新型軸受リング用材及びその製造方法
本発明の新型軸受リング用材及びその製造方法は、バイメタル複合管材及びその製造方法に関する。高硬度、高耐摩耗性と高靭性、高衝撃靭性値とを互いに調和させる新型軸受リング用材及びその製造方法を提供することを目的とする。本発明の新型軸受リング用材は、環状のクラッド層とベース層からなり、前記クラッド層とベース層が環状の径方向に沿って冶金で結合され、前記クラッド層には軸受鋼材料を用い、前記ベース層には軸受鋼、普通鋼、低／中合金高強度鋼又はステンレス鋼材料を用いる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、バイメタル複合管材及びその製造方法に関し、特に、軸受リング用材からなる複合管材及びその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
現在使用されている軸受の材料は、主に以下の数種類に分けられる。
【０００３】
１）高炭素クロム軸受鋼材料（GB/T 18254-2002）
高炭素クロム軸受鋼には、主にＧＣｒ９、ＧＣｒ１５、ＧＣｒ９ＳｉＭｎ及びＧＣｒ１５ＳｉＭｎ等の材質がある。ＧＣｒ９は主に、回転軸における寸法の小さい鋼球又はローラー、通常条件で作動する軸受リング及び転動体の製造に使用される。ＧＣｒ１５は、大型機械の軸受の鋼球、ローラー及び軸受リングの製造に使用される。ＧＣｒ９ＳｉＭｎは、性能はＧＣｒ１５に近く、主に寸法の大きい軸受リングの製造に使用される。ＧＣｒ１５ＳｉＭｎの耐摩耗性と硬化能はＧＣｒ１５より高く、主に大型の軸受の軸受リング、鋼球及びローラーの製造に使用される。
【０００４】
２）浸炭軸受鋼材料（GB/T3203-1982）
浸炭軸受の材料には、主にＧ２０ＣｒＭｏ、Ｇ２０Ｃｒ２Ｎｉ４、Ｇ２０Ｃｒ２Ｍｎ２Ｍｏ及びＧ２０ＣｒＮｉ２Ｍｏ等の材質があり、この種の軸受鋼は主に衝撃荷重を受ける軸受リング及び転動体の製造に使用される。これは、この種の鋼が表面の浸炭後に良好な硬度と靭性値を有し、大きな衝撃荷重を受けることができるためである。例えば、Ｇ２０Ｃｒ２Ｎｉ４浸炭軸受鋼を浸炭・熱処理した後、表面硬度はＨＲＣ６２であり、芯部硬度はＨＲＣ４３であり、浸炭深度は２．３ｍｍであり、衝撃靭性値は６８．７Ｊ／ｃｍ２である。
【０００５】
３）ステンレス軸受鋼材料（GB/T3086-1982）
現在多く使用されているステンレス軸受鋼材料は９Ｃｒ１８と９Ｃｒ１８ＭｏＶであり、この種の鋼は主に耐腐食性の軸受リング及び転動体の製造に使用され、例えば、海水中、河水中、硝酸中、石油化学炉内及び原子炉内で使用される軸受等の製造に使用される。
【０００６】
４）無給油潤滑バイメタル軸受の材料
無給油潤滑バイメタル軸受の材料は、高品質低炭素鋼のバッキング材を基体とし、表面に鉛錫青銅合金を焼結し、複数回にわたって高温で焼結し緻密に圧延することにより製作された銅‐鋼一体のバイメタル帯材を巻くことにより製作され、中〜高速の衝撃荷重を受けるブッシュ、押止ワッシャ等の製造に適している。
【０００７】
通常、転がり軸受は高回転数で又は高荷重を受けながら動作しているので、転がり軸受の材料には、以下の特徴を有することが求められる。
１）十分に焼入れ硬化可能であることが必要で、高い硬度と耐摩耗性を有すること。
２）高い疲労耐性を有し、特に作用面の剪断に対する疲労耐性が高いことが必要であること。
３）作業温度下で、軸受部品の構造と寸法の安定性が確保されること。
４）衝撃荷重を受けた場合に、軸受が大きな抗衝撃能力を有すること。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、同じ種類の材料に対して、硬度及び耐摩耗性と、靭性及び抗衝撃能力とは、互いに相反しており、十分に高い硬度、強度及び耐摩耗性が要求されれば、代償として必然的に材料の靭性及び抗衝撃性能が下がる。浸炭軸受鋼材料はある程度は作用面の硬度と全体的な靭性の調和を満たすことができるものの、浸炭層の炭素含有量の不均一性により、作用面の剪断に対する疲労耐性が大きく低下してもいる。いかにして、十分な硬度、耐摩耗性の下で材料の衝撃靭性が下がらないことを保証すると同時に、作用面が剪断に対する高い疲労耐性を有することを保証するかが、本発明が解決しようとする課題である。
【０００９】
本発明の目的は、高硬度及び高耐摩耗性と高靭性及び高衝撃靭性値とが互いに調和した新型軸受リング用材及びその製造方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明の新型軸受リング用材は、環状のクラッド層とベース層からなり、前記クラッド層と前記ベース層は環状の径方向に沿って冶金で結合され、前記クラッド層には軸受鋼材料を用い、前記ベース層には軸受鋼、普通鋼、低／中合金高強度鋼又はステンレス鋼材料を用いる。
【００１１】
本発明の新型軸受リング用材において、前記クラッド層は作用層であり、前記ベース層は支持層である。
【００１２】
本発明の新型軸受リング用材において、前記クラッド層は、前記ベース層の径方向に沿って前記ベース層の外側に設けられている。
【００１３】
本発明の新型軸受リング用材において、前記クラッド層は、前記ベース層の径方向に沿って前記ベース層の内側に設けられている。
【００１４】
本発明の新型軸受リング用材において、前記クラッド層には、高炭素クロム軸受鋼又はステンレス軸受鋼材料を用いる。
【００１５】
本発明の新型軸受リング用材の製造方法は、以下のステップにより行われる：
（１）材料選択
使用条件に応じてクラッド層材料である軸受鋼材料を選択し、強度要求及びクラッド層の熱膨張係数に応じて、相応のベース層材料である軸受鋼、普通鋼、低／中合金高強度鋼又はステンレス鋼材料を選択し、ベース層材料の靭性はクラッド層材料より高く、
（２）遠心鋳造
Ａ：金属管型を２００〜３００℃までベーキングした後、塗料をスプレーし、塗装の厚みは１．０〜３．０ｍｍであり、
Ｂ：塗料をスプレーした金属管型を２００〜３５０℃までベーキングし、
Ｃ：ステップＢに記載の金属管型内に、第１層であるクラッド層又はベース層の材料の液体金属を遠心鋳造で鋳込み、冷却し、
Ｄ：鋳込んで凝固させた第１層の金属に伝熱数値シミュレーション分析を行い、温度分析の結果に応じて、第２層であるベース層又はクラッド層の材料の液体金属を鋳込み、
