KR20190070737A

KR20190070737A - 휠 베어링용 강재 및 이를 이용한 휠 베어링 제조방법

Info

Publication number: KR20190070737A
Application number: KR1020170171564A
Authority: KR
Inventors: 이재희
Original assignee: 현대자동차주식회사; 기아자동차주식회사
Priority date: 2017-12-13
Filing date: 2017-12-13
Publication date: 2019-06-21

Abstract

본 발명은 Ti과 Nb의 함량을 감소시키면서 V의 함량을 조정하여 강도와 인성을 동시에 확보하면서 내마모성을 우수하게 유지할 수 있는 휠 베어링용 강재 및 이를 이용한 휠 베어링 제조방법에 관한 것이다.
본 발명의 일 실시형태에 따른 휠 베어링용 강재는 자동차의 휠 베어링으로 사용되는 강재로서, 중량%로, C: 0.65 ~ 0.75%, Si: 0.40 ~ 0.50%, Mn: 0.75 ~ 0.90%, Cr: 0.10 ~ 0.20%, Al: 0.01 ~ 0.05%, V: 0.05 ~ 0.15%, B: 0.002 ~ 0.003%, 나머지 Fe 및 기타 불가피한 불순물을 포함한다.

Description

휠 베어링용 강재 및 이를 이용한 휠 베어링 제조방법{STEEL FOR WHEEL BEARING AND MANUFACTURING METHOD OF CRANK SHAFT USING THE SAME}

본 발명은 휠 베어링용 강재 및 이를 이용한 휠 베어링 제조방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 Ti과 Nb의 함량을 감소시키면서 V의 함량을 조정하여 강도와 인성을 동시에 확보하면서 내마모성을 우수하게 유지할 수 있는 휠 베어링용 강재 및 이를 이용한 휠 베어링 제조방법에 관한 것이다.

자동차용 휠 베어링은 차륜과 함께 회전하는 허브를 지지하는 베어링으로서, 반복하중이 허브의 회전수에 비례하여 전달된다.

이렇게 휠 베어링은 허브의 회전에 따른 반복적인 하중이 전달되기 때문에 우수한 내구수명이 요구된다.

휠 베어링과 같은 부품의 내구수명은 대부분 소재의 강도 향상을 통하여 달성되는데, 이를 위하여 합금 성분 및 함량을 조정하거나 열처리 조건을 최적화하는 연구가 계속되고 있다. 하지만, 일반적인 개선 방법들은 인성(toughness) 측면에서 불리한 영향을 받는다는 단점을 갖는다.

강도와 인성을 동시에 확보하는 방법으로는 미세조직의 결정립을 미세화하는 것이며 이를 통해 부품은 강하며 충격에도 유리한 특성을 가질 수 있다.

공개특허공보 제10-2013-0004625호 (2013.01.14)

본 발명은 Ti과 Nb의 함량을 감소시키면서 V의 함량을 조정하여 강도와 인성을 동시에 확보하면서 내마모성을 우수하게 유지할 수 있는 휠 베어링용 강재 및 이를 이용한 휠 베어링 제조방법을 제공한다.

본 발명의 일 실시형태에 따른 휠 베어링용 강재는 자동차의 휠 베어링으로 사용되는 강재로서, 중량%로, C: 0.65 ~ 0.75%, Si: 0.40 ~ 0.50%, Mn: 0.75 ~ 0.90%, Cr: 0.10 ~ 0.20%, Al: 0.01 ~ 0.05%, V: 0.05 ~ 0.15%, B: 0.002 ~ 0.003%, 나머지 Fe 및 기타 불가피한 불순물을 포함한다.

상기 강재는 Ti: 0.005% 이하 및 Nb: 0.01% 이하 중 1종 또는 2종을 더 포함할 수 있다.

상기 강재는 결정립도가 5㎛ 이하인 것을 특징으로 한다.

상기 강재는 바나듐(V)계 탄화물이 석출되고, 상기 바나듐(V)계 탄화물의 크기는 평균 10 ~ 30㎚인 것을 특징으로 한다.

상기 강재는 인장강도가 1950MPa 이상인 것이 바람직하다.

상기 강재는 충격강도가 20 J/㎠ 이상인 것이 바람직하다.

상기 강재는 접촉피로수명이 185만회 이상인 것이 바람직하다.

