WO2018159840A1

WO2018159840A1 - 軸受部品及び転がり軸受、ならびに軸受部品の製造方法

Info

Publication number: WO2018159840A1
Application number: PCT/JP2018/008149
Authority: WO
Inventors: 山田　昌弘; 大木　力
Original assignee: Ntn株式会社
Priority date: 2017-03-03
Filing date: 2018-03-02
Publication date: 2018-09-07
Also published as: US20200003259A1; EP3591089A4; CN110494584A; EP3591089A1; US11137031B2

Abstract

異物混入環境下での使用に十分に耐え得る程度の耐摩耗性を有しており、かつ炭窒化物を形成し得る元素を数％以上十数％以下含有させた鋼材を用いた従来の軸受部品よりも製造コストが低い軸受部品および転がり軸受ならびに軸受部品の製造方法を提供する。軸受部品は、クロムモリブデン鋼からなり、軌道面または転動面を備える。軌道面または転動面には炭化物、窒化物、および炭窒化物の少なくともいずれかからなる析出化合物が存在している。軌道面または転動面における析出化合物の面積率が３％以上である。軌道面または転動面における析出化合物の平均粒径が０．３μｍ以下である。

Description

軸受部品及び転がり軸受、ならびに軸受部品の製造方法

　本発明は、軸受部品及び転がり軸受、ならびに軸受部品の製造方法に関し、特に軸受内部に異物が混入しやすい環境（異物混入環境）下で使用される軸受部品及び転がり軸受、ならびに軸受部品の製造方法に関する。

　軸受部品の製造方法として、クロムモリブデン鋼（ＳＣＭ）からなる成形体に対し浸炭窒化処理、焼入処理、および焼戻処理を順に施す方法が知られている。しかし、上記の製造方法により製造された軸受部品は、異物混入環境下での使用に耐え得る程度の耐摩耗性や靱性を有しておらず、異物混入環境下で使用されたときに表面が損傷して早期に寿命に至る場合があった。

　そこで、従来の一般的な軸受部品には、珪素（Ｓｉ）、マンガン（Ｍｎ）、クロム（Ｃｒ）、モリブデン（Ｍｏ）、バナジウム（Ｖ）、およびチタン（Ｔｉ）などの炭窒化物を形成し得る元素群の少なくともいずれかが数％以上十数％以下程度含有された鋼材が使用されている。上記鋼材に所定の熱処理を施すことにより、軸受部品の軌道面または転動面に上記添加元素の炭化物および窒化物をその元素含有率に応じて析出させ、耐摩耗性の向上を図っている（例えば、特開平２－２７７７６４号公報、特開平３－６４４３１号公報、特開平８－４９０５７号公報、特開平８－３１１６０３号公報、特開平１１－２０１１６８号公報、特開２００１－３２３９３９号公報、特開２００７－２３２２０１号公報、特開２０１３－１１０１０号公報参照）。

特開平２－２７７７６４号公報特開平３－６４４３１号公報特開平８－４９０５７号公報特開平８－３１１６０３号公報特開平１１－２０１１６８号公報特開２００１－３２３９３９号公報特開２００７－２３２２０１号公報特開２０１３－１１０１０号公報

　しかしながら、上記鋼材は、炭窒化物を形成し得る元素を種々の比率で含有しているため高価である。

　本発明の目的は、異物混入環境下での使用に十分に耐え得る程度の耐摩耗性を有しており、かつ上記鋼材を用いた従来の軸受部品よりも製造コストが低い軸受部品および転がり軸受ならびに軸受部品の製造方法を提供することにある。

　本発明に従った軸受部品は、クロムモリブデン鋼鋼材からなり、軌道面または転動面を備える。軌道面または転動面には炭化物、窒化物、および炭窒化物の少なくともいずれかからなる化合物粒が存在している。軌道面または転動面における化合物粒の面積率が３％以上である。軌道面または転動面における化合物粒の平均粒径が０．３μｍ以下である。

　上記の軸受部品は、表面に拡散層を備えるクロムモリブデン鋼製の軸受部品である。拡散層は、複数の化合物粒と、複数のマルテンサイトブロックとを含む。化合物粒の平均粒径は、０．３μｍ以下である。拡散層中における化合物粒の面積比率は３パーセント以上である。マルテンサイトブロックの最大粒径は、３．８μｍ以下である。

　上記の軸受部品において、結晶粒径が１．０μｍ以下のマルテンサイトブロックは、第１群を構成していてもよい。第１群に属するマルテンサイトブロックの総面積をマルテンサイトブロックの総面積により除した値は、０．５５以上０．７５以下であってもよい。

　上記の軸受部品において、マルテンサイトブロックは、第２群に属するマルテンサイトブロックと、第３群に属するマルテンサイトブロックとからなっていてもよい。第３群に属するマルテンサイトブロックの結晶粒径の最小値は、第２群に含まれるマルテンサイトブロックの結晶粒径の最大値よりも大きくてもよい。第３群に属するマルテンサイトブロックの総面積をマルテンサイトブロックの総面積により除した値は、０．５以上であってもよい。第３群に属する最も結晶粒径が大きいマルテンサイトブロック以外の第３群に属するマルテンサイトブロックの総面積をマルテンサイトブロックの総面積により除した値は、０．５未満であってもよい。第３群に属するマルテンサイトブロックの平均粒径は、０．７μｍ以上１．４μｍ以下であってもよい。

　上記の軸受部品において、マルテンサイトブロックは、第４群に属するマルテンサイトブロックと、第５群に属するマルテンサイトブロックとからなっていてもよい。第５群に属するマルテンサイトブロックの結晶粒径の最小値は、第４群に含まれるマルテンサイトブロックの結晶粒径の最大値よりも大きくてもよい。第５群に属するマルテンサイトブロックの総面積をマルテンサイトブロックの総面積により除した値は、０．７以上であってもよい。第５群に属する最も結晶粒径が大きいマルテンサイトブロック以外の第５群に属するマルテンサイトブロックの総面積をマルテンサイトブロックの総面積により除した値は、０．７未満であってもよい。第５群に属するマルテンサイトブロックの平均粒径は、０．６μｍ以上１．１μｍ以下であってもよい。

　上記の軸受部品において、マルテンサイトブロックは、第２群に属するマルテンサイトブロックと、第３群に属するマルテンサイトブロックとからなっていてもよい。第３群に属するマルテンサイトブロックの結晶粒径の最小値は、第２群に含まれるマルテンサイトブロックの結晶粒径の最大値よりも大きくてもよい。第３群に属するマルテンサイトブロックの総面積をマルテンサイトブロックの総面積により除した値は、０．５以上であってもよい。第３群に属する最も結晶粒径が大きいマルテンサイトブロックを除く第３群に属するマルテンサイトブロックの総面積をマルテンサイトブロックの総面積により除した値は、０．５未満であってもよい。第３群に属するマルテンサイトブロックの平均アスペクト比は、２．５以上２．８以下であってもよい。

　上記の軸受部品において、マルテンサイトブロックは、第４群に属するマルテンサイトブロックと、第５群に属するマルテンサイトブロックとからなっていてもよい。第５群に属するマルテンサイトブロックの結晶粒径の最小値は、第４群に含まれるマルテンサイトブロックの結晶粒径の最大値よりも大きくてもよい。第５群に属するマルテンサイトブロックの総面積をマルテンサイトブロックの総面積により除した値は、０．７以上であってもよい。第５群に属する最も結晶粒径が大きいマルテンサイトブロックを除く第５群に属するマルテンサイトブロックの総面積をマルテンサイトブロックの総面積により除した値は、０．７未満であってもよい。第５群に属するマルテンサイトブロックの平均アスペクト比は、２．４以上２．６以下であってもよい。

　上記軸受部品では、軌道面または転動面における旧オーステナイト結晶粒の平均粒径が８μｍ以下である。上記の軸受部品において、拡散層中における旧オーステナイト粒の平均粒径は、８μｍ以下であってもよい。

　上記軸受部品では、化合物粒は（Ｆｅ，Ｃｒ）_３（Ｃ，Ｎ）を含む。
　上記軸受部品では、軌道面または転動面から深さ１０μｍまでの浅層領域の平均炭素濃度が０．７重量％以上であり、浅層領域の平均窒素濃度が０．２重量％以上である。

　上記の軸受部品において、クロムモリブデン鋼は、ＪＩＳ規格に定めるＳＣＭ４３５であってもよい。

　本発明に従った転がり軸受は、外輪と、外輪の内側に配置される内輪と、外輪と内輪との間に配列される複数の転動体とを備える。外輪、内輪および転動体のうち少なくともいずれかは、上記軸受部品である。該転がり軸受は、内周面に外輪軌道面が設けられたクロムモリブデン鋼製の外輪と、外周面に内輪軌道面が設けられ、かつ、第２軌道面が第１軌道面に対向するように配置されるクロムモリブデン鋼製の内輪と、第１軌道面と第２軌道面との間で転動自在に配置され、かつ、転動面を有するクロムモリブデン鋼製の転動体とを備える。外輪軌道面、内輪軌道面及び転動面の少なくとも１つには、拡散層が設けられる。拡散層は、複数の化合物粒と、複数のマルテンサイトブロックとを含む。化合物粒の平均粒径は、０．３μｍ以下である。拡散層中における化合物粒の面積比率は３パーセント以上である。マルテンサイトブロックの最大粒径は、３．８μｍ以下である。

　本発明に従った軸受部品の製造方法は、クロムモリブデン鋼からなる成形体を準備する工程と、成形体を、アンモニアを含む浸炭窒化雰囲気中で９３０℃以上９４０℃以下に加熱することにより、成形体を浸炭窒化する工程と、浸炭窒化された成形体を８５０℃以上９３０℃未満の１次焼入温度に加熱した後、Ｍｓ点以下の温度まで冷却することにより、成形体を１次焼入れする工程と、１次焼入れされた成形体をＡ_１点以上８５０℃未満の２次焼入温度に加熱した後、Ｍｓ点以下の温度まで冷却することにより、成形体を２次焼入れする工程とを備える。

　上記軸受部品の製造方法では、１次焼入温度は８６０℃以上８８０℃以下であり、２次焼入温度は８２０℃以上８４０℃以下である。

　本発明によれば、異物混入環境下での使用に十分に耐え得る程度の耐摩耗性と靱性とが両立されており、かつ炭窒化物を形成し得る元素を含有させた上記鋼材を用いた従来の軸受部品よりも製造コストが低い軸受部品および転がり軸受ならびに軸受部品の製造方法を提供することができる。