Ｅ：鋳込みが完了した複合管の半製品を７００℃以下に冷却した時に、ノックアウトを行い、
Ｆ：後続の加工条件に応じて、ステップＥで得られた管の半製品を熱処理し、
（３）縦圧延
Ｇ：ステップＦで得られた鋳造状態の複合管の半製品に機械加工を行って、縦圧延に求められる寸法まで加工し、
Ｈ：ステップＧで得られた複合管材を縦に圧延することにより、軸受リングの加工に用いる複合管リングを得る。
【００１６】
本発明の新型軸受リング用材の製造方法において、熱間押出し方式を前記ステップ（３）の代わりに利用する。即ち、
Ｇ：ステップＦで得られた鋳造状態の複合管の半製品に機械加工を行って、熱間押出しに求められる寸法まで加工し、
Ｈ：ステップＧで得られた複合管材を熱間押出しすることにより、軸受リングの加工に用いる複合管リングを得る。
【００１７】
本発明の新型軸受リング用材の製造方法において、熱間圧延方式を前記ステップ（３）の代わりに使用する。即ち、
Ｇ：ステップＦで得られた鋳造状態の複合管の半製品に機械加工を行って、熱間圧延に求められる寸法に加工し、
Ｈ：ステップＧで得られた複合管材を熱間圧延することにより、軸受リングの加工に用いる複合管リングを得る。
【００１８】
本発明の新型軸受リング用材の製造方法において、鍛造方式を前記ステップ（３）の代わりに使用する。即ち、
Ｇ：ステップＦで得られた鋳造状態の複合管の半製品に機械加工を行って、鍛造に求められる寸法に加工し、
Ｈ：ステップＧで得られた複合管材を鍛造することにより、軸受リングの加工に用いる複合管リングを得る。
【００１９】
本発明の新型軸受リング用材の製造方法において、前記ステップＦにおける熱処理には、焼ならし、球状化焼なまし又は拡散焼なましが含まれる。
【発明の効果】
【００２０】
本発明の新型軸受リング用材は、バイメタル複合管材を提供し、クラッド層とベース層からなり、クラッド層には軸受鋼材料を選択して使用し、ベース層には、靭性、衝撃靭性値が相対的に高く、熱膨張係数がクラッド層に近い軸受鋼、普通鋼、低／中合金高強度鋼又はステンレス鋼を選択して使用し、正常な軸受鋼材料に求められる性能要求を確保した上で、軸受の材料に求められる靭性と高衝撃靭性値を大きく向上させて、大きな衝撃荷重を受けた場合に引き起こされる軸受の衝撃破壊を防止すると同時に、浸炭軸受鋼において浸炭層の不均一によりもたらされる作用面の表層の剪断に対する疲労耐性が低いという問題も克服する。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】本発明の新型軸受リング用材の第１の実施形態の構造の概略図である。
【図２】本発明の新型軸受リング用材の第２の実施形態の構造の概略図である。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
以下、図面を参照して、本発明の新型軸受リング用材及びその製造方法を詳細に説明する。
【００２３】
（実施例１）
（１）材料選択
外層（ベース層）には低合金高強度鋼１６ＭｎＶを選択して使用し、内層（クラッド層）には軸受鋼ＧＣｒ１５を選択して使用し、合計２層である。
【００２４】
１６ＭｎＶの成分（質量含有量）：Ｃは０．１４〜０．２％であり、Ｓｉは０．３〜０．６％であり、Ｍｎは１．０〜１．６％であり、Ｐ≦０．０２５％であり、Ｓ≦０．０２５％であり、Ｖは０．０５〜０．１５％であり、残部はＦｅであり、融点は約１５１０℃、１７８３．１５Ｋである。
【００２５】
ＧＣｒ１５の成分（質量含有量）：Ｃは０．９５〜１．０５％であり、Ｓｉは０．１５〜０．３５％であり、Ｍｎは０．２５〜０．４５％であり、Ｐ≦０．０２５％であり、Ｓ≦０．０２５％であり、Ｃｒは１．４〜１．６５％であり、残部はＦｅであり、融点は約１４５０℃、１７２３．１５Ｋである。
【００２６】
（２）遠心鋳造
Ａ：金属管型を２５０〜２６０℃までベーキングした後、塗料をスプレーし、塗装の厚みは２．０〜２．１ｍｍである。
【００２７】
Ｂ：塗料をスプレーした金属管型を２６０〜２９０℃までベーキングする。
【００２８】
Ｃ：Ｂに記載の金属管型内に、１６ＭｎＶ液体金属を遠心鋳造で鋳込んで冷却し、鋳込み温度は１５８７℃であり、鋳込み重量は３６０Ｋｇである。
【００２９】
Ｄ：鋳込んで凝固させた外層金属１６ＭｎＶに伝熱数値シミュレーション分析を行い、内外層の金属に良好な結合厚みを持たせるために、外層の内表面の温度が１４００℃まで下がるのを待って、内層ＧＣｒ１５液体金属を鋳込み、鋳込み温度は１５０４℃であり、鋳込み重量は９０Ｋｇである。
【００３０】
Ｅ：上記の鋳込みが完了した複合管材を室温まで冷却すると、内層と外層の間には十分な冶金結合の形成が達成され、冶金の溶着厚みは１．０〜１．５ｍｍである。
【００３１】
（３）熱間押出し
Ｆ、ステップＥで得られた鋳造状態の複合管材に機械加工を行って、押出し機に求められる寸法まで加工し、加工寸法はφ２４８／φ１４２／φ１０８×５７３ｍｍである。
【００３２】
Ｇ、ステップＦで得られた複合管材を熱間押出しし、押出し温度は１１９５℃であり、押出し力は２２〜２５ＭＰａであり、押出し比は１２．０であり、完成品の管の寸法はφ９０／φ６４／φ５８×５６００ｍｍである。
【００３３】
ステップＧで得られた新型軸受リング用材の構造の概略図は図１に示す通りであり、内層であるクラッド層１が作用層であり、外層であるベース層２が支持層である。
【００３４】
（実施例２）
（１）材料選択
外層（クラッド層）には軸受鋼ＧＣｒ１５を選択して使用し、内層（ベース層）には中合金高強度鋼３０ＣｒＭｎＳｉを選択して使用し、合計２層である。
【００３５】
３０ＣｒＭｎＳｉの成分（質量含有量）：Ｃは０．２７〜０．３４％であり、Ｓｉは０．９〜１．２％であり、Ｍｎは０．８〜１．１％であり、Ｃｒは０．８〜１．１％であり、Ｐ≦０．０３５％であり、Ｓ≦０．０３５％であり、残部はＦｅであり、融点は約１４８０〜１５００℃、１７５３．１５〜１７７３．１５Ｋである。
【００３６】
ＧＣｒ１５の成分（質量含有量）：Ｃは０．９５〜１．０５％であり、Ｓｉは０．１５〜０．３５％であり、Ｍｎは０．２５〜０．４５％であり、Ｐ≦０．０２５％であり、Ｓ≦０．０２５％であり、Ｃｒは１．４〜１．６５％であり、残部はＦｅであり、融点は約１４５０℃、１７２３．１５Ｋである。
【００３７】
（２）遠心鋳造