한편, 본 발명의 일 실시형태에 따른 휠 베어링 제조방법은 중량%로, C: 0.65 ~ 0.75%, Si: 0.40 ~ 0.50%, Mn: 0.75 ~ 0.90%, Cr: 0.10 ~ 0.20%, Al: 0.01 ~ 0.05%, V: 0.05 ~ 0.15%, B: 0.002 ~ 0.003%, 나머지 Fe 및 기타 불가피한 불순물을 포함하는 용강을 준비하는 단계와; 상기 용강을 주조한 다음 열간단조하여 성형품으로 성형하는 단계와; 상기 성형품을 고주파 열처리하는 단계를 포함한다.

상기 용강을 준비하는 단계에서 상기 용강은 Ti: 0.005% 이하 및 Nb: 0.01% 이하 중 1종 또는 2종을 더 포함할 수 있다.

상기 고주파 열처리하는 단계는 오스테나이트상 형성 온도 이상, 1000℃ 이하의 온도에서 ?칭하는 ?칭과정과; ?칭 후 200℃ 이하의 온도에서 템퍼링하는 템퍼링과정을 포함한다.

상기 고주파 열처리하는 단계 이후의 성형품은 결정립도가 5㎛ 이하이고, 평균 크기가 10 ~ 30㎚인 바나듐(V)계 탄화물이 결정입계(grain boundary)에 석출된 것을 특징으로 한다.

상기 고주파 열처리하는 단계 이후의 성형품은 인장강도가 1950MPa 이상이고, 충격강도가 20 J/㎠ 이상이며, 접촉피로수명이 185만회 이상인 것을 특징으로 한다.

본 발명의 실시예에 따르면, 합금 성분 중 접촉피로수명을 저해하는 개재물을 생성시키는 Ti 및 Nb의 함량을 감소시키면서, V의 함량을 최적화시킴으로써, 결정입계에 나노 사이즈의 바나듐(V)계 탄화물을 석출시키고, 이에 따라 결정립이 성장하는 것을 억제하여 결정립의 미세화를 기대할 수 있다.

이렇게 Ti, Nb 및 V의 함량을 조정하고, 열처리 조건을 개선함에 따라 결정립 미세화를 통하여 인장강도가 1950MPa 이상이고, 충격강도가 20 J/㎠ 이상이며, 접촉피로수명이 185만회 이상인 것을 휠 베어링을 얻을 수 있다.

도 1은 본 발명에 따른 휠 베어링용 강재의 결정립을 보여주는 SEM 사진이고,
도 2는 V의 함량에 따른 평균입도의 크기를 보여주는 그래프이며,
도 3a 및 도 3b는 V의 함량에 따라 바나듐(V)계 탄화물의 크기를 확인한 EM 사진이다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 더욱 상세히 설명하기로 한다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이다.

본 발명에 따른 휠 베어링용 강재는 차륜과 함께 회전하는 허브를 지지하는 베어링용 강재로서, 주요 합금 성분의 함량을 최적화하여 접촉피로수명을 저해하는 개재물의 생성을 억제하면서 결정립을 미세화시키는 바나듐계 탄화물을 석출시킬 수 있는 휠 베어링용 강재이다. 특히 본 발명에 따른 휠 베어링용 강재는 주조 후 고주파 열처리를 통하여 강도와 인성을 향상시킬 수 있도록 합금 성분을 조정하였다.

구체적으로는 중량%로, 탄소(C): 0.65 ~ 0.75%, 규소(Si): 0.40 ~ 0.50%, 망간(Mn): 0.75 ~ 0.90%, 크롬(Cr): 0.10 ~ 0.20%, 알루미늄(Al): 0.01 ~ 0.05%, 바나듐(V): 0.05 ~ 0.15%, 붕소(B): 0.002 ~ 0.003%, 나머지 Fe 및 기타 불가피한 불순물을 포함하는 휠 베어링용 강재를 대상으로 한다. 티타늄(Ti): 0.005% 이하 및 니오븀(Nb): 0.01% 이하 중 1종 또는 2종을 더 포함할 수 있다.

본 발명에서 합금성분 및 그 조성범위를 한정하는 이유는 아래와 같이 이하, 특별한 언급이 없는 한 조성 범위의 단위로 기재된 %는 중량%를 의미한다.