本実施の形態１に係る転がり軸受および軸受部品を示す断面図である。本実施の形態１に係る軸受部品の製造方法での熱処理方法を説明するための図である。実施例１の試料１の内輪の炭素および窒素の濃度分布を示すグラフである。実施例１の試料２の内輪の炭素および窒素の濃度分布を示すグラフである。実施例１の試料１の内輪の表面の電子顕微鏡像である。実施例１の試料１のころの表面の電子顕微鏡像である。実施例１の試料２の内輪の表面の電子顕微鏡像である。実施例１の試料２のころの表面の電子顕微鏡像である。実施例１の試料１の内輪の表面の光学顕微鏡像である。実施例１の試料１のころの表面の光学顕微鏡像である。実施例１の試料２の内輪の表面の光学顕微鏡像である。実施例１の試料２のころの表面の光学顕微鏡像である。実施例１の試験片１および２の耐摩耗試験結果を示すグラフである。実施例１の試験片３および４のシャルピー衝撃試験結果を示すグラフである。実施例１の試料３および試料４の転がり軸受の潤滑油に異物を混入させたときの寿命試験結果を示すグラフである。実施の形態２に係る軸受部品の上面図である。図１６のＸＶＩＩ－ＸＶＩＩにおける断面図である。図１７の領域ＸＶＩＩＩにおける拡大図である。実施の形態２に係る軸受部品の製造方法を示す工程図である。実施の形態２に係る軸受部品の製造方法におけるヒートパターンを示すグラフである。実施の形態２に係る転がり軸受１００の断面図である。試料５に対するＥＰＭＡによる炭素濃度及び窒素濃度の測定結果を示すグラフである。試料７に対するＥＰＭＡによる炭素濃度及び窒素濃度の測定結果を示すグラフである。試料５の表面近傍における電子顕微鏡像である。試料６の表面近傍における電子顕微鏡像である。試料７の表面近傍における電子顕微鏡像である。試料８の表面近傍における電子顕微鏡像である。試料６の表面近傍におけるＥＢＳＤ画像である。試料８の表面近傍におけるＥＢＳＤ画像である。試料５の表面近傍における光学顕微鏡像である。試料７の表面近傍における光学顕微鏡像である。試料５及び試料７の表面近傍における第３群及び第５群に属するマルテンサイトブロックの平均粒径を示すグラフである。試料６及び試料８の表面近傍における第３群及び第５群に属するマルテンサイトブロックの平均粒径を示すグラフである。試料５及び試料７の表面近傍における第３群及び第５群に属するマルテンサイトブロックの平均アスペクト比を示すグラフである。試料６及び試料８の表面近傍における第３群及び第５群に属するマルテンサイトブロックの平均アスペクト比を示すグラフである。試料９及び試料１０に対するシャルピ－衝撃試験結果を示すグラフである。シャルピ－衝撃試験が行われた後の試料９のノッチ側表面における電子顕微鏡像である。シャルピ－衝撃試験が行われた後の試料１０のノッチ側表面における電子顕微鏡像である。試料１１及び試料１２に対する転動疲労試験結果を示すグラフである。試料１３及び試料１４に対する摩耗試験結果を示すグラフである。

　以下、図面を参照して、本発明の実施の形態について説明する。なお、以下の図面において同一または相当する部分には同一の参照番号を付しその説明は繰返さない。

　＜実施の形態１に係る転がり軸受の構成＞
　図１に示されるように、本実施の形態１に係る転がり軸受１は、外輪１０、内輪１１、玉１２および保持器１３を主に備える。外輪１０、内輪１１および玉１２が本実施の形態に係る軸受部品である。なお、転がり軸受１は、例えば図１に示されるように深溝玉軸受であるが、これに限られるものではない。転がり軸受１は、アンギュラ玉軸受などのラジアル玉軸受であってもよいし、スラスト玉軸受、ラジアルころ軸受、スラストころ軸受であってもよい。

　外輪１０は、環形状であって、内周面に外輪軌道面１０Ａを有している。内輪１１は、環形状であって、外周面に内輪軌道面１１Ａを有している。内輪１１は、内輪軌道面１１Ａが外輪軌道面１０Ａに対向するように外輪１０の内周側に配置されている。外輪１０および内輪１１は、クロムモリブデン鋼（ＳＣＭ）により構成されており、例えばＳＣＭ４３５により構成されている。

　玉１２は、外輪１０の内周面上に配置されている。玉１２は、例えば保持器１３により外輪１０および内輪１１の周方向に沿った円環状の軌道上において所定のピッチで並べて配置されている。玉１２は、保持器１３により当該軌道上を転動自在に保持されている。玉１２は、玉転動面１２Ａを有し、当該玉転動面１２Ａにおいて外輪軌道面１０Ａおよび内輪軌道面１１Ａに接触している。玉１２はＳＣＭにより構成されており、例えばＳＣＭ４３５により構成されている。保持器１３を構成する材料は、例えば合成樹脂を含む。このような構成により、深溝玉軸受１の外輪１０および内輪１１は、互いに相対的に回転可能となっている。

　＜軸受部品の具体的構成＞
　外輪１０の外輪軌道面１０Ａからの深さが０．５ｍｍ以内である表面領域１０Ｂの炭素濃度は、外輪軌道面１０Ａからの深さが０．５ｍｍ超えである外輪１０の内部領域の炭素濃度よりも高い。外輪１０の外輪軌道面１０Ａからの深さが０．５ｍｍ以内である表面領域１０Ｂの窒素濃度は、外輪１０の上記内部領域の窒素濃度よりも高い。

　外輪１０の外輪軌道面１０Ａには、炭化物、窒化物、および炭窒化物の少なくともいずれかからなる化合物粒（析出化合物）が存在している。外輪軌道面１０Ａにおける上記析出化合物の面積率は３％以上である。外輪軌道面１０Ａにおける上記析出化合物の平均粒径は０．３μｍ以下である。上記析出化合物は、鉄（Ｆｅ）およびクロム（Ｃｒ）を含み、主に（Ｆｅ，Ｃｒ）_３（Ｃ，Ｎ）を含む。

　外輪１０の表面領域１０Ｂのうち、外輪軌道面１０Ａから深さ１０μｍまでの外輪浅層領域の平均炭素濃度は０．７重量％以上である。当該外輪浅層領域の平均窒素濃度は０．２重量％以上である。なお、浅層領域における平均炭素濃度（または平均窒素濃度）は、軌道面または転動面に垂直な断面についてＥＰＭＡ（Ｅｌｅｃｔｒｏｎ　Ｐｒｏｂｅ　Ｍｉｃｒｏ　Ａｎａｌｙｓｉｓ）により深さ方向に線分析を行ない、軌道面または転動面から１０μｍ深さまでの炭素濃度（または窒素濃度）の平均値として算出される。

　外輪１０の外輪軌道面１０Ａにおける旧オーステナイト結晶粒の平均粒径は８μｍ以下である。

　内輪１１の内輪軌道面１１Ａからの深さが０．５ｍｍ以内である表面領域１１Ｂの炭素濃度は、内輪軌道面１１Ａからの深さが０．５ｍｍ超えである内輪１１の内部領域の炭素濃度よりも高い。内輪１１の内輪軌道面１１Ａからの深さが０．５ｍｍ以内である表面領域１１Ｂの窒素濃度は、内輪１１の上記内部領域の窒素濃度よりも高い。

　内輪１１の内輪軌道面１１Ａには、炭化物、窒化物、および炭窒化物の少なくともいずれかからなる析出化合物が存在している。内輪軌道面１１Ａにおける上記析出化合物の面積率は３％以上である。内輪軌道面１１Ａにおける上記析出化合物の平均粒径は０．３μｍ以下である。上記析出化合物は、鉄（Ｆｅ）およびクロム（Ｃｒ）を含み、主に（Ｆｅ，Ｃｒ）_３（Ｃ，Ｎ）を含む。

　内輪１１の表面領域１１Ｂのうち、内輪軌道面１１Ａから深さ１０μｍまでの内輪浅層領域の平均炭素濃度は０．７重量％以上である。当該内輪浅層領域の平均窒素濃度は０．２重量％以上である。

　内輪１１の内輪軌道面１１Ａにおける旧オーステナイト結晶粒の平均粒径は８μｍ以下である。

　玉１２の玉転動面１２Ａからの深さが０．５ｍｍ以内である表面領域１２Ｂの炭素濃度は、玉転動面１２Ａからの深さが０．５ｍｍ超えである玉１２の内部領域の炭素濃度よりも高い。玉１２の玉転動面１２Ａからの深さが０．５ｍｍ以内である表面領域１２Ｂの窒素濃度は、玉１２の上記内部領域の窒素濃度よりも高い。

　玉１２の玉転動面１２Ａには、炭化物、窒化物、および炭窒化物の少なくともいずれかからなる析出化合物が存在している。玉転動面１２Ａにおける上記析出化合物の面積率は３％以上である。玉転動面１２Ａにおける上記析出化合物の平均粒径は０．３μｍ以下である。上記析出化合物は、鉄（Ｆｅ）およびクロム（Ｃｒ）を含み、主に（Ｆｅ，Ｃｒ）_３（Ｃ，Ｎ）を含む。

　玉１２の表面領域１２Ｂのうち、玉転動面１２Ａから深さ１０μｍまでの玉浅層領域の平均炭素濃度は０．７重量％以上である。当該玉浅層領域の平均窒素濃度は０．２重量％以上である。

　玉１２の玉転動面１２Ａにおける旧オーステナイト結晶粒の平均粒径は８μｍ以下である。

　外輪１０の外輪軌道面１０Ａから外周面までの厚みは例えば１０ｍｍ以上である。内輪１１の内輪軌道面１１Ａから内周面までの厚みは例えば１０ｍｍ以上である。玉１２の直径は例えば１０ｍｍ以上である。

　なお、軌道面および転動面における上記析出化合物の平均粒径は、例えば軌道面および転動面の電子顕微鏡像から算出され得る。軌道面および転動面における旧オーステナイト結晶粒の平均粒径は、例えば軌道面および転動面の光学顕微鏡像から算出され得る。本明細書において、平均粒径とは、十分な数（例えば２０個）の粒子の粒径の算術平均をいう。

　また、軌道面および転動面における上記析出化合物の面積率は、軌道面および転動面の予め定められた表面積の領域内に存在する析出化合物の総表面積の、当該領域の表面積に対する割合である。軌道面および転動面の予め定められた表面積の領域とは、例えば軌道面および転動面を顕微鏡などで観察したときの観察視野における領域である。析出化合物の総表面積とは、観察領域を有する面に対して成す角度が９０°±２°の方向（略垂直な方向）から観察領域を見たときに確認される析出化合物の当該方向に垂直な平面への投影面積の総和である。

　＜軸受部品および転がり軸受の製造方法＞
　本実施の形態１に係る転がり軸受１の製造方法では、まず外輪１０、内輪１１、玉１２となるべき成形体がそれぞれ形成される（工程（Ｓ１０））。本工程（Ｓ１０）では、ＳＣＭ材を機械加工することにより、所定の形状を有する成形体を形成する。機械加工方法としては、切削やプレス加工など任意の方法を用いることができる。

　次に、上記成形体に対し、図２に示されるような熱処理が実施される。図２の横方向は、熱処理工程での経過時間を示しており、右に行くほど時間が経過していることを示している。図２の縦方向は、熱処理工程での成形体の加熱温度を示しており、上に行くほど温度が高いことを示している。

　上記熱処理工程では、まず、被処理物としての成形部材が浸炭窒化処理される（工程（Ｓ２０））。本工程（Ｓ２０）では、先の工程（Ｓ１０）において準備された成形体が、例えばＲガスなどの吸熱型変成ガスにアンモニア（ＮＨ_３）ガスが導入された雰囲気中において、Ａ_１点以上の温度である９３０℃以上９４０℃以下の浸炭窒化温度Ｔ１に加熱される。加熱保持時間は、例えば１０時間以上１５時間以下である。本工程（Ｓ２０）の雰囲気は、雰囲気中の一酸化炭素（ＣＯ）量、二酸化炭素（ＣＯ₂）量、および未分解ＮＨ₃量を用いて、未分解アンモニア量（分解されることなく雰囲気中に存在するＮＨ３ガスの雰囲気中の量）が例えば０．１体積％以上となるように、制御される。これにより、浸炭窒化処理された成形体の表面を含む領域の炭素濃度および窒素濃度は、該成形体の他の領域の炭素濃度および窒素濃度と比べて高くなる。

