
6. The method of claim 5,
Wherein the heating time is 30 to 60 minutes.
제 5 항에 있어서,
상기 항온유지 온도는 200~300℃인 피로특성이 우수한 베어링강의 제조 방법.
6. The method of claim 5,
Wherein the constant temperature holding temperature is 200 to 300 占 폚.
제 5 항에 있어서,
상기 항온유지 시간은 10~60분인 피로특성이 우수한 베어링강의 제조 방법.
6. The method of claim 5,
Wherein the constant-temperature holding time is 10 to 60 minutes.
제 4 항에 있어서,
상기 강재는 탄소(C): 0.9~1.1중량%, 실리콘(Si): 0.01~1.50중량%, 망간(Mn): 0.01~1.50중량%, 크롬(Cr): 0.5~2.0중량%, 및 나머지 철(Fe)과 기타 불가피한 불순물을 포함하는 용강을 주조, 열간압연 및 구상화 열처리하여 준비되는 것인 피로특성이 우수한 베어링강의 제조 방법.
5. The method of claim 4,
Wherein the steel material contains 0.9 to 1.1% by weight of carbon (C), 0.01 to 1.50% by weight of silicon (Si), 0.01 to 1.50% by weight of manganese (Mn) (Fe) and other unavoidable impurities is prepared by casting, hot rolling and spheroidizing heat treatment.
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JPH09242763A (en) * 1996-03-12 1997-09-16 Nippon Seiko Kk Manufacture of rolling bearing

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