Ａ、金属管型を２５０〜２６０℃までベーキングした後、塗料をスプレーし、塗装の厚みは２．０〜２．２ｍｍである。
【００３８】
Ｂ、塗料をスプレーした金属管型を２７０〜３００℃までベーキングする。
【００３９】
Ｃ、Ｂに記載された金属管型内に、ＧＣｒ１５液体金属を遠心鋳造で鋳込んで冷却し、鋳込み温度は１５５６℃であり、鋳込み重量は２７０Ｋｇである。
【００４０】
Ｄ、鋳込んで凝固させた外層金属ＧＣｒ１５に伝熱数値シミュレーション分析を行い、内外層の金属に良好な結合厚みを持たせるために、外層の内表面の温度が１３８７℃まで下がるのを待って、内層金属３０ＣｒＭｎＳｉを鋳込み、鋳込み温度は１５８７℃であり、鋳込み重量は８５８Ｋｇである。
【００４１】
Ｅ、上記の鋳込みが完了した複合管材を室温まで冷却すると、内層と外層の間には十分な冶金結合の形成が達成され、冶金の溶着厚みは１．０〜１．５ｍｍである。
【００４２】
（３）熱間押出し
Ｆ、ステップＥで得られた鋳造状態の複合管材に機械加工を行って、押出し機に求められる寸法まで加工し、加工寸法はφ２８０／φ２６０／φ１３０×７８０ｍｍである。
【００４３】
Ｇ、ステップＦで得られた複合管材を熱間押出しし、押出し温度は１２００℃であり、押出し力は２２〜２５ＭＰａであり、押出し比は１１．３であり、完成品の管の寸法はO１３９．７／φ１３６／φ１１８．６×７０００ｍｍである。
【００４４】
ステップＧで得られた新型軸受リング用材の構造の概略図は図２に示す通りであり、外層であるクラッド層１’が作用層であり、内層であるベース層２’が支持層である。
【００４５】
（実施例３）
（１）材料選択
外層（ベース層）には低合金高強度鋼１６ＭｎＶを選択して使用し、内層（クラッド層）には軸受鋼ＧＣｒ１５を選択して使用し、合計２層である。
【００４６】
１６ＭｎＶの成分（質量含有量）：Ｃは０．１４〜０．２％であり、Ｓｉは０．３〜０．６％であり、Ｍｎは１．０〜１．６％であり、Ｐ≦０．０２５％であり、Ｓ≦０．０２５％であり、Ｖは０．０５〜０．１５％であり、残部はＦｅであり、融点は約１５１０℃、１７８３．１５Ｋである。
【００４７】
ＧＣｒ１５の成分（質量含有量）：Ｃは０．９５〜１．０５％であり、Ｓｉは０．１５〜０．３５％であり、Ｍｎは０．２５〜０．４５％であり、Ｐ≦０．０２５％であり、Ｓ≦０．０２５％であり、Ｃｒは１．４〜１．６５％であり、残部はＦｅであり、融点は約１４５０℃、１７２３．１５Ｋである。
【００４８】
（２）遠心鋳造
Ａ：金属管型を２５０〜２６０℃までベーキングした後、塗料をスプレーし、塗装の厚みは２．０〜２．２ｍｍである。
【００４９】
Ｂ：塗料をスプレーした金属管型を２７０〜３００℃までベーキングする。
【００５０】
Ｃ：Ｂに記載の金属管型内に、１６ＭｎＶ液体金属を遠心鋳造で鋳込んで冷却し、鋳込み温度は１５７６℃であり、鋳込み重量は３７２Ｋｇである。
【００５１】
Ｄ：鋳込んで凝固させた外層金属１６ＭｎＶに伝熱数値シミュレーション分析を行い、内外層の金属に良好な結合厚みを持たせるために、外層の内表面の温度が１３９５℃まで下がるのを待って、内層金属ＧＣｒ１５を鋳込み、鋳込み温度は１５５５℃であり、鋳込み重量は１３５Ｋｇである。
【００５２】
Ｅ：上記の鋳込みが完了した複合管材を室温まで冷却すると、内層と外層の間には十分な冶金結合の形成が達成され、冶金の溶着厚みは１．０〜１．５ｍｍである。
【００５３】
（３）連続圧延
Ｆ：ステップＥで得られた鋳造状態の複合管材に機械加工を行って、連続圧延に求められる寸法まで加工し、加工寸法はφ２２０／φ１４０／φ１１０×２０００ｍｍである。
【００５４】
Ｇ：ステップＦで得られた複合管材を連続圧延し、圧延温度は１２１０℃であり、完成品の管の寸法はφ２１９／φ１９８．６／φ１９３×６０００ｍｍである。
【００５５】
（実施例４）
（１）材料選択
外層（ベース層）には浸炭軸受鋼Ｇ２０ＣｒＮｉ２Ｍｏを選択して使用し、内層（クラッド層）には軸受鋼ＧＣｒ１５を選択して使用し、合計２層である。
【００５６】
Ｇ２０ＣｒＮｉ２Ｍｏの成分（質量含有量）：Ｃは０．１７〜０．２３％であり、Ｓｉは０．１５〜０．４０％であり、Ｍｎは０．４０〜０．７０％であり、Ｐ≦０．０２％であり、Ｓ≦０．０２％であり、Ｃｒは０．４〜０．６％であり、Ｎｉは１．６〜２．０％であり、Ｍｏは０．２〜０．３％であり、Ａｌは０．１〜０．５％であり、Ｃｕ≦０．２％であり、残部はＦｅであり、融点は約１４９０℃である。
【００５７】
ＧＣｒ１５の成分（質量含有量）：Ｃは０．９５〜１．０５％であり、Ｓｉは０．１５〜０．３５％であり、Ｍｎは０．２５〜０．４５％であり、Ｐ≦０．０２５％であり、Ｓ≦０．０２５％であり、Ｃｒは１．４〜１．６５％であり、残部はＦｅであり、融点は約１４５０℃である。
【００５８】
（２）遠心鋳造
Ａ：金属管型を２５０〜２６０℃までベーキングした後、塗料をスプレーし、塗装の厚みは２．０〜２．２ｍｍである。
【００５９】
Ｂ：塗料をスプレーした金属管型を２７０〜３００℃までベーキングする。
【００６０】
Ｃ：Ｂに記載の金属管型内に、Ｇ２０ＣｒＮｉ２Ｍｏを遠心鋳造で鋳込んで冷却し、鋳込み温度は１５８９℃であり、鋳込み重量は２０４Ｋｇである。
【００６１】
Ｄ：鋳込んで凝固した外層金属Ｇ２０ＣｒＮｉ２Ｍｏに伝熱数値シミュレーション分析を行い、内外層の金属に良好な結合厚みを持たせるために、外層の内表面の温度が１３６２℃まで下がるのを待って、内層金属ＧＣｒ１５を鋳込み、鋳込み温度は１５７０℃であり、鋳込み重量は１０５Ｋｇである。
【００６２】
Ｅ：上記の鋳込みが完了した複合管材を室温まで冷却してノックアウトを行うと、内層と外層の間には十分な冶金結合の形成が達成され、冶金の溶着厚みは０．８〜１．２ｍｍであり、上記の管の半製品を焼ならし処理し、焼ならし温度は９３０℃である。
【００６３】
（３）圧延
Ｆ：ステップＥで得た鋳造状態の複合管材に機械加工を行って、圧延に求められる寸法まで加工し、加工寸法はφ２１９／φ１６２／φ１３５×７５ｍｍである。
【００６４】
Ｇ：ステップＦで得られた複合管材を圧延し、圧延の温度は１１８０℃であり、完成品のリングの寸法はφ２７５／φ２３０／φ２１１×７１ｍｍである。
【００６５】
実施例１、２、３、４においてステップＧで得られた管材をサンプリングして、通常の軸受鋼の熱処理プロセスにより熱処理を行ったベース層とクラッド層の性能を、表１に示す。
【００６６】