　上記熱処理工程では、次に、浸炭窒化処理された成形体が窒素拡散処理される（工程（Ｓ２５））。本工程（Ｓ２５）では、先の工程（Ｓ２０）において浸炭窒化処理された成形体が、例えばＲガスなどの吸熱型変成ガスにアンモニア（ＮＨ_３）ガスが導入された雰囲気中において、例えば浸炭窒化温度Ｔ１に加熱保持される。加熱保持時間は、例えば５時間以上１０時間以下である。本工程（Ｓ２５）の雰囲気は、上記浸炭窒化処理と同様に雰囲気中の一酸化炭素（ＣＯ）量、二酸化炭素（ＣＯ₂）量、および未分解ＮＨ₃量を用いて、未分解アンモニア量が例えば０．１体積％以上となるように、制御される。また、以下の式（１）および（２）により定義されるαに関し、窒素拡散処理におけるαは浸炭窒化処理におけるαよりも低く制御される。

　上記熱処理工程では、次に、浸炭窒化処理された成形体が１次焼入処理される（工程（Ｓ３０））。本工程（Ｓ３０）では、先の工程（Ｓ２５）にて窒素拡散処理された成形体が、アンモニアガスを含まない雰囲気中において、上記浸炭窒化温度Ｔ１未満であるがＡ１点よりも十分に高い１次焼入温度Ｔ２に所定時間加熱保持された後、Ｍ_Ｓ点以下の温度域に冷却される。このとき、先の工程（Ｓ２５）において上記浸炭窒化温度Ｔ１に加熱されていた成形体は、Ａ１点未満の温度に冷却されることなく１次焼入温度Ｔ２に加熱される。１次焼入温度Ｔ２は、主に（Ｆｅ，Ｃｒ）_３（Ｃ，Ｎ）からなる析出化合物の過大化を抑制するために一般的な焼入温度である８５０℃より高い温度とされ、例えば８６０℃以上８８０℃以下であり、例えば８７０℃である。加熱保持時間は、例えば０．５時間以上２時間以下である。冷却は例えば油冷である。

　上記熱処理工程では、次に、１次焼入処理された成形体が２次焼入処理される（工程（Ｓ４０））。本工程（Ｓ４０）では、先の工程（Ｓ３０）において焼入硬化された成形体が、Ａ１点以上上記１次焼入温度Ｔ２未満の２次焼入温度Ｔ３に加熱保持された後、Ｍ_Ｓ点以下の温度に冷却される。２次焼入温度Ｔ３は、８５０℃未満であり、例えば８２０℃以上８４０℃以下であり、例えば８３０℃である。加熱時間は、例えば１時間以上２時間以下である。冷却は例えば油冷である。

　上記熱処理工程では、次に、焼戻処理される（工程（Ｓ５０））。本工程（Ｓ５０）では、先の工程（Ｓ４０）において焼入硬化された成形体がＡ１点以下の焼戻温度Ｔ４に加熱されることにより、焼戻処理される。焼戻温度Ｔ４は、例えば１５０℃以上３５０℃以下であり、例えば１８０℃である。加熱保持時間は、例えば０．５時間以上５時間以下である。以上の工程により、熱処理工程は完了する。

　次に、上記熱処理工程が施された成形体が仕上げ加工される（工程（Ｓ６０））。本工程（Ｓ６０）では、例えば成形体の表面に対して研磨加工などの仕上げ加工が実施される。なお、仕上げ加工による加工量、成形体の表面に対する機械部品の表面とされる位置の深さは、例えば２５０μｍである。このようにして、本実施の形態１に係る軸受部品としての外輪１０、内輪１１、および玉１２が製造される。

　次に、外輪１０、内輪１１、および玉１２が組み立てられる（工程（Ｓ７０））。本工程（Ｓ７０）では、外輪１０、内輪１１、玉１２および別途準備された保持器１３が組み立てられる。これにより、図１に示した深溝玉軸受１が製造される。

　＜作用効果＞
　本実施の形態１に係る軸受部品の製造方法は、クロムモリブデン鋼からなる成形体を準備する工程（Ｓ１０）と、成形体を、アンモニアを含む浸炭窒化雰囲気中で９３０℃以上９４０℃以下に加熱することにより、成形体を浸炭窒化する工程（Ｓ２０）と、浸炭窒化された成形体を８５０℃超え９３０℃未満の１次焼入温度に加熱した後、Ｍｓ点以下の温度まで冷却することにより、成形体を１次焼入れする工程（Ｓ３０）と、１次焼入れされた成形体をＡ_１点以上８５０℃未満の２次焼入温度に加熱した後、Ｍｓ点以下の温度まで冷却することにより、成形体を２次焼入れする工程（Ｓ４０）とを備える。

　好ましくは、１次焼入温度Ｔ２は、軸受鋼からなる軸受部品の製造方法における一般的な１次焼入温度８５０℃よりも高く、例えば８６０℃以上８８０℃以下である。１次焼入温度Ｔ２をこのように設定することにより、ＳＣＭ材からなる軸受部品において上記析出化合物の過大化を抑制することができる。好ましくは、２次焼入温度Ｔ３は、軸受鋼からなる軸受部品の製造方法における一般的な１次焼入温度８５０℃よりも低く、例えば８２０℃以上８４０℃以下である。２次焼入処理時の成形体では、素地に固溶する炭素濃度および窒素濃度が１次焼入処理時よりも低下しており、上記析出化合物が形成されにくくなっている。そこで、２次焼入温度Ｔ３を上記のような数値範囲内に設定することにより、微細な析出化合物を多量に形成することができる。

　本発明者らは、本実施の形態１に係る軸受部品の製造方法により得られる外輪１０、内輪１１および玉１２の各々が、以下の特徴を有していることを確認した（詳細は後述する実施例１参照）。

　外輪軌道面１０Ａ、内輪軌道面１１Ａおよび玉転動面１２Ａには炭化物、窒化物、および炭窒化物の少なくともいずれかからなる析出化合物が存在している。外輪軌道面１０Ａ、内輪軌道面１１Ａおよび玉転動面１２Ａにおける上記析出化合物の面積率が３％以上である。この値は、浸炭用鋼からなり従来の熱処理工程が施されることにより製造された従来の軸受部品のそれと比べて高い。さらに、上記析出化合物の平均粒径が０．３μｍ以下である。この値は、従来の軸受部品のそれと比べて小さい。そのため、このような外輪１０、内輪１１および玉１２は、従来の軸受部品と比べて高い耐摩耗性を有しており、異物混入環境下で使用されたときにも外輪軌道面１０Ａ、内輪軌道面１１Ａおよび玉転動面１２Ａが損傷されにくく、長寿命である。

　さらに、本実施の形態１に係る外輪１０、内輪１１および玉１２は、ＳＣＭ材からなるため、炭窒化物を形成し得る元素を含有させた上記鋼材を用いた従来の軸受部品よりも製造コストが低い。

　上記軸受部品において、旧オーステナイト結晶粒の平均粒径が８μｍ以下である。この値は、従来の軸受部品のそれと比べて小さい。そのため、このような外輪１０、内輪１１および玉１２は従来の軸受部品と比べて高い靱性を有している。なお、浸炭用鋼からなる従来の軸受部品では、耐摩耗性を向上するために炭化物や窒化物の析出量を増加させるには、炭窒化物を形成し得る元素の含有率を高くする必要がある。しかし、炭窒化物を形成し得る元素の含有率が高いほど、軸受部品の靱性は低下する傾向にある。そのため、従来の軸受部品では、異物混入環境下での使用に十分に耐え得る程度の耐摩耗性と靱性とを両立させることが困難であった。これに対し、上記のような外輪１０、内輪１１および玉１２では、従来の軸受部品と比べて、上記析出化合物が表面領域１０Ｂ、１１Ｂ，１２Ｂに多量に存在しておりかつ旧オーステナイト結晶粒が微細化されているため、異物混入環境下での使用に十分に耐え得る程度の耐摩耗性と靱性とが両立されているため、異物混入環境下で使用されたときにも長寿命である。

　さらに、上記軸受部品において、上記析出化合物を構成する材料が（Ｆｅ，Ｃｒ）_３（Ｃ，Ｎ）を含む。

　上記軸受部品において、外輪軌道面１０Ａ、内輪軌道面１１Ａおよび玉転動面１２Ａから深さ１０μｍまでの浅層領域の平均炭素濃度が０．７重量％以上であり、浅層領域の平均窒素濃度が０．２重量％以上である。これらの値は、従来の軸受部品と比べて同等以上である。このことは、上記軸受部品では、従来の軸受部品と比べて、当該浅層領域に炭化物、窒化物、および炭窒化物のうち少なくとも２つが多量に析出していることを示している。

　＜変形例＞
　外輪１０、内輪１１、および玉１２の少なくとも１つが、ＳＣＭ材からなり、軌道面および転動面には炭窒化物が析出しており、炭窒化物の面積率が３％以上であり、かつ炭窒化物の平均粒径が０．３μｍ以下であってもよい。

　以下、本開示に係る転動部品および軸受の効果を確認するために行った実験を説明する。

　＜試料１＞
　試料１は、本実施の形態１に係る軸受部品の製造方法に従って作製された。具体的には、まず、ＪＩＳ規格ＳＣＭ４３５からなり、転がり軸受の内輪の形状に成形された成形体を準備した。次に、当該成形体に対し、浸炭窒化処理、１次焼入処理、２次焼入処理および焼戻処理を順に施した。

　浸炭窒化処理では、ＲガスとＮＨ₃ガスの混合ガスを用いて、浸炭窒化処理温度を９３０℃以上９４０℃以下とし、加熱保持時間は１３時間とした。浸炭窒化処理の炉内雰囲気は、雰囲気中の一酸化炭素（ＣＯ）量、二酸化炭素（ＣＯ₂）量、およびＮＨ₃量を用いて制御され、ＣＯ量１１体積％以上１７体積％以下、ＣＯ_２量０．０５体積％以上０．１５体積％以下、ＮＨ_３量０．１体積％以上０．３体積％以下とされた。

　拡散処理では、ＲガスとＮＨ₃ガスの混合ガスを用いて、拡散処理温度を９３０℃以上９４０℃以下とし、加熱保持時間は６時間とした。拡散処理の炉内雰囲気は、上記浸炭窒化処理と同様に雰囲気中の一酸化炭素（ＣＯ）量、二酸化炭素（ＣＯ₂）量、およびＮＨ₃量を用いて制御され、ＣＯ量１１体積％以上１７体積％以下、ＣＯ_２量０．０５体積％以上０．１５体積％以下、ＮＨ_３量０．１体積％以上０．３体積％以下とされた。窒素拡散処理における上記αは浸炭窒化処理における上記αよりも低く制御された。

　１次焼入処理では、１次焼入温度を８７０℃とし、加熱保持時間を１時間とした。冷却は油冷とした。

　２次焼入処理では、２次焼入温度を８３０℃とし、加熱保持時間を１．５時間とした。冷却は油冷とした。

　焼戻処理では、焼戻温度を１８０℃とし、加熱保持時間を３時間とした。冷却は空冷とした。

　上記熱処理が施された各成形体に対し、仕上げ加工を施した。仕上げ加工は機械研磨により行い、研磨量は１５０μｍとした。

　＜試料２＞
　試料２は、比較例として、従来の軸受部品の製造方法に従って作製された。具体的には、まず、ＪＩＳ規格ＳＣＭ４３５からなり、転がり軸受の外輪、内輪およびころの各形状に成形された成形体を準備した。次に、各成形体に対し、浸炭窒化処理、焼入処理および焼戻処理を順に施した。

　浸炭窒化処理では、ＲガスとＮＨ₃ガスの混合ガスを用いて、浸炭窒化処理温度を９３０℃以上９４０℃以下とし、加熱保持時間は８時間とした。浸炭窒化処理の炉内雰囲気は、雰囲気中の一酸化炭素（ＣＯ）量、二酸化炭素（ＣＯ₂）量、およびＮＨ₃量を用いて制御され、ＣＯ量１６体積％以上２２体積％以下、ＣＯ_２量０．２体積％以上０．４体積％以下、ＮＨ_３量０．１体積％以上０．３体積％以下とされた。