탄소(C): 0.65 ~ 0.75%

탄소(C)는 강도 및 경도를 결정하는 주요한 원소로서, 고주파 열처리 후 원하는 수준의 강도 및 경도(예를 들어 HV 700 이상)를 확보하기 위하여 0.65% 이상을 함유하여야 한다. 하지만, 탄소(C)의 함량이 0.75%를 초과하면 시멘타이트가 석출되기 때문에 그 최대값을 0.75%로 제한한다. 따라서 탄소(C)의 함량은 0.65 ~ 0.75% 범위로 제한한다.

규소(Si): 0.40 ~ 0.50%

규소(Si)는 matrix 기지에 고용 입계강화를 통해 피로강도를 증가시키는 원소로서, 규소(Si)의 함량이 0.30% 미만인 경우에 피로강도가 저하되어 그 이상을 첨가해야 하며 본 발명은 베어링 부품 특성상 구동 온도(접촉부 180℃ 이상)를 감안하여 연화저항성을 향상시킬 목적으로 0.40wt% 이상 첨가하는 것이 바람직하다. 여기서, 연화저항성이란 소재가 고온에서 경도 저하에 버틸 수 있는 정도를 말하는 것으로서 경도 저하가 적을수록 연화저항성은 우수하다. 하지만, 규소(Si)의 함량이 0.50%를 초과하면 단조성이 저하되기 때문에 그 최대값을 0.50%로 제한한다. 따라서 규소(Si)의 함량은 0.40 ~ 0.50% 범위로 제한한다.

망간(Mn): 0.75 ~ 0.90%

망간(Mn)은 크롬(Cr)과 함께 소입성을 향상시키는 원소로서, 고주파 열처리 시 단시간에 열처리 효과가 표면으로부터 깊은 곳까지 발현되도록 도와준다. 그래서 망간(Mn)은 열처리 효과를 극대화 하기 위하여 0.75% 이상 함유하는 것이 바람직하다. 하지만, 망간(Mn) 함유량이 너무 많으면 MnS 개재물을 형성시켜 베어링강 특성 중 가장 중요한 청정도에 따른 접촉피로수명의 저하가 나타나기 때문에 그 최대값을 0.90%로 제한한다. 따라서 망간(Mn)의 함량은 0.75 ~ 0.90% 범위로 제한한다.

크롬(Cr): 0.10 ~ 0.20%

크롬(Cr)은 망간(Mn)과 함께 소입성을 향상시키는 원소로서, 그래서 크롬(Cr)은 열처리 효과를 극대화 하기 위하여 0.10% 이상 함유하는 것이 바람직하다. 하지만, 크롬(Cr) 함유량이 너무 많으면 크롬(Cr)계 개재물을 형성시켜 베어링강 특성 중 가장 중요한 청정도에 따른 접촉피로수명의 저하가 나타나기 때문에 그 최대값을 0.20%로 제한한다. 따라서 크롬(Cr)의 함량은 0.10 ~ 0.20% 범위로 제한한다.

알루미늄(Al): 0.01 ~ 0.05%

알루미늄(Al)은 질소와 결합하여 결정립 미세화에 효과를 주지만 과도하게 함유되는 경우에는 Al₂O₃와 같은 비금속개재물의 생성으로 수명저하가 있기 때문에 알루미늄(Al)의 함량은 0.01 ~ 0.05% 범위로 제한한다.

바나듐(V): 0.05 ~ 0.15%

바나듐(V)은 석출강화 원소로서, 본 실시예에서는 티타늄(Ti) 및 니오븀(Nb)의 함량을 저감시킴에 따라 저하되는 강도를 향상시키기 위하여 그 함량이 조정된다. 특히 바나듐(V)은 결정립을 미세화시켜 템퍼연화 저항성 및 피로강도를 향상시킨다. 그래서 바나듐(V)은 결정립 미세화의 목적을 달성하기 위하여 0.05% 이상 첨가하는 것이 바람직하다. 하지만, 0.15%를 초과하여 첨가되면 인성이 저하될 뿐 아니라 합금의 원가를 상승시키는 문제가 발생한다. 따라서 바나듐(V)의 함량은 0.05 ~ 0.15% 범위로 제한한다.

붕소(B): 0.002 ~ 0.003%

붕소(B)는 베이나이트 형성을 촉진 시켜 초석 페라이트 형성을 억제하지만 과도하게 첨가되는 경우에 질소 및 산소와 결합하여 실질적으로 초석페라이트 형성을 억제하는 역할을 하지 못하게 된다. 따라서 붕소(B)의 함량은 0.002 ~ 0.003% 범위로 제한한다.