【表１】
【００６７】
上記４つの実施例におけるステップＧで得られた新型軸受リング用材に通常の熱処理を行った後、通常の軸受リング製造方法により、軸受リングを製作することができる。
【００６８】
上記に記載された実施例は、本発明の好ましい実施形態を記述したものであって、本発明の範囲を限定するものではなく、本発明の範囲は、当業者が本発明の設計思想を逸脱しない範囲で、技術的解決手段に対して実施した各種の変形及び改善を含むものである。
【産業上の利用可能性】
【００６９】
本発明の新型軸受リング用材及びその製造方法は、従来の金属材料と生産設備を利用し、特殊な製造方法により、性能がより優れた軸受リング用材を製作する。このような軸受リング用材は、軸受の性能と使用寿命を向上させることができるため、広大な市場展望と良好な産業上の利用可能性を有している。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、バイメタル複合管材及びその製造方法に関し、特に、軸受リング用材からなる複合管材及びその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
現在使用されている軸受の材料は、主に以下の数種類に分けられる。
【０００３】
１）高炭素クロム軸受鋼材料（GB/T 18254-2002）
高炭素クロム軸受鋼には、主にＧＣｒ９、ＧＣｒ１５、ＧＣｒ９ＳｉＭｎ及びＧＣｒ１５ＳｉＭｎ等の材質がある。ＧＣｒ９は主に、回転軸における寸法の小さい鋼球又はローラー、通常条件で作動する軸受リング及び転動体の製造に使用される。ＧＣｒ１５は、大型機械の軸受の鋼球、ローラー及び軸受リングの製造に使用される。ＧＣｒ９ＳｉＭｎは、性能はＧＣｒ１５に近く、主に寸法の大きい軸受リングの製造に使用される。ＧＣｒ１５ＳｉＭｎの耐摩耗性と硬化能はＧＣｒ１５より高く、主に大型の軸受の軸受リング、鋼球及びローラーの製造に使用される。
【０００４】
２）浸炭軸受鋼材料（GB/T3203-1982）
浸炭軸受の材料には、主にＧ２０ＣｒＭｏ、Ｇ２０Ｃｒ２Ｎｉ４、Ｇ２０Ｃｒ２Ｍｎ２Ｍｏ及びＧ２０ＣｒＮｉ２Ｍｏ等の材質があり、この種の軸受鋼は主に衝撃荷重を受ける軸受リング及び転動体の製造に使用される。これは、この種の鋼が表面の浸炭後に良好な硬度と靭性値を有し、大きな衝撃荷重を受けることができるためである。例えば、Ｇ２０Ｃｒ２Ｎｉ４浸炭軸受鋼を浸炭・熱処理した後、表面硬度はＨＲＣ６２であり、芯部硬度はＨＲＣ４３であり、浸炭深度は２．３ｍｍであり、衝撃靭性値は６８．７Ｊ／ｃｍ２である。
【０００５】
３）ステンレス軸受鋼材料（GB/T3086-1982）
現在多く使用されているステンレス軸受鋼材料は９Ｃｒ１８と９Ｃｒ１８ＭｏＶであり、この種の鋼は主に耐腐食性の軸受リング及び転動体の製造に使用され、例えば、海水中、河水中、硝酸中、石油化学炉内及び原子炉内で使用される軸受等の製造に使用される。
【０００６】
４）無給油潤滑バイメタル軸受の材料
無給油潤滑バイメタル軸受の材料は、高品質低炭素鋼のバッキング材を基体とし、表面に鉛錫青銅合金を焼結し、複数回にわたって高温で焼結し緻密に圧延することにより製作された銅‐鋼一体のバイメタル帯材を巻くことにより製作され、中〜高速の衝撃荷重を受けるブッシュ、押止ワッシャ等の製造に適している。
【０００７】
通常、転がり軸受は高回転数で又は高荷重を受けながら動作しているので、転がり軸受の材料には、以下の特徴を有することが求められる。
１）十分に焼入れ硬化可能であることが必要で、高い硬度と耐摩耗性を有すること。
２）高い疲労耐性を有し、特に作用面の剪断に対する疲労耐性が高いことが必要であること。
３）作業温度下で、軸受部品の構造と寸法の安定性が確保されること。
４）衝撃荷重を受けた場合に、軸受が大きな抗衝撃能力を有すること。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、同じ種類の材料に対して、硬度及び耐摩耗性と、靭性及び抗衝撃能力とは、互いに相反しており、十分に高い硬度、強度及び耐摩耗性が要求されれば、代償として必然的に材料の靭性及び抗衝撃性能が下がる。浸炭軸受鋼材料はある程度は作用面の硬度と全体的な靭性の調和を満たすことができるものの、浸炭層の炭素含有量の不均一性により、作用面の剪断に対する疲労耐性が大きく低下してもいる。いかにして、十分な硬度、耐摩耗性の下で材料の衝撃靭性が下がらないことを保証すると同時に、作用面が剪断に対する高い疲労耐性を有することを保証するかが、本発明が解決しようとする課題である。
【０００９】
本発明の目的は、高硬度及び高耐摩耗性と高靭性及び高衝撃靭性値とが互いに調和した新型軸受リング用材及びその製造方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明の新型軸受リング用材は、環状のクラッド層とベース層からなり、前記クラッド層と前記ベース層は環状の径方向に沿って冶金で結合され、前記クラッド層には軸受鋼材料を用い、前記ベース層には軸受鋼、普通鋼、低／中合金高強度鋼又はステンレス鋼材料を用いる。
【００１１】
本発明の新型軸受リング用材において、前記クラッド層は作用層であり、前記ベース層は支持層である。
【００１２】
本発明の新型軸受リング用材において、前記クラッド層は、前記ベース層の径方向に沿って前記ベース層の外側に設けられている。
【００１３】
本発明の新型軸受リング用材において、前記クラッド層は、前記ベース層の径方向に沿って前記ベース層の内側に設けられている。
【００１４】
本発明の新型軸受リング用材において、前記クラッド層には、高炭素クロム軸受鋼又はステンレス軸受鋼材料を用いる。
【００１５】
本発明の新型軸受リング用材の製造方法は、以下のステップにより行われる：
（１）材料選択
使用条件に応じてクラッド層材料である軸受鋼材料を選択し、強度要求及びクラッド層の熱膨張係数に応じて、相応のベース層材料である軸受鋼、普通鋼、低／中合金高強度鋼又はステンレス鋼材料を選択し、ベース層材料の靭性はクラッド層材料より高く、
（２）遠心鋳造
Ａ：金属管型を２００〜３００℃までベーキングした後、塗料をスプレーし、塗装の厚みは１．０〜３．０ｍｍであり、
Ｂ：塗料をスプレーした金属管型を２００〜３５０℃までベーキングし、