　拡散処理では、ＲガスとＮＨ₃ガスの混合ガスを用いて、拡散処理温度を９３０℃以上９４０℃以下とし、加熱保持時間は４時間とした。拡散処理の炉内雰囲気は、雰囲気中の一酸化炭素（ＣＯ）量、二酸化炭素（ＣＯ₂）量、およびＮＨ₃量を用いて制御され、ＣＯ量１６体積％以上２２体積％以下、ＣＯ_２量０．２体積％以上０．４体積％以下、ＮＨ_３量０．１体積％以上０．３体積％以下とされた。窒素拡散処理における上記αは浸炭窒化処理における上記αよりも低く制御された。

　焼入処理では、焼入温度を８７０℃とし、加熱保持時間を１時間とした。冷却は油冷とした。

　＜評価＞
（１）電子プローブマイクロアナライザー　(Electron　Probe　Micro　Analyzer;　EPMA)分析　ＥＰＭＡを用いて上記試料１および２の内輪の表面領域の炭素濃度分布および窒素濃度分布を評価した。図３は試料１の内輪に対する分析結果を、図４は試料２の内輪に対する分析結果を示す。図３および図４の横軸は表面からの深さ［単位：ｍｍ］を示し、図３および図４の縦軸は炭素および窒素の濃度［単位：重量％］を示す。

　図３に示されるように、実施例としての試料１では、表面からの深さが０．５ｍｍまでの表面領域に、炭素濃度および窒素濃度に鋭いピークが多数確認された。これにより、当該表面領域には、炭化物、窒化物、および炭窒化物の少なくともいずれかからなる析出化合物が多数存在し、かつこれらの析出化合物の粗大化が抑制されていることが確認された。

　また、試料１では、表面から深さ１０μｍまでの浅層領域の平均炭素濃度が０．７重量％以上１．２重量％以下であること、該浅層領域の平均窒素濃度が０．２重量％以上０．４重量％以下であることが確認された。さらに、試料１では、浸炭深さおよび窒化深さが１．０ｍｍ以上１．５ｍｍ以下程度であることが確認された。

　図４に示されるように、比較例としての試料２では、表面からの深さが０．５ｍｍまでの表面領域に、炭素濃度および窒素濃度に鋭いピークが多数確認されなかった。試料２の当該表面領域には、炭化物、窒化物および炭窒化物の少なくともいずれかからなる析出化合物が多数存在していないことが確認された。

　また、試料２では、表面から深さ１０μｍまでの浅層領域の平均炭素濃度が０．７重量％以上０．８重量％以下であること、該浅層領域の平均窒素濃度が０．２重量％以上０．４重量％以下であることが確認された。さらに、試料２では、浸炭深さおよび窒化深さが１．０ｍｍ以上１．５ｍｍ以下程度であることが確認された。

　また、ＥＰＭＡ分析から、試料１の析出化合物が主に（Ｆｅ，Ｃｒ）_３（Ｃ，Ｎ）であることが確認された。

　以上の結果から、試料１は、試料２と同程度の浸炭深さおよび窒化深さを有しながらも、試料２よりも多量の析出化合物（Ｆｅ，Ｃｒ）_３（Ｃ，Ｎ）が表面領域に存在することが確認された。

　（２）電子顕微鏡観察
　電子顕微鏡を用いて、試料１および２の内輪およびころの表面観察を行った。図５は試料１の内輪の電子顕微鏡像を示し、図６は試料１のころの電子顕微鏡像を示す。図７は試料２の内輪の電子顕微鏡像を示し、図８は試料２のころの電子顕微鏡像を示す。

　図５および図６に示されるように、試料１の表面には、平均粒径が０．２μｍ以上０．３μｍ以下の析出化合物が多数存在することが確認された。さらに、図５および図６に示される視野の面積に対する当該析出化合物の総表面積の割合（面積率）は、３％以上１０％以下であることが確認された。

　図７および図８に示されるように、試料２の表面には、平均粒径が０．１μｍ以上０．２μｍ以下の析出化合物がわずかに存在することが確認された。さらに、図７および図８に示される視野の面積に対する当該析出化合物の総表面積の割合（面積率）は、１％程度であることが確認された。

　以上の結果から、試料１には、試料２よりも多くの析出化合物が存在していることが確認された。また、試料１の多数の析出化合物は微細な構造を有していることが確認された。

　（３）光学顕微鏡観察
　光学顕微鏡を用いて、試料１および２の内輪およびころの表面観察を行った。図９は試料１の内輪の光学顕微鏡像を示し、図１０は試料１のころの光学顕微鏡像を示す。図１１は試料２の内輪の光学顕微鏡像を示し、図１２は試料２のころの光学顕微鏡像を示す。

　図９および図１０に示されるように、試料１の表面における旧オーステナイト結晶粒の粒径は１μｍ以上１０μｍ以下であり、その平均粒径は４μｍ以上８μｍ以下であることが確認された。

　図１１および図１２に示されるように、試料２の表面における旧オーステナイト結晶粒の粒径は５μｍ以上１００μｍ以下であり、その平均粒径は１２μｍ以上２５μｍ以下であることが確認された。

　以上の結果から、試料１では、試料２と比べて、旧オーステナイト結晶粒が微細化されていることが確認された。また、試料１では、試料２と比べて、旧オーステナイト結晶粒の粒径のばらつきが少ないことが確認された。

　（４）摩耗試験
　サバン型摩耗試験機を用いて、上記試料１と同様の方法により準備された実施例としての試験片１、および上記試料２と同様の方法により準備された比較例としての試験片２に対し、摩耗試験を行った。試験片１および２は平板状とした。試験片１および２の表面粗さＲａは０．０１０μｍとした。試験時の荷重は５０Ｎ、試験片と相手材との相対速度は０．０５ｍ／ｓ、試験時間は６０分間、潤滑油にはモービルベロシティーオイルＮｏ．３（登録商標）（ＶＧ２）を採用した。そして、試験終了後の試験片の摩耗量から比摩耗量を算出し、耐摩耗性を評価した。

　図１３は、試験片１および２の比摩耗量［単位：×１０^-10ｍｍ³／Ｎ・ｍ］を示す。図１３に示されるように、試験片１の比摩耗量は、試験片２のそれの２０％程度に抑えられていることが確認された。上述した実施例における試料１と同様に、試験片１では上記表面領域に微細な析出化合物が試験片２と比べて多数存在するため、試験片１は高い耐摩耗性を有していると考えられる。

　（５）シャルピー衝撃試験
　ＪＩＳ規格Ｚ２２４２に従って、上記試料１と同様の方法により準備された実施例としての試験片３、および上記試料２と同様の方法により準備された比較例としての試験片４に対し、シャルピー衝撃試験を行った。試験片３および４は、ノッチ深さ２ｍｍ、ノッチ底曲率半径１ｍｍであるＵノッチが形成されたものとした。

　図１４は試験片３および４のシャルピー衝撃値［単位：Ｊ／ｃｍ^２］を示す。図１４に示されるように、試験片３は、試験片４と比べて、シャルピー衝撃値が１．５倍以上であり、高い靱性を有していることが確認された。これは、上述した試料１と同様に、試験片３の上記表面領域には微細かつ粒径のばらつきが小さい旧オーステナイト結晶粒が存在するため、試験片３は高い靱性を有していると考えられる。

　（６）異物混入潤滑下での転動疲労寿命試験
　上記試料１と同様の方法により準備された実施例としての試料３のＪＩＳ規格３０２０６型番の円錐ころ軸受と、上記試料２と同様の方法により準備された比較例としての試料４のＪＩＳ規格３０２０６型番の円錐ころ軸受とに対し、異物混入潤滑下での転動疲労寿命試験を行った。該寿命試験は、潤滑油としてタービン油ＶＧ５６を用いた油浴潤滑とし、荷重１７ｋＮ、外輪温度６５℃の条件下で、外輪を固定し、内輪を２０００ｒｐｍの回転速度で回転させた。そして、試験開始から剥離が発生するまでの時間（寿命）を調査して統計的に解析し、累積破損確率が１０％であるときのＬ₁₀寿命と、累積破損確率が５０％であるときのＬ₅₀寿命とを算出した。

　図１５は、実施例としての試料３および比較例としての試料４の寿命試験結果を示す。図１５の横軸は寿命［単位：時間］を示し、図１５の縦軸は累積破損確率［単位：％］を示す。図１５に示されるように、比較例のＬ₁₀寿命が３８時間、Ｌ₅₀寿命が７６時間であったのに対し、実施例のＬ₁₀寿命は８９時間、Ｌ₅₀寿命は１５２時間であった。実施例の転動疲労寿命は、比較例の転動疲労寿命の２倍以上であることが確認された。上記試料１、試験片１および３と同様に、実施例は、比較例と比べて高耐摩耗性および高靱性を有しているため、２倍以上の転動疲労寿命を有していると考えられる。

　（実施の形態２に係る軸受部品）
　以下に、実施の形態２に係る軸受部品の構成を説明する。

　図１６は、実施の形態２に係る軸受部品の上面図である。図１７は、図１６のＩＩ－ＩＩにおける断面図である。図１６及び図１７に示すように、実施の形態２に係る軸受部品は、例えば深溝玉軸受の内輪１１０である。実施の形態２に係る軸受部品は、これに限られるものではない。実施の形態２に係る軸受部品は、例えば、深溝玉軸受の外輪であってもよく、深溝玉軸受の転動体であってもよい。

　内輪１１０は、クロムモリブデン鋼により形成されている。内輪１１０に用いられるクロムモリブデン鋼は、例えばＪＩＳ規格（ＪＩＳ　Ｇ　４０５３：２００８）に規定されるＳＣＭ鋼種に属する鋼である。内輪１１０に用いられるクロムモリブデン鋼は、ＪＩＳ規格に規定されるＳＣＭ４３５であってもよい。

　内輪１１０は、表面を有している。より具体的には、内輪１１０は、内周面１１０ａと、外周面１１０ｂとを有している。内周面１１０ａは、軸が取り付けられる側の面である。外周面１１０ｂは、内輪１１０の軌道面を構成する面である。

　図１８は、図１７の領域ＩＩＩにおける拡大図である。図１８に示すように、内輪１１０は、表面（外周面１１０ｂ）において、拡散層１１１を有している。拡散層１１１は、窒素及び炭素の濃度が、内輪１１０を構成するクロムモリブデン鋼中の窒素及び炭素の濃度よりも高くなっている部分である。拡散層１１１の深さＤは、例えば１ｍｍ以上１．５ｍｍ以下である。

　拡散層１１１は、複数の化合物粒（析出化合物）と、複数のマルテンサイトブロックとを含有している。化合物粒は、鉄（Ｆｅ）の炭化物、鉄の窒化物又は鉄の炭窒化物の結晶粒である。より具体的には、化合物粒は、セメンタイト（Ｆｅ_３Ｃ）の鉄サイトの一部がクロムによって置換されており、炭素（Ｃ）サイトの一部が窒素（Ｎ）により置換されている化合物（すなわち、（Ｆｅ，Ｃｒ）_３（Ｃ，Ｎ）により示される化合物）の結晶粒である。

　拡散層１１１中における化合物粒の平均粒径は、０．３μｍ以下である。拡散層１１１中における化合物粒の平均粒径は、０．２５μｍ以下であることが好ましい。拡散層１１１中における化合物粒の面積比率は、３パーセント以上である。拡散層１１１中における化合物粒の面積比率は、８パーセント以上であることが好ましい。拡散層１１１中における化合物粒の面積比率は、例えば１０パーセント以下である。