티타늄(Ti): 0.005% 이하

티타늄(Ti)은 질소와 결합하여 붕소(B)의 고주파 경화능 향상이 손실됨을 방지하나 TiN 화합물이 커질 경우 석출물에 의한 접촉 피로수명이 현저히 저하될 수 있기 때문에 본 발명에서는 티타늄(Ti)의 최대 함유량을 0.005%로 제한한다.

니오븀(Nb): 0.01% 이하

니오븀(Nb)은 Nb계 석출물을 형성하여 석출물끼리 뭉쳐서 조대화되면 접촉 피로수명이 현저히 저하될 수 있기 때문에 본 발명에서는 니오븀(Nb)의 최대 함유량을 0.01%로 제한한다.

한편, 상기한 성분 이외의 잔부는 철(Fe) 및 불가피하게 함유되는 불순물이다.

본 발명은 휠 베어링을 제조하기 위하여 상기와 같은 조성을 갖는 용강을 준비한 다음, 준비된 용강을 주조한 다음 열간 단조하여 성형품으로 성형한다. 그리고 성형품을 고주파 열처리한다.

고주파 열처리는 오스테나이트상 형성 온도 이상, 1000℃ 이하의 온도에서 ?칭하는 ?칭과정과; ?칭 후 200℃ 이하의 온도에서 템퍼링하는 템퍼링과정을 포함한다.

이때 ?칭과정은 마르텐사이트상을 형성하기 위한 과정으로서, 가열온도는 오스테나이트상이 형성되는 온도 이상이면서 1000℃ 이하로 제한한다. 그 이유는 ?칭 후 마르텐사이트상의 형성을 위하여 오스테나이트상이 형성되는 온도 이상으로 가열을 하여야 하지만, 1000℃를 초과하게 되면 결정립 성장을 억제시키기 위하여 석출시키는 바나듐(V)계 탄화물이 용융되기 때문이다. 이를 위하여 성형품에 320V의 전압으로 6초 동안 가열한 후 ?칭시킨다.

또한, 템퍼링과정은 결정립이 조대화되는 것을 방지하면서 실시되는 것이 바람직한데, 이를 위하여 템퍼링 온도는 200℃ 이하로 제한하는 것이 바람직하다. 이를 위하여 ?칭된 성형품을 200V의 전압으로 가열한 상태에서 9초 동안 지속하여 템퍼링시킨다.

이러한 고주파 열처리를 통하여 성형품은 결정립도가 5㎛ 이하이고, 평균 크기가 10 ~ 30㎚인 바나듐(V)계 탄화물이 결정입계(grain boundary)에 석출된다.

이하, 실시예 및 비교예를 사용하여 본 발명을 설명한다.

상업 생산되는 휠 베어링의 생산 조건에 따라 최종 제품을 생산하는 실험을 실시하였으며, 표 1과 같이 각 성분의 함량을 변경하면서 생산된 용강을 이용하여 주조한 주조품을 열간 단조하여 성형품으로 성형한 다음 고주파 열처리 조건으로 열처리하였다. 이때 고주파 열처리 조건은 표 2와 같이 ?칭 및 템퍼링 조건을 변경하면서 실시하였다. 이렇게 제조된 실시예 및 비교예에 따른 휠 베어링의 인장강도, 충격강도 및 접촉피로수명에 대한 물성을 측정하는 실험을 실시하였으며, 그 결과를 하기의 표 3에 나타내었다.

특히, 접촉피로시험(Rolling contact fatigue test)의 조건은 아래와 같다.

1) Surface Roughness: Ra(um): 0.02

2) Load(kg): 550

3) Ball Q'ty: 3

4) Hertz Stress (Gpa): 5.8

5) Rotation Speed (RPM): 1500

6) Lubricant: Morlina

샘플#	C	Si	Mn	Cr	Al	V	Ti	B	Nb	비고
1	0.68	0.41	0.77	0.18	0.03	0.1	-	0	-	발명예
2	0.72	0.43	0.8	0.17	0.02	0.3	-	0	-	비교예
3	0.74	0.42	0.75	0.19	0.03	0.12	0.05	0	-	비교예
4	0.73	0.42	0.82	0.15	0.03	0.1	-	0.01	-	비교예
5	0.71	0.4	0.83	0.16	0.03	0.15	-	0	0.03	비교예

구분	샘플#	?칭(℃)	템퍼링(℃)	비고
시험1	1	950	180	실시예
시험2	1	1050	180	비교예
시험3	1	950	200	실시예
시험4	1	950	300	비교예
시험5	2	950	180	비교예
시험6	3	950	180	비교예
시험7	4	950	180	비교예
시험8	5	950	180	비교예