Ｃ：ステップＢに記載の金属管型内に、第１層であるクラッド層又はベース層の材料の液体金属を遠心鋳造で鋳込み、冷却し、
Ｄ：鋳込んで凝固させた第１層の金属に伝熱数値シミュレーション分析を行い、温度分析の結果に応じて、第２層であるベース層又はクラッド層の材料の液体金属を鋳込み、
Ｅ：鋳込みが完了した複合管の半製品を７００℃以下に冷却した時に、ノックアウトを行い、
Ｆ：後続の加工条件に応じて、ステップＥで得られた管の半製品を熱処理し、
（３）縦圧延
Ｇ：ステップＦで得られた鋳造状態の複合管の半製品に機械加工を行って、縦圧延に求められる寸法まで加工し、
Ｈ：ステップＧで得られた複合管材を縦に圧延することにより、軸受リングの加工に用いる複合管リングを得る。
【００１６】
本発明の新型軸受リング用材の製造方法において、熱間押出し方式を前記ステップ（３）の代わりに利用する。即ち、
Ｇ：ステップＦで得られた鋳造状態の複合管の半製品に機械加工を行って、熱間押出しに求められる寸法まで加工し、
Ｈ：ステップＧで得られた複合管材を熱間押出しすることにより、軸受リングの加工に用いる複合管リングを得る。
【００１７】
本発明の新型軸受リング用材の製造方法において、熱間圧延方式を前記ステップ（３）の代わりに使用する。即ち、
Ｇ：ステップＦで得られた鋳造状態の複合管の半製品に機械加工を行って、熱間圧延に求められる寸法に加工し、
Ｈ：ステップＧで得られた複合管材を熱間圧延することにより、軸受リングの加工に用いる複合管リングを得る。
【００１８】
本発明の新型軸受リング用材の製造方法において、鍛造方式を前記ステップ（３）の代わりに使用する。即ち、
Ｇ：ステップＦで得られた鋳造状態の複合管の半製品に機械加工を行って、鍛造に求められる寸法に加工し、
Ｈ：ステップＧで得られた複合管材を鍛造することにより、軸受リングの加工に用いる複合管リングを得る。
【００１９】
本発明の新型軸受リング用材の製造方法において、前記ステップＦにおける熱処理には、焼ならし、球状化焼なまし又は拡散焼なましが含まれる。
【発明の効果】
【００２０】
本発明の新型軸受リング用材は、バイメタル複合管材を提供し、クラッド層とベース層からなり、クラッド層には軸受鋼材料を選択して使用し、ベース層には、靭性、衝撃靭性値が相対的に高く、熱膨張係数がクラッド層に近い軸受鋼、普通鋼、低／中合金高強度鋼又はステンレス鋼を選択して使用し、正常な軸受鋼材料に求められる性能要求を確保した上で、軸受の材料に求められる靭性と高衝撃靭性値を大きく向上させて、大きな衝撃荷重を受けた場合に引き起こされる軸受の衝撃破壊を防止すると同時に、浸炭軸受鋼において浸炭層の不均一によりもたらされる作用面の表層の剪断に対する疲労耐性が低いという問題も克服する。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】本発明の新型軸受リング用材の第１の実施形態の構造の概略図である。
【図２】本発明の新型軸受リング用材の第２の実施形態の構造の概略図である。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
以下、図面を参照して、本発明の新型軸受リング用材及びその製造方法を詳細に説明する。
【００２３】
（実施例１）
（１）材料選択
外層（ベース層）には低合金高強度鋼１６ＭｎＶを選択して使用し、内層（クラッド層）には軸受鋼ＧＣｒ１５を選択して使用し、合計２層である。
【００２４】
１６ＭｎＶの成分（質量含有量）：Ｃは０．１４〜０．２％であり、Ｓｉは０．３〜０．６％であり、Ｍｎは１．０〜１．６％であり、Ｐ≦０．０２５％であり、Ｓ≦０．０２５％であり、Ｖは０．０５〜０．１５％であり、残部はＦｅであり、融点は約１５１０℃、１７８３．１５Ｋである。
【００２５】
ＧＣｒ１５の成分（質量含有量）：Ｃは０．９５〜１．０５％であり、Ｓｉは０．１５〜０．３５％であり、Ｍｎは０．２５〜０．４５％であり、Ｐ≦０．０２５％であり、Ｓ≦０．０２５％であり、Ｃｒは１．４〜１．６５％であり、残部はＦｅであり、融点は約１４５０℃、１７２３．１５Ｋである。
【００２６】
（２）遠心鋳造
Ａ：金属管型を２５０〜２６０℃までベーキングした後、塗料をスプレーし、塗装の厚みは２．０〜２．１ｍｍである。
【００２７】
Ｂ：塗料をスプレーした金属管型を２６０〜２９０℃までベーキングする。
【００２８】
Ｃ：Ｂに記載の金属管型内に、１６ＭｎＶ液体金属を遠心鋳造で鋳込んで冷却し、鋳込み温度は１５８７℃であり、鋳込み重量は３６０Ｋｇである。
【００２９】
Ｄ：鋳込んで凝固させた外層金属１６ＭｎＶに伝熱数値シミュレーション分析を行い、内外層の金属に良好な結合厚みを持たせるために、外層の内表面の温度が１４００℃まで下がるのを待って、内層ＧＣｒ１５液体金属を鋳込み、鋳込み温度は１５０４℃であり、鋳込み重量は９０Ｋｇである。
【００３０】
Ｅ：上記の鋳込みが完了した複合管材を室温まで冷却すると、内層と外層の間には十分な冶金結合の形成が達成され、冶金の溶着厚みは１．０〜１．５ｍｍである。
【００３１】
（３）熱間押出し
Ｆ、ステップＥで得られた鋳造状態の複合管材に機械加工を行って、押出し機に求められる寸法まで加工し、加工寸法はφ２４８／φ１４２／φ１０８×５７３ｍｍである。
【００３２】
Ｇ、ステップＦで得られた複合管材を熱間押出しし、押出し温度は１１９５℃であり、押出し力は２２〜２５ＭＰａであり、押出し比は１２．０であり、完成品の管の寸法はφ９０／φ６４／φ５８×５６００ｍｍである。
【００３３】
ステップＧで得られた新型軸受リング用材の構造の概略図は図１に示す通りであり、内層であるクラッド層１が作用層であり、外層であるベース層２が支持層である。
【００３４】
（実施例２）
（１）材料選択
外層（クラッド層）には軸受鋼ＧＣｒ１５を選択して使用し、内層（ベース層）には中合金高強度鋼３０ＣｒＭｎＳｉを選択して使用し、合計２層である。
【００３５】
３０ＣｒＭｎＳｉの成分（質量含有量）：Ｃは０．２７〜０．３４％であり、Ｓｉは０．９〜１．２％であり、Ｍｎは０．８〜１．１％であり、Ｃｒは０．８〜１．１％であり、Ｐ≦０．０３５％であり、Ｓ≦０．０３５％であり、残部はＦｅであり、融点は約１４８０〜１５００℃、１７５３．１５〜１７７３．１５Ｋである。
【００３６】