　なお、拡散層１１１中における化合物粒の平均粒径及び面積比率は、以下の方法で測定される。第１に、拡散層１１１の断面研磨が行われる。第２に、研磨面の腐食が行われる。第３に、腐食が行われた研磨面に対して、ＳＥＭ（Scanning　Electron　Microscopy）撮影が行われる（以下においては、ＳＥＭ撮影によって得られた画像を、「ＳＥＭ画像」という）。なお、ＳＥＭ画像は、十分な数（２０個以上）の化合物粒が含まれるように撮影される。第４に、得られたＳＥＭ画像に対して画像処理を行うことにより、当該ＳＥＭ画像中における各々の化合物粒の面積及び化合物粒の総面積が算出される。

　化合物粒の円相当径と化合物粒の面積との間には、π×（化合物粒の円相当径）^２／４＝化合物粒の面積との関係が成立する。そのため、当該ＳＥＭ画像中に表示されている各々の化合物粒の面積を４／πで除した値の平方根を計算することにより、当該ＳＥＭ画像中に表示されている各々の化合物粒の円相当径が算出される。当該ＳＥＭ画像中に表示されている各々の化合物粒の円相当径の合計を当該ＳＥＭ画像中に表示されている化合物粒の数で除した値が、拡散層１１１中における化合物粒の平均粒径とされる。当該ＳＥＭ画像中に表示されている化合物粒の総面積を当該ＳＥＭ画像の面積で除した値が、拡散層１１１中における化合物粒の面積比率とされる。

　マルテンサイトブロックは、結晶方位が揃った結晶により構成されているマルテンサイト相のブロックである。マルテンサイト相は、炭素が固溶した鉄のオーステナイト相を急冷することにより得られる非平衡相である。第１のマルテンサイト相のブロックの結晶方位と第１のマルテンサイト相のブロックに隣接する第２のマルテンサイト相のブロックの結晶方位とのずれが５°以上である場合、第１のマルテンサイト相のブロックと第２のマルテンサイト相のブロックとは、異なるマルテンサイトブロックである。他方、第１のマルテンサイト相のブロックの結晶方位と第１のマルテンサイト相のブロックに隣接する第２のマルテンサイト相のブロックの結晶方位とのずれが５°未満である場合、第１のマルテンサイト相のブロックと第２のマルテンサイト相のブロックとは、１つのマルテンサイトブロックを構成している。

　拡散層１１１中におけるマルテンサイトブロックの最大粒径は、３．８μｍ以下である。拡散層１１１中におけるマルテンサイトブロックの最大粒径は、例えば３．６μｍ以上である。

　結晶粒径が１μｍ以下の拡散層１１１中に含まれるマルテンサイトブロックは、第１群を構成している。拡散層１１１中に含まれているマルテンサイトブロックの総面積に対する第１群を構成しているマルテンサイトブロックの面積比率は、０．５５以上０．７５以下であることが好ましい。

　拡散層１１１に含まれるマルテンサイトブロックは、第２群と、第３群とに区分されていてもよい。第２群に属するマルテンサイトブロックの結晶粒径の最大値は、第３群に属するマルテンサイトブロックの結晶粒径の最小値よりも小さい。第３群に属するマルテンサイトブロックの総面積を拡散層１１１に含まれるマルテンサイトブロックの総面積で除した値は、０．５以上である。第３群に属する結晶粒径が最も大きいマルテンサイトブロックを除く第３群に属するマルテンサイトブロックの総面積を拡散層１１１に含まれるマルテンサイトブロックの総面積で除した値は、０．５未満である。

　このことを別の観点からいえば、第２群に含まれるマルテンサイトブロックと第３群に属するマルテンサイトブロックとは、以下の方法により区分される。すなわち、第１に、各々のマルテンサイトブロックを、結晶粒径が最も小さいものから順次第１群に割り当てていくとともに、マルテンサイトブロックの総面積に対する第２群に割り当てられたマルテンサイトブロックの総面積を順次計算していく。第２に、マルテンサイトブロックの総面積に対する第２群に割り当てられたマルテンサイトブロックの総面積の割合が５０パーセントを超えない限界に達した時点で、第２群へのマルテンサイトブロックの割り当てを停止する。第３に、第２群に割り当てられていないマルテンサイトブロックを、第３群に割り当てる。

　好ましくは、第３群に含まれるマルテンサイトブロックの平均粒径は、０．７μｍ以上１．４μｍ以下である。好ましくは、第３群に含まれるマルテンサイトブロックの平均アスペクト比は、２．５以上２．８以下である。

　拡散層１１１に含まれるマルテンサイトブロックは、第４群と、第５群とに区分されていてもよい。第４群に属するマルテンサイトブロックの結晶粒径の最大値は、第５群に属するマルテンサイトブロックの結晶粒径の最小値よりも小さい。第５群に属するマルテンサイトブロックの総面積を拡散層１１１に含まれるマルテンサイトブロックの総面積で除した値は、０．７以上である。第５群に属する結晶粒径が最も大きいマルテンサイトブロックを除く第５群に属するマルテンサイトブロックの総面積を拡散層１１１に含まれるマルテンサイトブロックの総面積で除した値は、０．７未満である。

　このことを別の観点からいえば、第４群に含まれるマルテンサイトブロックと第５群に属するマルテンサイトブロックとは、以下の方法により区分される。すなわち、第１に、各々のマルテンサイトブロックを、結晶粒径が最も小さいものから順次第４群に割り当てていくとともに、マルテンサイトブロックの総面積に対する第４群に割り当てられたマルテンサイトブロックの総面積を順次計算していく。第２に、マルテンサイトブロックの総面積に対する第４群に割り当てられたマルテンサイトブロックの総面積の割合が３０パーセントを超えない限界に達した時点で、第４群へのマルテンサイトブロックの割り当てを停止する。第３に、第４群に割り当てられていないマルテンサイトブロックを、第５群に割り当てる。

　好ましくは、第５群に含まれるマルテンサイトブロックの平均粒径は、０．７μｍ以上１．１μｍ以下である。好ましくは、第５群に含まれるマルテンサイトブロックの平均アスペクト比は、２．４以上２．６以下である。

　拡散層１１１中におけるマルテンサイトブロックの結晶粒径及びマルテンサイトブロックのアスペクト比は、ＥＢＳＤ（Electron　Backscattered　Diffraction）法を用いて測定される。

　第１に、ＥＢＳＤ法に基づいて、拡散層１１１における断面画像が撮影される（以下においては、「ＥＢＳＤ画像」という）。なお、ＥＢＳＤ画像は、十分な数（２０個以上）のマルテンサイトブロックが含まれるように撮影される。ＥＢＳＤ画像に基づいて、隣接するマルテンサイト相のブロックの結晶方位のずれが特定される。これにより、各々のマルテンサイトブロックの境界が特定される。第２に、特定されたマルテンサイトブロックの境界に基づいて、ＥＢＳＤ画像に表示されている各々のマルテンサイトブロックの面積及び形状が算出される。

　より具体的には、ＥＢＳＤ画像に表示されている各々のマルテンサイトブロックの面積を４／πで除した値の平方根を計算することにより、ＥＢＳＤ画像に表示されている各々のマルテンサイトブロックの円相当径が算出される。ＥＢＳＤ画像に表示されているマルテンサイトブロックの円相当径のうち、最も大きな値を、拡散層１１１中におけるマルテンサイトブロックの最大粒径とする。

　上記のように算出された各々のマルテンサイトブロックの円相当径に基づいて、ＥＢＳＤ画像に表示されているマルテンサイトブロックのうち、第１群に属するマルテンサイトブロックが決定される。ＥＢＳＤ画像に表示されているマルテンサイトブロックのうち第１群に属するマルテンサイトブロックの総面積を、ＥＢＳＤ画像に表示されているマルテンサイトブロックの総面積で除した値は、第１群に属する拡散層１１１中のマルテンサイトブロックの総面積を拡散層１１１中のマルテンサイトブロックの総面積により除した値とされる。

　上記のように算出された各々のマルテンサイトブロックの円相当径に基づいて、ＥＢＳＤ画像に表示されているマルテンサイトブロックは、第２群と第３群とに分類される（又は、第４群と第５群とに分類される）。第３群（又は第５群）に分類されたＥＢＳＤ画像に表示されているマルテンサイトブロックの円相当径の合計を第３群（又は第５群）に分類されたＥＢＳＤ画像に表示されているマルテンサイトブロックの個数で除した値が、第３群に属する（又は第５群に属する）拡散層１１１中のマルテンサイトブロックの平均粒径とされる。

　ＥＢＳＤ画像に表示されている各々のマルテンサイトブロックの形状から、ＥＢＳＤ画像に表示されている各々のマルテンサイトブロックの形状を最小二乗法により楕円近似する。この最小二乗法による楕円近似は、S.　Biggin　and　D.　J.　Dingley,　Journal　of　Applied　Crystallography,　（1977）10,　376-378に記載の方法にしたがって行われる。この楕円形状において、長軸の寸法を短軸の寸法で除することにより、ＥＢＳＤ法画像に表示されている各々のマルテンサイトブロックのアスペクト比が算出される。第３群（又は第５群）に分類されたＥＢＳＤ画像に表示されているマルテンサイトブロックのアスペクト比の合計を第３群（又は第５群）に分類されたＥＢＳＤ画像に表示されているマルテンサイトブロックの個数で除した値が、第３群に属する（又は第５群に属する）拡散層１１１中のマルテンサイトブロックの平均アスペクト比とされる。

　拡散層１１１中には、複数の旧オーステナイト粒が含まれている。なお、旧オーステナイト粒は、保持工程Ｓ４１及び保持工程Ｓ５１において形成されるオーステナイト粒の結晶粒界（旧オーステナイト粒界）により画される領域である。旧オーステナイト粒の平均粒径は、８μｍ以下であることが好ましい。旧オーステナイト粒の平均粒径は、６μｍ以下であることがさらに好ましい。

　なお、拡散層１１１中における旧オーステナイト粒の平均粒径は、以下の方法で測定される。第１に、拡散層１１１の断面研磨が行われる。第２に、研磨面の腐食が行われる。第３に、腐食が行われた研磨面に対して、光学顕微鏡撮影が行われる（以下においては、光学顕微鏡撮影によって得られた画像を、「光学顕微鏡画像」という）。なお、光学顕微鏡画像は、十分な数（２０個以上）の旧オーステナイト粒が含まれるように撮影される。第４に、得られた光学顕微鏡画像に対して画像処理を行うことにより、当該光学顕微鏡画像中における各々の旧オーステナイト粒の面積が算出される。

　光学顕微鏡画像に表示されている各々の旧オーステナイト粒の面積を４／πで除した値の平方根を計算することにより、光学顕微鏡像に表示されている各々の旧オーステナイト粒の円相当径が算出される。光学顕微鏡像に表示されている各々の旧オーステナイト粒の円相当径の合計を光学顕微鏡像に表示されている旧オーステナイト粒の数で除した値が、拡散層１１１中における旧オーステナイト粒の平均粒径とされる。

　内輪１１０の表面（外周面１１０ｂ）と内輪１１０の表面から１０μｍの距離にある位置との間にある拡散層１１１中における平均炭素濃度は、０．７質量パーセント以上であることが好ましい。内輪１１０の表面（外周面１１０ｂ）と内輪１１０の表面から１０μｍの距離にある位置との間にある拡散層１１１中における平均炭素濃度は、１．２質量パーセント以下であることが好ましい。

　内輪１１０の表面（外周面１１０ｂ）と内輪１１０の表面から１０μｍの距離にある位置との間にある拡散層１１１中における平均窒素濃度は、０．２質量パーセント以上であることが好ましい。内輪１１０の表面（外周面１１０ｂ）と内輪１１０の表面から１０μｍの距離にある位置との間にある拡散層１１１中における平均窒素濃度は、０．４質量パーセント以下であることが好ましい。