구분	결정립도 (㎛)	인장강도 (MPa)	충격강도 (J/㎠)	접촉피로수명 (cyc. B10 기준)	비고
시험1	5	1953	20	190만	실시예
시험2	18	1908	12	110만	비교예
시험3	5	1962	21	186만	실시예
시험4	8	1852	14	184만	비교예
시험5	6	1944	14	183만	비교예
시험6	7	1941	22	103만	비교예
시험7	17	1951	18	175만	비교예
시험8	6	1950	18	158만	비교예

표 1 내지 표 3에서 알 수 있듯이, 시험 1 및 시험 3은 본 발명에 따른 실시예로서, 열처리 후에 인장강도가 1950MPa 이상이고, 충격강도가 20 J/㎠ 이상이며, 접촉피로수명이 185만회 이상인 것을 확인할 수 있었다. 따라서, Ti 및 Nb을 합금 원소에서 제외하더라도 V의 함량을 조절하여 원하는 수준의 인장강도, 충격강도 및 접촉피로수명을 달성할 수 있다는 것을 확인할 수 있었다.

반면에, 시험 2는 본 발명의 합금 성분 함량을 만족하지만, ?칭온도가 제한 온도보다 높은 결과, 결정립이 과도하게 성장하여 충격강도가 저하된 것을 확인할 수 있었다.

시험 4는 본 발명의 합금 성분 함량을 만족하지만, 템퍼링온도가 제한 온도보다 높은 결과, 인장강도가 저하된 것을 확인할 수 있었다.

시험 5 내지 시험 8은 본 발명이 열처리 조건, 즉 ?칭온도와 템퍼링온도는 만족하지만 합금 성분의 함량을 만족하지 못하는 비교예이다.

시험 5는 바나듐이 과도하게 첨가된 비교예로서, 충격강도가 저하된 것을 확인할 수 있었다.

시험 6은 티타늄이 과도하게 첨가된 비교예로서, 접촉피로수명이 저하된 것을 확인할 수 있었다.

시험 7은 붕소가 과도하게 첨가된 비교예로서, 결정립이 과도하게 성장하여 접촉피로수명이 저하된 것을 확인할 수 있었다.

시험 8은 니오븀이 과도하게 첨가된 비교예로서, 접촉피로수명이 저하된 것을 확인할 수 있었다.

한편, 도 1은 본 발명에 따른 휠 베어링용 강재의 결정립을 보여주는 SEM 사진으로서, 도 1에서 알 수 있듯이, 바나듐 첨가를 통해 바나듐 석출물(바나듐(V)계 탄화물)이 오스테나이트 입계에 형성된 것을 확인할 수 있다. 이렇게 바나듐(V)계 탄화물이 결정입계에 형성됨에 따라 피닝 효과를 주어 오스테나이트 결정립 성장을 지연시키고, 이를 통하여 강도와 인성을 동시에 확보할 수 있다. 또한, 결정립의 미세립화를 통해 회전굽힘 강도 및 접촉피로수명의 향상도 확보할 수 있다.

특히, 바나듐(V)계 탄화물의 크기는 수 나노 ~ 수십㎚, 바람직하게는 평균 크기가 10 ~ 30㎚로 석출되기 때문에 피닝 효과가 향상된다.

여기서 피닝 효과(Zener pinning force)는 입계에 존재하는 석출물이 결정립 성장을 방해하는 힘으로 석출물이 많고, 크기가 작을수록 그 효과가 커진다.

한편, 도 2는 V의 함량에 따른 평균입도의 크기를 보여주는 그래프이고, 도 3a 및 도 3b는 V의 함량에 따라 바나듐(V)계 탄화물의 크기를 확인한 EM 사진이다.

도 3a는 표 2의 시험 1에 의해 제조된 샘플에서 석출된 바나듐(V)계 탄화물을 보여주는 사진이고, 도 3b는 표 2의 시험 5에 의해 제조된 샘플에서 석출된 바나듐(V)계 탄화물을 보여주는 사진이다.

이론상 바나듐 함량이 많아질수록 탄화물 석출량의 증가로 오스테나이트 결정립도 작아져야 하나 도 2에서 확인된 바와 같이 바나듐의 함량이 0.15%를 초과하게 되면 입도 변화가 미비하다는 것이 확인되었다.