ＧＣｒ１５の成分（質量含有量）：Ｃは０．９５〜１．０５％であり、Ｓｉは０．１５〜０．３５％であり、Ｍｎは０．２５〜０．４５％であり、Ｐ≦０．０２５％であり、Ｓ≦０．０２５％であり、Ｃｒは１．４〜１．６５％であり、残部はＦｅであり、融点は約１４５０℃、１７２３．１５Ｋである。
【００３７】
（２）遠心鋳造
Ａ、金属管型を２５０〜２６０℃までベーキングした後、塗料をスプレーし、塗装の厚みは２．０〜２．２ｍｍである。
【００３８】
Ｂ、塗料をスプレーした金属管型を２７０〜３００℃までベーキングする。
【００３９】
Ｃ、Ｂに記載された金属管型内に、ＧＣｒ１５液体金属を遠心鋳造で鋳込んで冷却し、鋳込み温度は１５５６℃であり、鋳込み重量は２７０Ｋｇである。
【００４０】
Ｄ、鋳込んで凝固させた外層金属ＧＣｒ１５に伝熱数値シミュレーション分析を行い、内外層の金属に良好な結合厚みを持たせるために、外層の内表面の温度が１３８７℃まで下がるのを待って、内層金属３０ＣｒＭｎＳｉを鋳込み、鋳込み温度は１５８７℃であり、鋳込み重量は８５８Ｋｇである。
【００４１】
Ｅ、上記の鋳込みが完了した複合管材を室温まで冷却すると、内層と外層の間には十分な冶金結合の形成が達成され、冶金の溶着厚みは１．０〜１．５ｍｍである。
【００４２】
（３）熱間押出し
Ｆ、ステップＥで得られた鋳造状態の複合管材に機械加工を行って、押出し機に求められる寸法まで加工し、加工寸法はφ２８０／φ２６０／φ１３０×７８０ｍｍである。
【００４３】
Ｇ、ステップＦで得られた複合管材を熱間押出しし、押出し温度は１２００℃であり、押出し力は２２〜２５ＭＰａであり、押出し比は１１．３であり、完成品の管の寸法はO１３９．７／φ１３６／φ１１８．６×７０００ｍｍである。
【００４４】
ステップＧで得られた新型軸受リング用材の構造の概略図は図２に示す通りであり、外層であるクラッド層１’が作用層であり、内層であるベース層２’が支持層である。
【００４５】
（実施例３）
（１）材料選択
外層（ベース層）には低合金高強度鋼１６ＭｎＶを選択して使用し、内層（クラッド層）には軸受鋼ＧＣｒ１５を選択して使用し、合計２層である。
【００４６】
１６ＭｎＶの成分（質量含有量）：Ｃは０．１４〜０．２％であり、Ｓｉは０．３〜０．６％であり、Ｍｎは１．０〜１．６％であり、Ｐ≦０．０２５％であり、Ｓ≦０．０２５％であり、Ｖは０．０５〜０．１５％であり、残部はＦｅであり、融点は約１５１０℃、１７８３．１５Ｋである。
【００４７】
ＧＣｒ１５の成分（質量含有量）：Ｃは０．９５〜１．０５％であり、Ｓｉは０．１５〜０．３５％であり、Ｍｎは０．２５〜０．４５％であり、Ｐ≦０．０２５％であり、Ｓ≦０．０２５％であり、Ｃｒは１．４〜１．６５％であり、残部はＦｅであり、融点は約１４５０℃、１７２３．１５Ｋである。
【００４８】
（２）遠心鋳造
Ａ：金属管型を２５０〜２６０℃までベーキングした後、塗料をスプレーし、塗装の厚みは２．０〜２．２ｍｍである。
【００４９】
Ｂ：塗料をスプレーした金属管型を２７０〜３００℃までベーキングする。
【００５０】
Ｃ：Ｂに記載の金属管型内に、１６ＭｎＶ液体金属を遠心鋳造で鋳込んで冷却し、鋳込み温度は１５７６℃であり、鋳込み重量は３７２Ｋｇである。
【００５１】
Ｄ：鋳込んで凝固させた外層金属１６ＭｎＶに伝熱数値シミュレーション分析を行い、内外層の金属に良好な結合厚みを持たせるために、外層の内表面の温度が１３９５℃まで下がるのを待って、内層金属ＧＣｒ１５を鋳込み、鋳込み温度は１５５５℃であり、鋳込み重量は１３５Ｋｇである。
【００５２】
Ｅ：上記の鋳込みが完了した複合管材を室温まで冷却すると、内層と外層の間には十分な冶金結合の形成が達成され、冶金の溶着厚みは１．０〜１．５ｍｍである。
【００５３】
（３）連続圧延
Ｆ：ステップＥで得られた鋳造状態の複合管材に機械加工を行って、連続圧延に求められる寸法まで加工し、加工寸法はφ２２０／φ１４０／φ１１０×２０００ｍｍである。
【００５４】
Ｇ：ステップＦで得られた複合管材を連続圧延し、圧延温度は１２１０℃であり、完成品の管の寸法はφ２１９／φ１９８．６／φ１９３×６０００ｍｍである。
【００５５】
（実施例４）
（１）材料選択
外層（ベース層）には浸炭軸受鋼Ｇ２０ＣｒＮｉ２Ｍｏを選択して使用し、内層（クラッド層）には軸受鋼ＧＣｒ１５を選択して使用し、合計２層である。
【００５６】
Ｇ２０ＣｒＮｉ２Ｍｏの成分（質量含有量）：Ｃは０．１７〜０．２３％であり、Ｓｉは０．１５〜０．４０％であり、Ｍｎは０．４０〜０．７０％であり、Ｐ≦０．０２％であり、Ｓ≦０．０２％であり、Ｃｒは０．４〜０．６％であり、Ｎｉは１．６〜２．０％であり、Ｍｏは０．２〜０．３％であり、Ａｌは０．１〜０．５％であり、Ｃｕ≦０．２％であり、残部はＦｅであり、融点は約１４９０℃である。
【００５７】
ＧＣｒ１５の成分（質量含有量）：Ｃは０．９５〜１．０５％であり、Ｓｉは０．１５〜０．３５％であり、Ｍｎは０．２５〜０．４５％であり、Ｐ≦０．０２５％であり、Ｓ≦０．０２５％であり、Ｃｒは１．４〜１．６５％であり、残部はＦｅであり、融点は約１４５０℃である。
【００５８】
（２）遠心鋳造
Ａ：金属管型を２５０〜２６０℃までベーキングした後、塗料をスプレーし、塗装の厚みは２．０〜２．２ｍｍである。
【００５９】
Ｂ：塗料をスプレーした金属管型を２７０〜３００℃までベーキングする。
【００６０】
Ｃ：Ｂに記載の金属管型内に、Ｇ２０ＣｒＮｉ２Ｍｏを遠心鋳造で鋳込んで冷却し、鋳込み温度は１５８９℃であり、鋳込み重量は２０４Ｋｇである。
【００６１】
Ｄ：鋳込んで凝固した外層金属Ｇ２０ＣｒＮｉ２Ｍｏに伝熱数値シミュレーション分析を行い、内外層の金属に良好な結合厚みを持たせるために、外層の内表面の温度が１３６２℃まで下がるのを待って、内層金属ＧＣｒ１５を鋳込み、鋳込み温度は１５７０℃であり、鋳込み重量は１０５Ｋｇである。
【００６２】
Ｅ：上記の鋳込みが完了した複合管材を室温まで冷却してノックアウトを行うと、内層と外層の間には十分な冶金結合の形成が達成され、冶金の溶着厚みは０．８〜１．２ｍｍであり、上記の管の半製品を焼ならし処理し、焼ならし温度は９３０℃である。
【００６３】
（３）圧延
Ｆ：ステップＥで得た鋳造状態の複合管材に機械加工を行って、圧延に求められる寸法まで加工し、加工寸法はφ２１９／φ１６２／φ１３５×７５ｍｍである。
【００６４】
Ｇ：ステップＦで得られた複合管材を圧延し、圧延の温度は１１８０℃であり、完成品のリングの寸法はφ２７５／φ２３０／φ２１１×７１ｍｍである。