　内輪１１０の表面（外周面１１０ｂ）と内輪１１０の表面から１０μｍの距離にある位置との間にある拡散層１１１中における平均炭素濃度及び平均窒素濃度は、ＥＰＭＡ（Electron　Probe　Micro　Analyzer）を用いて測定される。

　（実施の形態２に係る軸受部品の製造方法）
　以下に、実施の形態２に係る軸受部品の製造方法を説明する。

　図１９は、実施の形態２に係る軸受部品の製造方法を示す工程図である。図１９に示すように、実施の形態２に係る軸受部品の製造方法は、準備工程Ｓ１と、浸炭窒化工程Ｓ２と、拡散工程Ｓ３と、一次焼き入れ工程Ｓ４と、二次焼き入れ工程Ｓ５と、焼き戻し工程Ｓ６と、後処理工程Ｓ７とを有している。

　準備工程Ｓ１においては、浸炭窒化工程Ｓ２、拡散工程Ｓ３、一次焼き入れ工程Ｓ４、二次焼き入れ工程Ｓ５、焼き戻し工程Ｓ６及び後処理工程Ｓ７を経ることで内輪１１０となる加工対象部材が準備される。加工対象部材は、ＪＩＳ規格に定められるＳＣＭ鋼種等のクロムモリブデン鋼製である。

　浸炭窒化工程Ｓ２においては、加工対象部材の表面に対する浸炭窒化が行われる。浸炭窒化工程Ｓ２は、加工対象部材を、所定の温度（以下においては、「第１保持温度」という）において、所定の時間（以下においては、「第１保持時間」という）炉内に保持することにより行われる。炉内雰囲気には、例えば、吸熱型変成ガス（Ｒガス）及びアンモニア（ＮＨ_３）を含有するガスが用いられる。第１保持温度は、例えば９３０℃以上９４０℃以下である。第１保持時間は、例えば１０時間以上１５時間以下である。

　拡散工程Ｓ３においては、浸炭窒化工程Ｓ２において加工対象部材の表面から導入された炭素及び窒素が加工対象部材の内部へと拡散する。拡散工程Ｓ３は、所定の温度（以下においては、「第２保持温度」という）において、所定の時間（以下においては、「第２保持時間」という）炉内に保持することにより行われる。炉内雰囲気には、例えば、吸熱型変成ガス（Ｒガス）及びアンモニア（ＮＨ_３）を含有するガスが用いられる。第２保持温度は、例えば９３０℃以上９４０℃以下である。第２保持時間は、例えば５時間以上１０時間以下である。

　拡散工程Ｓ３においては、上記式（１）及び上記式（２）により定義されるαが、浸炭窒化工程Ｓ２よりも低くなるように調整される。αの調整は、上記式（１）及び上記式（２）から明らかなとおり、雰囲気中の一酸化炭素の量、二酸化炭素の量及び未分解のアンモニアの量を調整することにより、行われる。なお、雰囲気中の未分解のアンモニアの量は、０．１体積パーセント以上であることが好ましい。

　一次焼き入れ工程Ｓ４においては、加工対象部材に対する焼き入れが行われる。一次焼き入れ工程Ｓ４は、保持工程Ｓ４１と、冷却工程Ｓ４２とを有している。保持工程Ｓ４１は、加工対象部材を所定の温度（以下においては、「第３保持温度」という）において所定の時間（以下においては「第２保持時間」という）炉内に保持することにより、行われる。なお、一次焼き入れ工程Ｓ４においては、炉内の雰囲気に、アンモニアは含まれていない。第３保持温度は、鋼のＡ_１変態点以上の温度であって、第１保持温度及び第２保持温度よりも低い温度である。第３保持温度は、例えば８５０℃以上９３０℃未満である。好ましくは、第３保持温度は、８６０℃以上８８０℃以下である。第３保持時間は、例えば０．５時間以上２時間以下である。冷却工程Ｓ４２においては、加工対象部材の冷却が行われる。冷却工程Ｓ４２は、例えば油冷により行われる。

　二次焼き入れ工程Ｓ５においては、加工対象部材の焼き入れが行われる。二次焼き入れ工程Ｓ５は、保持工程Ｓ５１と、冷却工程Ｓ５２とを有している。保持工程Ｓ５１は、加工対象部材を所定の温度（以下においては、「第４保持温度」という）において所定の時間（以下においては「第４保持時間」という）炉内に保持することにより、行われる。なお、二次焼き入れ工程Ｓ５においては、炉内の雰囲気にアンモニアは含まれていない。第４保持温度は、加工対象部材を構成する鋼のＡ_１変態点以上の温度であって、第３保持温度よりも低い温度である。第４保持温度は、例えば加工対象部材を構成する鋼のＡ_１変態点以上８５０℃以下である。第４保持温度は、８２０℃以上８４０℃以下であることが好ましい。第４保持時間は、例えば１時間以上２時間以下である。冷却工程Ｓ５２においては、加工対象部材の冷却が行われる。冷却工程Ｓ５２は、例えば油冷により行われる。

　拡散層１１１中の化合物粒は、主として保持工程Ｓ４１及び保持工程Ｓ５１において析出する。鋼中における炭素及び窒素の固溶限は、保持温度が高くなるほど大きくなる（保持温度が低くなるほど小さくなる）。第３保持温度は、保持工程Ｓ４１における拡散層１１１中に化合物粒が過大に析出することを避けるため、通常の焼き入れ時の保持温度よりも高く設定されている（通常の焼き入れ時よりも鋼中における炭素及び窒素の固溶限が相対的に広くなるように設定されている）。

　保持工程Ｓ５１においては、保持工程Ｓ４１において既に化合物粒が析出している。つまり、保持工程Ｓ５１においては、母材中の炭素濃度及び窒素濃度が低下しており、保持工程Ｓ４１よりも相対的に化合物粒が析出しにくくなっている。そのため、第４保持温度は、鋼中における窒素及び炭素の固溶限を狭くして保持工程Ｓ５１における化合物粒の析出を促進するため、第３保持温度よりも低く設定されている。これにより、拡散層１１１中における化合物粒の面積比率と３パーセント以上とすることができる。また、第４保持温度を第３保持温度よりも低く設定することにより、保持工程Ｓ４１及び保持工程Ｓ５１において析出した化合物粒の粗大化を抑制することができるため、拡散層１１１中における化合物粒の平均粒径を０．３μｍ以下とすることができる。

　保持工程Ｓ４１及び保持工程Ｓ５１においては、上記のようにして多量かつ微細に析出させた化合物粒のピン止め効果によりオーステナイト結晶粒の成長が抑制され、オーステナイト結晶粒が微細なままとされる。マルテンサイト変態に際しては、１つのオーステナイト結晶粒内に複数のマルテンサイトブロックが形成される。このことを別の観点からいえば、１つのマルテンサイトブロックは、複数のオーステナイト結晶粒に跨って形成されることはない。そのため、オーステナイト結晶粒が微細化されるほど、それに含まれるマルテンサイトブロックも微細化される。

　焼き戻し工程Ｓ６においては、加工対象部材に対する焼き戻しが行われる。焼き戻し工程Ｓ６は、加工対象部材を、所定の温度（以下においては、「第５保持温度」という）において所定の時間（以下においては、「第５保持時間」という）炉内に保持した後に冷却することにより行われる。第５保持温度は、加工対象部材を構成する鋼のＡ_１変態点以下の温度である。第５保持温度は、例えば１５０℃以上３５０℃以下である。第４保持時間は、例えば０．５時間以上５時間である。焼き戻し工程Ｓ６における冷却は、例えば空冷により行われる。

　図２０は、実施の形態２に係る軸受部品の製造方法におけるヒートパターンを示すグラフである。図２０には、上記の第１保持温度～第５保持温度及び第１保持時間～第５保持時間の関係が模式的に示されている。

　後処理工程Ｓ７においては、加工対象部材に対する後処理が行われる。後処理工程Ｓ７においては、例えば、加工対象部材の洗浄、加工対象部材に対する研削、研磨等の機械加工等が行われる。以上により、実施の形態２に係る軸受部品の製造が行われる。

　（実施の形態２に係る転がり軸受の構成）
　以下に、実施の形態２に係る転がり軸受１００の構成を説明する。

　図２１は、実施の形態２に係る転がり軸受１００の断面図である。図２１に示すように、転がり軸受１００は、例えば深溝玉軸受である。但し、実施の形態２に係る転がり軸受１００は、これに限られるものではない。実施の形態２に係る転がり軸受１００は、例えば円錐ころ軸受であってもよい。実施の形態２に係る転がり軸受１００は、内輪１１０と、外輪１２０と、転動体１３０と、保持器１４０とを有している。内輪１１０の構成は、上記のとおりである。

　外輪１２０は、クロムモリブデン鋼製である、外輪１２０には、例えばＪＩＳ規格に定めるＳＣＭ鋼種が用いられる。外輪１２０に用いられるクロムモリブデン鋼は、例えばＪＩＳ規格に定めるＳＣＭ４３５である。外輪１２０は、内周面１２０ａと、外周面１２０ｂとを有している。内周面１２０ａは、外輪１２０の軌道面を構成している。内輪１１０及び外輪１２０は、外周面１１０ｂと内周面１２０ａとが対向するように配置されている。外輪１２０の表面（内周面１２０ａ）には、拡散層１２１が設けられている。拡散層１２１は、拡散層１１１と同様の構成を有している。

　転動体１３０は、クロムモリブデン鋼製である、転動体１３０には、例えばＪＩＳ規格に定めるＳＣＭ鋼種が用いられる。転動体１３０に用いられるクロムモリブデン鋼は、例えばＪＩＳ規格に定めるＳＣＭ４３５である。転動体１３０は、外周面１１０ｂと内周面１２０ａとの間において、転動自在に配置されている。転動体１３０は、球形状を有している。

　転動体１３０は、表面１３０ａを有している。表面１３０ａは、転動体１３０の転動面を構成している。転動体１３０の表面１３０ａには、拡散層３１が設けられている。拡散層３１は、拡散層１１１と同様の構成を有している。

　なお、外周面１１０ｂ、内周面１２０ａ及び表面１３０ａの全てに拡散層が設けられている必要はない。拡散層は、外周面１１０ｂ、内周面１２０ａ及び表面１３０ａの少なくとも１つに設けられていればよい。

　保持器１４０は、例えば樹脂材料により構成されている。保持器１４０は、リング状の形状を有している。保持器１４０は、内輪１１０と外輪１２０との間に配置されている。保持器１４０には、複数の貫通穴が設けられている。貫通穴は、内周面から外周面に向かう方向に、保持器１４０を貫通している。貫通穴は、保持器１４０の周方向において、等間隔で配置されている。貫通穴には、転動体１３０が配置されている。これにより、隣接する転動体１３０の周方向における間隔が保持されている。

　（実施の形態２に係る軸受部品及び実施の形態２に係る転がり軸受の効果）
　以下に、実施の形態２に係る軸受部品及び実施の形態２に係る転がり軸受１００の効果を説明する。

　実施の形態２に係る軸受部品は、クロムモリブデン鋼製である。そのため、実施の形態２に係る軸受部品においては、合金元素の含有率が相対的に低く、鋼材コストの増加及び加工コストの増加が抑制されている。