한편, 도 3a 및 도 3b에서 확인할 수 있듯이, 바나듐의 함량이 0.15%를 초과하면서 grain boundary에 뭉쳐있는 석출물이 많이 관찰되었다. 이렇게 바나듐의 함량이 많아질수록 석출물의 분율은 늘어나지만 뭉쳐있는 석출물, 즉 크기가 큰 석출물의 양이 늘어나 피닝효과(zener pinning force)가 포화되어 평균 입도의 크기도 더 이상 크게 줄어들지 않는 것으로 판단된다. 따라서 본 발명에서는 바나듐(V)계 석출물의 평균 크기를 측정한 결과 10 ~ 30㎚의 크기일 시 효과가 있는 것을 확인할 수 있었다.

본 발명을 첨부 도면과 전술된 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였으나, 본 발명은 그에 한정되지 않으며, 후술되는 특허청구범위에 의해 한정된다. 따라서, 본 기술분야의 통상의 지식을 가진 자라면 후술되는 특허청구범위의 기술적 사상에서 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 변형 및 수정할 수 있다.

Claims

자동차의 휠 베어링으로 사용되는 강재로서,
중량%로, C: 0.65 ~ 0.75%, Si: 0.40 ~ 0.50%, Mn: 0.75 ~ 0.90%, Cr: 0.10 ~ 0.20%, Al: 0.01 ~ 0.05%, V: 0.05 ~ 0.15%, B: 0.002 ~ 0.003%, 나머지 Fe 및 기타 불가피한 불순물을 포함하는 휠 베어링용 강재.
청구항 1에 있어서,
상기 강재는 Ti: 0.005% 이하 및 Nb: 0.01% 이하 중 1종 또는 2종을 더 포함하는 휠 베어링용 강재.
청구항 1에 있어서,
상기 강재는 결정립도가 5㎛ 이하인 것을 특징으로 하는 휠 베어링용 강재.
청구항 1에 있어서,
상기 강재는 바나듐(V)계 탄화물이 석출되고,
상기 바나듐(V)계 탄화물의 크기는 평균 10 ~ 30㎚인 것을 특징으로 하는 휠 베어링용 강재.
청구항 1에 있어서,
상기 강재는 인장강도가 1950MPa 이상인 것을 특징으로 하는 휠 베어링용 강재.
청구항 1에 있어서,
상기 강재는 충격강도가 20 J/㎠ 이상인 것을 특징으로 하는 휠 베어링용 강재.
청구항 1에 있어서,
상기 강재는 접촉피로수명이 185만회 이상인 것을 특징으로 하는 휠 베어링용 강재.
중량%로, C: 0.65 ~ 0.75%, Si: 0.40 ~ 0.50%, Mn: 0.75 ~ 0.90%, Cr: 0.10 ~ 0.20%, Al: 0.01 ~ 0.05%, V: 0.05 ~ 0.15%, B: 0.002 ~ 0.003%, 나머지 Fe 및 기타 불가피한 불순물을 포함하는 용강을 준비하는 단계와;
상기 용강을 주조한 다음 열간단조하여 성형품으로 성형하는 단계와;
상기 성형품을 고주파 열처리하는 단계를 포함하는 휠 베어링 제조방법.
청구항 8에 있어서,
상기 용강을 준비하는 단계에서 상기 용강은 Ti: 0.005% 이하 및 Nb: 0.01% 이하 중 1종 또는 2종을 더 포함하는 휠 베어링 제조방법.
청구항 8에 있어서,
상기 고주파 열처리하는 단계는
오스테나이트상 형성 온도 이상, 1000℃ 이하의 온도에서 ?칭하는 ?칭과정과;
?칭 후 200℃ 이하의 온도에서 템퍼링하는 템퍼링과정을 포함하는 휠 베어링 제조방법.
청구항 8에 있어서,
상기 고주파 열처리하는 단계 이후의 성형품은 결정립도가 5㎛ 이하이고, 평균 크기가 10 ~ 30㎚인 바나듐(V)계 탄화물이 결정입계(grain boundary)에 석출된 것을 특징으로 하는 휠 베어링 제조방법.
청구항 8에 있어서,
상기 고주파 열처리하는 단계 이후의 성형품은 인장강도가 1950MPa 이상이고, 충격강도가 20 J/㎠ 이상이며, 접촉피로수명이 185만회 이상인 것을 특징으로 하는 휠 베어링 제조방법.