【００６５】
実施例１、２、３、４においてステップＧで得られた管材をサンプリングして、通常の軸受鋼の熱処理プロセスにより熱処理を行ったベース層とクラッド層の性能を、表１に示す。
【００６６】
【表１】
【００６７】
上記４つの実施例におけるステップＧで得られた新型軸受リング用材に通常の熱処理を行った後、通常の軸受リング製造方法により、軸受リングを製作することができる。
【００６８】
上記に記載された実施例は、本発明の好ましい実施形態を記述したものであって、本発明の範囲を限定するものではなく、本発明の範囲は、当業者が本発明の設計思想を逸脱しない範囲で、技術的解決手段に対して実施した各種の変形及び改善を含むものである。
【産業上の利用可能性】
【００６９】
本発明の新型軸受リング用材及びその製造方法は、従来の金属材料と生産設備を利用し、特殊な製造方法により、性能がより優れた軸受リング用材を製作する。このような軸受リング用材は、軸受の性能と使用寿命を向上させることができるため、広大な市場展望と良好な産業上の利用可能性を有している。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
新型軸受リング用材であって、環状のクラッド層とベース層からなり、前記クラッド層と前記ベース層は環状の径方向に沿って冶金で結合され、前記クラッド層には軸受鋼材料を用い、前記ベース層には軸受鋼、普通鋼、低／中合金高強度鋼又はステンレス鋼材料を用いることを特徴とする新型軸受リング用材。
【請求項２】
前記クラッド層は作用層であり、前記ベース層は支持層であることを特徴とする請求項１に記載の新型軸受リング用材。
【請求項３】
前記クラッド層は、前記ベース層の径方向に沿って前記ベース層の外側に設けられていることを特徴とする請求項２に記載の新型軸受リング用材。
【請求項４】
前記クラッド層は、前記ベース層の径方向に沿って前記ベース層の内側に設けられていることを特徴とする請求項２に記載の新型軸受リング用材。
【請求項５】
前記クラッド層には、高炭素クロム軸受鋼又はステンレス軸受鋼材料を用いることを特徴とする請求項１から４のいずれか一つに記載の新型軸受リング用材。
【請求項６】
請求項１に記載の新型軸受リング用材の製造方法であって、以下のステップ：
（１）材料選択
使用条件に応じてクラッド層材料である軸受鋼材料を選択し、強度要求及びクラッド層の熱膨張係数に応じて、相応のベース層材料である軸受鋼、普通鋼、低／中合金高強度鋼又はステンレス鋼材料を選択し、ベース層材料の靭性はクラッド層材料より高く、
（２）遠心鋳造
Ａ：金属管型を２００〜３００℃までベーキングした後、塗料をスプレーし、塗装の厚みは１．０〜３．０ｍｍであり、
Ｂ：塗料をスプレーした金属管型を２００〜３５０℃までベーキングし、
Ｃ：ステップＢに記載の金属管型内に、第１層であるクラッド層又はベース層の材料の液体金属を遠心鋳造で鋳込み、冷却し、
Ｄ：鋳込んで凝固させた第１層の金属に伝熱数値シミュレーション分析を行い、温度分析の結果に応じて、第２層であるベース層又はクラッド層の材料の液体金属を鋳込み、
Ｅ：鋳込みが完了した複合管の半製品を７００℃以下に冷却した時に、ノックアウトを行い、
Ｆ：後続の加工条件に応じて、ステップＥで得られた管の半製品を熱処理し、
（３）縦圧延
Ｇ：ステップＦで得られた鋳造状態の複合管の半製品に機械加工を行って、縦圧延に求められる寸法まで加工し、
Ｈ：ステップＧで得られた複合管材を縦に圧延することにより、軸受リングの加工に用いる複合管リングを得る
ことを特徴とする新型軸受リング用材の製造方法。
【請求項７】
熱間押出し方式を前記ステップ（３）の代わりに利用する、即ち、
Ｇ：ステップＦで得られた鋳造状態の複合管の半製品に機械加工を行って、熱間押出しに求められる寸法まで加工し、
Ｈ：ステップＧで得られた複合管材を熱間押出しすることにより、軸受リングの加工に用いる複合管リングを得る
を含むことを特徴とする請求項６に記載の新型軸受リング用材の製造方法。
【請求項８】
熱間圧延方式を前記ステップ（３）の代わりに使用する、即ち、
Ｇ：ステップＦで得られた鋳造状態の複合管の半製品に機械加工を行って、熱間圧延に求められる寸法に加工し、
Ｈ：ステップＧで得られた複合管材を熱間圧延することにより、軸受リングの加工に用いる複合管リングを得る
ことを特徴とする請求項６に記載の新型軸受リング用材の製造方法。
【請求項９】
鍛造方式を前記ステップ（３）の代わりに使用する、即ち、
Ｇ：ステップＦで得られた鋳造状態の複合管の半製品に機械加工を行って、鍛造に求められる寸法に加工し、
Ｈ：ステップＧで得られた複合管材を鍛造することにより、軸受リングの加工に用いる複合管リングを得る
ことを特徴とする請求項６に記載の新型軸受リング用材の製造方法。
【請求項１０】
前記ステップＦにおける熱処理には、焼ならし、球状化焼なまし又は拡散焼なましが含まれることを特徴とする請求項６から９のいずれか一つに記載の新型軸受リング用材の製造方法。
【請求項１】
新型軸受リング用材であって、環状のクラッド層とベース層からなり、前記クラッド層と前記ベース層は環状の径方向に沿って冶金で結合され、前記クラッド層には軸受鋼材料を用い、前記ベース層には軸受鋼、普通鋼、低／中合金高強度鋼又はステンレス鋼材料を用いることを特徴とする新型軸受リング用材。
【請求項２】
前記クラッド層は作用層であり、前記ベース層は支持層であることを特徴とする請求項１に記載の新型軸受リング用材。
【請求項３】
前記クラッド層は、前記ベース層の径方向に沿って前記ベース層の外側に設けられていることを特徴とする請求項２に記載の新型軸受リング用材。
【請求項４】
前記クラッド層は、前記ベース層の径方向に沿って前記ベース層の内側に設けられていることを特徴とする請求項２に記載の新型軸受リング用材。
【請求項５】
前記クラッド層には、高炭素クロム軸受鋼又はステンレス軸受鋼材料を用いることを特徴とする請求項１から４のいずれか一つに記載の新型軸受リング用材。
【請求項６】
請求項１に記載の新型軸受リング用材の製造方法であって、以下のステップ：
（１）材料選択
使用条件に応じてクラッド層材料である軸受鋼材料を選択し、強度要求及びクラッド層の熱膨張係数に応じて、相応のベース層材料である軸受鋼、普通鋼、低／中合金高強度鋼又はステンレス鋼材料を選択し、ベース層材料の靭性はクラッド層材料より高く、