　拡散層１１１中における化合物粒の平均粒径は、０．３μｍ以下であり、拡散層１１１中における化合物粒の面積比率が３パーセント以上であるため、拡散層１１１中には、相対的に微細かつ多量の化合物粒が分散している。そのため、化合物粒のピン止め効果により、拡散層１１１中における旧オーステナイト粒が微細化され、ひいては拡散層１１１中におけるマルテンサイトブロックも微細化される。相対的に硬度の高い化合物粒が微細かつ多量に分散するほど、またマルテンサイトブロックの結晶粒径が微細化されるほど、拡散層１１１の硬度及び靱性が改善される。したがって、実施の形態２に係る軸受部品によると、合金元素含有率の上昇に伴う鋼材コスト上昇及び加工コスト上昇を抑制しつつ、軸受部品の耐摩耗性及び靱性を確保することができる。

　拡散層１１１中において、第１群に属するマルテンサイトブロックの総面積をマルテンサイトブロックの総面積により除した値は、０．５５以上０．７５以下である場合、拡散層１１１中における１．０μｍ以下の結晶粒径を有する微細なマルテンサイトブロックの比率が相対的に高くなる。そのため、この場合、軸受部品の耐摩耗性及び靱性をさらに改善することができる。

　拡散層１１１中において、第３群に属するマルテンサイトブロックの平均粒径が０．７μｍ以上１．４μｍ以下である場合、拡散層１１１中における微細なマルテンサイトブロックの比率が相対的に高くなる。そのため、この場合、軸受部品の耐摩耗性及び靱性をさらに改善することができる。マルテンサイトブロックは、アスペクト比が小さいほど（１に近いほど）応力集中源となりにくい。そのため、拡散層１１１中において第３群に属するマルテンサイトブロックの平均アスペクト比が２．５以上２．８以下である場合、軸受部品の靱性をさらに改善することができる。

　拡散層１１１中において、第５群に属するマルテンサイトブロックの平均粒径が０．６μｍ以上１．１μｍ以下である場合、拡散層１１１中における微細なマルテンサイトブロックの比率が相対的に高くなる。そのため、この場合、軸受部品の耐摩耗性及び靱性をさらに改善することができる。拡散層１１１中において第５群に属するマルテンサイトブロックの平均アスペクト比が２．４以上２．６以下である場合、軸受部品の靱性をさらに改善することができる。

　１つのオーステナイト粒からは、複数のマルテンサイトブロックが生じ、また１つのマルテンサイトブロックは、複数のオーステナイト粒に跨って形成されない。そのため、旧オーステナイト粒の結晶粒径が小さくなるほど、その粒内に形成されるマルテンサイトブロックの結晶粒径は小さくなる。したがって、拡散層１１１中における旧オーステナイト粒の平均粒径が８μｍ以下である場合、拡散層１１１中におけるマルテンサイトブロックの粒径をさらに微細化することができ、軸受部品の耐摩耗性及び靱性をさらに改善することができる。

　実施の形態２に係る転がり軸受１００においては、外周面１１０ｂ、内周面１２０ａ及び表面１３０ａの少なくとも１つには、拡散層１１１と同様の構成の拡散層が設けられている。そのため、実施の形態２に係る転がり軸受１００によると、合金元素含有率の上昇に伴う鋼材コスト上昇及び加工コスト上昇を抑制しつつ、転がり軸受の耐摩耗性及び靱性を確保することができる。

　以下に、実施の形態２に係る軸受部品及び実施の形態２に係る転がり軸受１００の効果を確認するために行った実験（以下において「本実験」という）を説明する。

　＜試料＞
　本実験には、試料５～試料８が用いられた。試料５～試料８に用いられた鋼は、表１に示されるようにＳＣＭ４３５である。試料５及び試料７は、円錐ころ軸受の内輪であり、試料６及び試料８は、円錐ころ軸受の円錐ころである。

　表２に示すように、試料５～試料８に対しては、第１保持温度が９３０℃以上９４０℃以下、第１保持時間が１３時間の条件で浸炭窒化工程Ｓ２が行われた。試料５～試料８に対しては、第２保持温度が９３０℃以上９４０℃以下、第２保持時間が６時間の条件で拡散工程Ｓ３が行われた。なお、浸炭窒化工程Ｓ２及び拡散工程Ｓ３における雰囲気中の一酸化炭素量、二酸化炭素量、及びアンモニア量は、それぞれ１１体積パーセント以上１７体積パーセント以下、０．０５体積パーセント以上０．１５体積パーセント以下、０．１体積パーセント以上０．３体積パーセント以下とされた。

　試料５～試料８に対しては、第３保持温度が８７０℃、第３保持時間が１時間の条件で一次焼き入れ工程Ｓ４が行われた。試料５及び試料６に対しては、第４保持温度が８３０℃、第４保持温度が１．５時間の条件で二次焼き入れ工程Ｓ５が行われた。また、試料５～試料８に対しては、第５保持温度が１８０℃、第５保持時間が３時間の条件で焼き戻し工程Ｓ６が行われた。試料５～試料８に対しては、後処理工程Ｓ７として、研磨量が１５０μｍの機械研磨が行われた。

　＜炭素濃度及び窒素濃度の測定＞
　図２２は、試料５に対するＥＰＭＡによる炭素濃度及び窒素濃度の測定結果を示すグラフである。図２３は、試料７に対するＥＰＭＡによる炭素濃度及び窒素濃度の測定結果を示すグラフである。なお、図２２及び図２３においては、横軸は試料５及び試料７の表面からの距離（単位：ｍｍ）であり、縦軸は炭素濃度及び窒素濃度（単位：質量パーセント濃度）である。

　図２２に示されるように、試料５の表面近傍においては、炭素濃度及び窒素濃度に、鋭いピークが多数確認された。この結果から、試料５においては、表面近傍に炭化物、窒化物及び炭窒化物等の微細な化合物粒が析出していることが実験的に確認された。また、試料５においては、表面と表面から１０μｍの距離にある位置との間の領域における平均炭素濃度が０．７パーセント以上１．２パーセント以下の範囲内にあり、当該領域における平均窒素濃度が０．２質量パーセント以上０．４質量パーセント以下の範囲内にあった。他方、図２３に示されるように、試料６の表面近傍において、炭素濃度及び窒素濃度に、鋭いピークが多数確認されなかった。この結果から、試料７においては、表面近傍に炭化物、窒化物及び炭窒化物等の微細な化合物粒が析出していないことが実験的に確認された。

　＜組織観察＞
　図２４は、試料５の表面近傍における電子顕微鏡像である。図２５は、試料６の表面近傍における電子顕微鏡像である。図２４及び図２５に示すように、試料５及び試料６の表面近傍においては、０．２μｍ以上３．０μｍ以下の化合物粒が多数析出していることが確認された。また、試料５及び試料６の表面近傍においては、化合物粒の平均粒径が約０．２５μｍであることが確認された。さらに、試料５及び試料６の表面近傍においては、化合物粒の面積比率が約８パーセントであることが確認された。

　図２６は、試料７の表面近傍における電子顕微鏡像である。図２７は、試料８の表面近傍における電子顕微鏡像である。図２６及び図２７に示すように、試料７及び試料８の表面近傍においては、化合物粒の面積比率が約１パーセントであることが確認された。

　図２８は、試料６の表面近傍におけるＥＢＳＤ画像である。図２８に示すように、試料６の表面近傍においては、マルテンサイトブロックの最大粒径が３．６μｍ以上３．８μｍ以下の範囲内にあることが確認された。また、試料６の表面近傍においては、マルテンサイトブロックの面積の９０パーセント以上を結晶粒径が２μｍ以下のマルテンサイトブロックが占めていることが確認された。さらに、試料６の表面近傍においては、マルテンサイトブロックの面積の５５パーセント以上７５パーセント以下を結晶粒径が１μｍ以下のマルテンサイトブロックが占めていることが確認された。

　図２９は、試料８の表面近傍におけるＥＢＳＤ画像である。図２９に示すように、試料８の表面近傍においては、マルテンサイトブロックの最大粒径が５．１μｍ以上７．３μｍ以下の範囲内にあることが確認された。また、試料８の表面近傍においては、マルテンサイトブロックの面積の６５パーセント以上８０パーセント以下を結晶粒径が２μｍ以下のマルテンサイトブロックが占めていることが確認された。さらに、試料８の表面近傍においては、マルテンサイトブロックの面積の３５パーセント以上４５パーセント以下を結晶粒径が１μｍ以下のマルテンサイトブロックが占めていることが確認された。

　図３０は、試料５の表面近傍における光学顕微鏡像である。図３０に示すように、試料５の表面近傍においては、旧オーステナイト粒の平均粒径が４μｍ以上８μｍ以下の範囲にあり、旧オーステナイト粒の結晶粒径は１μｍ以上１０μｍ以下の範囲で分布していることが確認された。図３１は、試料７の表面近傍における光学顕微鏡像である。図３１に示すように、試料７の表面近傍においては、旧オーステナイト粒の平均粒径が１２μｍ以上２５μｍ以下の範囲にあり、旧オーステナイト粒の結晶粒径は５μｍ以上１００μｍ以下の広い範囲で分布していることが確認された。

　図３２は、試料５及び試料７の表面近傍における第３群及び第５群に属するマルテンサイトブロックの平均粒径を示すグラフである。なお、図３２においては、縦軸は平均粒径（単位：μｍ）を示している。図３３は、試料６及び試料８の表面近傍における第３群及び第５群に属するマルテンサイトブロックの平均粒径を示すグラフである。なお、図３３においては、縦軸は平均粒径（単位：μｍ）を示している。

　図３２に示すように、試料５の表面近傍においては、第３群に属するマルテンサイトブロックの平均粒径が約１．０μｍであった。図３３に示すように、試料６の表面近傍においては、第３群に属するマルテンサイトブロックの平均粒径は約０．９μｍであった。このことから、試料５及び試料６においては、第３群に属するマルテンサイトブロックの平均粒径が、０．７μｍ以上１．４μｍ以下の範囲内にあることが確認された。

　図３２に示すように、試料５の表面近傍においては、第５群に属するマルテンサイトブロックの平均粒径が約０．８μｍであった。図３３に示すように、試料６の表面近傍においては、第５群に属するマルテンサイトブロックの平均粒径は約０．７μｍであった。このことから、試料５及び試料６においては、第５群に属するマルテンサイトブロックの平均粒径が、０．６μｍ以上１．１μｍの範囲内にあることが確認された。

　他方で、試料７及び試料８の表面近傍においては、第３群に属するマルテンサイトブロックの平均粒径が、それぞれ約１．７μｍ、約２．２μｍであった。また、試料７及び試料８の近傍においては、第５群に属するマルテンサイトブロックの平均粒径は、それぞれ約１．３μｍ、約１．５μｍであった。

　図３４は、試料５及び試料７の表面近傍における第３群及び第５群に属するマルテンサイトブロックの平均アスペクト比を示すグラフである。なお、図３４においては、縦軸は平均アスペクト比を示している。図３５は、試料６及び試料８の表面近傍における第３群及び第５群に属するマルテンサイトブロックの平均アスペクト比を示すグラフである。なお、図３５においては、縦軸はアスペクト比を示している。

　図３４に示すように、試料５の表面近傍においては、第３群に属するマルテンサイトブロックの平均アスペクト比が、約２．８であった。図３５に示すように、試料６の表面近傍において、第３群に属するマルテンサイトブロックの平均アスペクト比は、約２．８であった。このことから、試料５及び試料６においては、第３群に属するマルテンサイトブロックの平均アスペクト比が２．５以上２．８以下の範囲内にあることが確認された。

　図３４に示すように、試料５の表面近傍においては、第５群に属するマルテンサイトブロックの平均アスペクト比が、約２．６であった。図３５に示すように、試料６の表面近傍において、第５群に属するマルテンサイトブロックの平均アスペクト比は、約２．６であった。このことから、試料５及び試料６においては、第５群に属するマルテンサイトブロックの平均アスペクト比が２．４以上２．６以下の範囲内にあることが確認された。