（２）遠心鋳造
Ａ：金属管型を２００〜３００℃までベーキングした後、塗料をスプレーし、塗装の厚みは１．０〜３．０ｍｍであり、
Ｂ：塗料をスプレーした金属管型を２００〜３５０℃までベーキングし、
Ｃ：ステップＢに記載の金属管型内に、第１層であるクラッド層又はベース層の材料の液体金属を遠心鋳造で鋳込み、冷却し、
Ｄ：鋳込んで凝固させた第１層の金属に伝熱数値シミュレーション分析を行い、温度分析の結果に応じて、第２層であるベース層又はクラッド層の材料の液体金属を鋳込み、
Ｅ：鋳込みが完了した複合管の半製品を７００℃以下に冷却した時に、ノックアウトを行い、
Ｆ：後続の加工条件に応じて、ステップＥで得られた管の半製品を熱処理し、
（３）縦圧延
Ｇ：ステップＦで得られた鋳造状態の複合管の半製品に機械加工を行って、縦圧延に求められる寸法まで加工し、
Ｈ：ステップＧで得られた複合管材を縦に圧延することにより、軸受リングの加工に用いる複合管リングを得る
ことを特徴とする新型軸受リング用材の製造方法。
【請求項７】
熱間押出し方式を前記ステップ（３）の代わりに利用する、即ち、
Ｇ：ステップＦで得られた鋳造状態の複合管の半製品に機械加工を行って、熱間押出しに求められる寸法まで加工し、
Ｈ：ステップＧで得られた複合管材を熱間押出しすることにより、軸受リングの加工に用いる複合管リングを得る
を含むことを特徴とする請求項６に記載の新型軸受リング用材の製造方法。
【請求項８】
熱間圧延方式を前記ステップ（３）の代わりに使用する、即ち、
Ｇ：ステップＦで得られた鋳造状態の複合管の半製品に機械加工を行って、熱間圧延に求められる寸法に加工し、
Ｈ：ステップＧで得られた複合管材を熱間圧延することにより、軸受リングの加工に用いる複合管リングを得る
ことを特徴とする請求項６に記載の新型軸受リング用材の製造方法。
【請求項９】
鍛造方式を前記ステップ（３）の代わりに使用する、即ち、
Ｇ：ステップＦで得られた鋳造状態の複合管の半製品に機械加工を行って、鍛造に求められる寸法に加工し、
Ｈ：ステップＧで得られた複合管材を鍛造することにより、軸受リングの加工に用いる複合管リングを得る
ことを特徴とする請求項６に記載の新型軸受リング用材の製造方法。
【請求項１０】
前記ステップＦにおける熱処理には、焼ならし、球状化焼なまし又は拡散焼なましが含まれることを特徴とする請求項６から９のいずれか一つに記載の新型軸受リング用材の製造方法。
【図１】
【図２】
【図２】
【公表番号】特表２０１３−５１５６１４（Ｐ２０１３−５１５６１４Ａ）
【公表日】平成２５年５月９日（２０１３．５．９）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１２−５４６３５６（Ｐ２０１２−５４６３５６）
【出願日】平成２３年７月２９日（２０１１．７．２９）
【国際出願番号】ＰＣＴ／ＣＮ２０１１／０７７７９７
【国際公開番号】ＷＯ２０１２／０１９５０９
【国際公開日】平成２４年２月１６日（２０１２．２．１６）
【出願人】（５１２０５１９７４）新▲興▼▲鋳▼管股▲ふぇん▼有限公司 (1)
【氏名又は名称原語表記】ＸＩＮＸＩＮＧ ＤＵＣＴＩＬＥ ＩＲＯＮ ＰＩＰＥＳ ＣＯ．， ＬＴＤ．
【住所又は居所原語表記】Ｒｅｓｅａｒｃｈ Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ， Ｘｉｎｘｉｎｇ Ｄｕｃｔｉｌｅ Ｉｒｏｎ Ｐｉｐｅｓ Ｉｎｄｕｓｔｒｙ Ａｒｅａ Ｗｕａｎ， Ｈｅｂｅｉ ０５６３００ Ｃｈｉｎａ
【出願人】（５１２０５１９９６）北京▲長▼▲興▼▲凱▼▲達▼▲複▼合材料科技▲発▼展有限公司 (1)
【氏名又は名称原語表記】ＢＥＩＪＩＮＧ ＣＨＡＮＧＸＩＮＧ ＫＡＩＤＡ ＣＯＭＰＯＳＩＴＥ ＭＡＴＥＲＩＡＬ ＤＥＶＥＬＯＰＭＥＮＴ ＣＯ．， ＬＴＤ．
【住所又は居所原語表記】Ｎｏ．１５ Ｆｅｎｇｔａｉｘｉｎｃｕｎｙｉｌｉ，Ｆｅｎｇｔａｉ Ｂｅｉｊｉｎｇ １０００７０ Ｃｈｉｎａ
【出願人】（５１２０５２００７）
【氏名又は名称原語表記】ＴＡＮＧ，Ｙｏｎｇ
【住所又は居所原語表記】Ｃｒｏｓｓ−Ｓｔｒａｉｔ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ Ｐａｒｋ， Ｗｅｎｊｉａｎｇ， Ｃｈｅｎｇｄｕ， Ｓｉｃｈｕａｎ ６１１１３０ Ｃｈｉｎａ
【Ｆターム（参考）】
【公表日】平成２５年５月９日（２０１３．５．９）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年７月２９日（２０１１．７．２９）
【国際出願番号】ＰＣＴ／ＣＮ２０１１／０７７７９７
【国際公開番号】ＷＯ２０１２／０１９５０９
【国際公開日】平成２４年２月１６日（２０１２．２．１６）
【出願人】（５１２０５１９７４）新▲興▼▲鋳▼管股▲ふぇん▼有限公司 (1)
【氏名又は名称原語表記】ＸＩＮＸＩＮＧ ＤＵＣＴＩＬＥ ＩＲＯＮ ＰＩＰＥＳ ＣＯ．， ＬＴＤ．
【住所又は居所原語表記】Ｒｅｓｅａｒｃｈ Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ， Ｘｉｎｘｉｎｇ Ｄｕｃｔｉｌｅ Ｉｒｏｎ Ｐｉｐｅｓ Ｉｎｄｕｓｔｒｙ Ａｒｅａ Ｗｕａｎ， Ｈｅｂｅｉ ０５６３００ Ｃｈｉｎａ
【出願人】（５１２０５１９９６）北京▲長▼▲興▼▲凱▼▲達▼▲複▼合材料科技▲発▼展有限公司 (1)
【氏名又は名称原語表記】ＢＥＩＪＩＮＧ ＣＨＡＮＧＸＩＮＧ ＫＡＩＤＡ ＣＯＭＰＯＳＩＴＥ ＭＡＴＥＲＩＡＬ ＤＥＶＥＬＯＰＭＥＮＴ ＣＯ．， ＬＴＤ．
【住所又は居所原語表記】Ｎｏ．１５ Ｆｅｎｇｔａｉｘｉｎｃｕｎｙｉｌｉ，Ｆｅｎｇｔａｉ Ｂｅｉｊｉｎｇ １０００７０ Ｃｈｉｎａ
【出願人】（５１２０５２００７）
【氏名又は名称原語表記】ＴＡＮＧ，Ｙｏｎｇ
【住所又は居所原語表記】Ｃｒｏｓｓ−Ｓｔｒａｉｔ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ Ｐａｒｋ， Ｗｅｎｊｉａｎｇ， Ｃｈｅｎｇｄｕ， Ｓｉｃｈｕａｎ ６１１１３０ Ｃｈｉｎａ
【Ｆターム（参考）】
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