　他方で、試料７及び試料８の表面近傍においては、第３群に属するマルテンサイトブロックの平均アスペクト比が、それぞれ約３．２、約３．５であった。また、試料７及び試料８の近傍においては、第５群に属するマルテンサイトブロックの平均アスペクト比は、それぞれ約３．０、約３．１であった。

　＜シャルピ－衝撃試験＞
　上記の試料５及び試料６と同様の方法にしたがって準備された試料９並びに上記の試料７及び試料８と同様の方法にしたがって準備された試料１０に対して、シャルピ－衝撃試験が行われた。シャルピ－衝撃試験は、ＪＩＳ規格（ＪＩＳ　Ｚ　２２４２：２００５）にしたがって行われた。試料９及び試料１０には、ノッチ深さが２ｍｍ、ノッチ底曲率半径が１ｍｍのＵノッチが形成された。

　図３６は、試料９及び試料１０に対するシャルピ－衝撃試験結果を示すグラフである。なお、図３６においては、縦軸はシャルピ－衝撃値（単位：Ｊ／ｃｍ^２）である。図３６に示すように、試料９のシャルピ－衝撃値は、試料１０のシャルピ－衝撃値の１．５倍以上であることが確認された。

　図３７は、シャルピ－衝撃試験が行われた後の試料９のノッチ側表面における電子顕微鏡像である。図３８は、シャルピ－衝撃試験が行われた後の試料１０のノッチ側表面における電子顕微鏡像である。なお、図３７及び図３８においては、上側がノッチ側に対応している。図３７に示すように、試料９のシャルピ－衝撃試験後の破面においては、延性的な破壊であったことを示すディンプルが多数観察された。他方、図３８に示すように、試料１０のシャルピ－衝撃試験後の破面においては、ディンプルが減少し、脆性破壊的な破面を呈していることが確認された。

　＜異物混入潤滑下における転動疲労寿命試験＞
　試料１１及び試料１２に対して、異物混入潤滑下における転動疲労試験（以下においては、「転動疲労試験」という）が行われた。試料１１及び試料１２は、ＪＩＳ規格３０２０６型番の円錐ころ軸受である。

　試料１１に用いられた内輪、外輪及び円錐ころは、上記の試料５及び試料６と同様の方法により準備された。試料１２に用いられた内輪、外輪及び円錐ころは、上記の試料５及び試料６と同様の方法により準備された。転動疲労試験における潤滑は、タービン油ＶＧ５６を用いた油浴潤滑とされた。転動疲労試験における荷重は１７ｋＮ、外輪温度は６５℃とされた。転動疲労試験においては、外輪を固定した状態で、内輪を２０００ｒｐｍの回転速度で回転させた。

　転動疲労試験においては、Ｌ_１０寿命（試験開始から剥離が発生するまでの時間を統計的に解析し、累積破損確率が１０パーセントとなるときの試験時間）、Ｌ_５０寿命（試験開始から剥離が発生するまでの時間を統計的に解析し、累積破損確率が５０パーセントとなるときの試験時間）で評価を行った。

　図３９は、試料１１及び試料１２に対する転動疲労試験結果を示すグラフである。なお、図３９において、横軸は寿命（単位：時間）、縦軸は累積破損確率（単位：パーセント）である。図３９に示すように、試料１１においては、Ｌ_１０寿命は８９時間、Ｌ_５０寿命は１５２時間であった。他方、試料１２においては、Ｌ_１０寿命は３８時間、Ｌ_５０寿命は７６時間であった。このように、試料１１は、試料１２よりも２倍以上転動疲労寿命が長いことが確認された。

　＜摩耗試験＞
　上記の試料５及び試料６と同様の方法にしたがって準備された試料１３並びに上記の試料７及び試料８と同様の方法にしたがって準備された試料１４に対して、摩耗試験が行われた。摩耗試験は、サバン型摩耗試験機を用いて行われた。試料１３及び試料１４の形状は、平板状であり、表面粗さ（算術平均粗さ）Ｒａは、０．０１０μｍとされた。試験時の荷重は５０Ｎとされ、相手材に対する相対速度は０．０５ｍ／ｓとされた。試験時間は６０分とされ、潤滑油にはモービルベロシティオイルＮｏ．３（登録商標）（ＶＧ２）が用いられた。摩耗試験においては、試験後における各試料の摩耗量から比摩耗量を算出することにより、耐摩耗性を評価した。

　図４０は、試料１３及び試料１４に対する摩耗試験結果を示すグラフである。図４０において、縦軸は比摩耗量（単位：１０×１０^－１０ｍｍ^３／Ｎ・ｍ）である。図４０に示すように、試料１３における比摩耗量は、試料１４における比摩耗量の２０パーセント程度であった。

　今回開示された実施の形態と実施例はすべての点で例示であって制限的なものではないと考慮されるべきである。本発明の範囲は以上の実施の形態と実施例ではなく、請求の範囲によって示され、請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての修正と変形を含むものであることが意図される。

　１０，１２０　外輪、１０Ａ，１２０ａ　外輪軌道面（内周面）、１０Ｂ，１１Ｂ，１２Ｂ　表面領域、１１，１１０　内輪、１１Ａ，１１０ｂ　内輪軌道面（外周面）、１２，１３０　玉（転動体）、１２Ａ，１３０ａ　玉転動面（表面）、１３，１４０　保持器、１００　転がり軸受、１１１　拡散層、１２１　拡散層。

Claims

　クロムモリブデン鋼からなり、
　軌道面または転動面を備え、
　前記軌道面または前記転動面には炭化物、窒化物、および炭窒化物の少なくともいずれかからなる化合物粒が存在しており、
　前記軌道面または前記転動面における前記化合物粒の面積率が３％以上であり、
　前記軌道面または前記転動面における前記化合物粒の平均粒径が０．３μｍ以下である、軸受部品。
　前記軌道面または前記転動面に拡散層を備え、
　前記拡散層は、複数の前記化合物粒と、複数のマルテンサイトブロックとを含み、
　前記拡散層中における前記化合物粒の面積比率は３パーセント以上であり、
　前記マルテンサイトブロックの最大粒径は、３．８μｍ以下である、請求項１に記載の軸受部品。
　結晶粒径が１．０μｍ以下の前記マルテンサイトブロックは、第１群を構成し、
　前記第１群に属する前記マルテンサイトブロックの総面積を前記マルテンサイトブロックの総面積により除した値は、０．５５以上０．７５以下である、請求項２に記載の軸受部品。
　前記マルテンサイトブロックは、第２群に属する前記マルテンサイトブロックと、第３群に属する前記マルテンサイトブロックとからなり、
　前記第３群に属する前記マルテンサイトブロックの結晶粒径の最小値は、前記第２群に含まれる前記マルテンサイトブロックの結晶粒径の最大値よりも大きく、
　前記第３群に属する前記マルテンサイトブロックの総面積を前記マルテンサイトブロックの総面積により除した値は、０．５以上であり、
　前記第３群に属する最も結晶粒径が大きい前記マルテンサイトブロック以外の前記第３群に属する前記マルテンサイトブロックの総面積を前記マルテンサイトブロックの総面積により除した値は、０．５未満であり、
　前記第３群に属する前記マルテンサイトブロックの平均粒径は、０．７μｍ以上１．４μｍ以下である、請求項２又は請求項３に記載の軸受部品。
　前記マルテンサイトブロックは、第４群に属する前記マルテンサイトブロックと、第５群に属する前記マルテンサイトブロックとからなり、
　前記第５群に属する前記マルテンサイトブロックの結晶粒径の最小値は、前記第４群に含まれる前記マルテンサイトブロックの結晶粒径の最大値よりも大きく、
　前記第５群に属する前記マルテンサイトブロックの総面積を前記マルテンサイトブロックの総面積により除した値は、０．７以上であり、
　前記第５群に属する最も結晶粒径が大きい前記マルテンサイトブロック以外の前記第５群に属する前記マルテンサイトブロックの総面積を前記マルテンサイトブロックの総面積により除した値は、０．７未満であり、
　前記第５群に属する前記マルテンサイトブロックの平均粒径は、０．６μｍ以上１．１μｍ以下である、請求項２又は請求項３に記載の軸受部品。
　前記マルテンサイトブロックは、第２群に属する前記マルテンサイトブロックと、第３群に属する前記マルテンサイトブロックとからなり、
　前記第３群に属する前記マルテンサイトブロックの結晶粒径の最小値は、前記第２群に含まれる前記マルテンサイトブロックの結晶粒径の最大値よりも大きく、
　前記第３群に属する前記マルテンサイトブロックの総面積を前記マルテンサイトブロックの総面積により除した値は、０．５以上であり、
　前記第３群に属する最も結晶粒径が大きい前記マルテンサイトブロックを除く前記第３群に属する前記マルテンサイトブロックの総面積を前記マルテンサイトブロックの総面積により除した値は、０．５未満であり、
　前記第３群に属する前記マルテンサイトブロックの平均アスペクト比は、２．５以上２．８以下である、請求項２又は請求項３に記載の軸受部品。
　前記マルテンサイトブロックは、第４群に属する前記マルテンサイトブロックと、第５群に属する前記マルテンサイトブロックとからなり、
　前記第５群に属する前記マルテンサイトブロックの結晶粒径の最小値は、前記第４群に含まれる前記マルテンサイトブロックの結晶粒径の最大値よりも大きく、
　前記第５群に属する前記マルテンサイトブロックの総面積を前記マルテンサイトブロックの総面積により除した値は、０．７であり、
　前記第５群に属する最も結晶粒径が大きい前記マルテンサイトブロック以外の前記第５群に属する前記マルテンサイトブロックの総面積を前記マルテンサイトブロックの総面積により除した値は、０．７未満であり、
　前記第５群に属する前記マルテンサイトブロックの平均アスペクト比は、２．４以上２．６以下である、請求項２又は請求項３に記載の軸受部品。
　前記軌道面または前記転動面における旧オーステナイト結晶粒の平均粒径が８μｍ以下である、請求項１～７のいずれか１項に記載の軸受部品。
　前記化合物粒は、（Ｆｅ，Ｃｒ）_３（Ｃ，Ｎ）を含む、請求項１～８のいずれか１項に記載の軸受部品。
　前記軌道面または前記転動面から深さ１０μｍまでの浅層領域の平均炭素濃度が０．７重量％以上であり、前記浅層領域の平均窒素濃度が０．２重量％以上である、請求項１～９のいずれか１項に記載の軸受部品。
　前記クロムモリブデン鋼は、ＪＩＳ規格に定めるＳＣＭ４３５である、請求項１～１０のいずれか１項に記載の軸受部品。
　外輪と、
　前記外輪の内側に配置される内輪と、
　前記外輪と前記内輪との間に配列される複数の転動体とを備え、
　前記外輪、前記内輪および前記転動体のうち少なくともいずれかは、請求項１～１１のいずれか１項に記載の軸受部品である、転がり軸受。
　クロムモリブデン鋼からなる成形体を準備する工程と、
　前記成形体を、アンモニアを含む浸炭窒化雰囲気中で９３０℃以上９４０℃以下に加熱することにより、前記成形体を浸炭窒化する工程と、
　浸炭窒化された前記成形体を８５０℃超え９３０℃未満の１次焼入温度に加熱した後、Ｍｓ点以下の温度まで冷却することにより、前記成形体を１次焼入れする工程と、
　１次焼入れされた前記成形体をＡ_１点以上８５０℃未満の２次焼入温度に加熱した後、Ｍｓ点以下の温度まで冷却することにより、前記成形体を２次焼入れする工程とを備える、軸受部品の製造方法。
　前記１次焼入温度は８６０℃以上８８０℃以下であり、
　前記２次焼入温度は８２０℃以上８４０℃以下である、請求項１３に記載の軸受部品の製造方法。