転がり軸受およびその熱処理方法
【課題】高荷重下においても優れた耐摩耗性や耐割れ性を発揮して優れた軸受機能を長期に亘って維持できる長寿命な転がり軸受およびその熱処理方法の提供。
【解決手段】内輪および外輪のいずれか一方を固定輪とすると共に、当該内輪と外輪との間に転動体を複数配設してなる転がり軸受であって、前記固定輪が、少なくとも、Ｃ：０．１５〜０．２６重量％、Ｃｒ：０．１〜０．８重量％、Ｎｉ：０．５〜２．５重量％の添加物を含む鋼材からなり、かつ、当該鋼材に含まれる添加物の関係を示す値Ｅ１（４０Ｍｎ＋２０Ｃｒ＋１７Ｎｉ＋１０Ｍｏ＋１０Ｓｉ）およびＥ２（（２＋０．９Ｎｉ）／Ｃ２）が、Ｅ１≦９０かつＥ２≧６０を満足する。これによって、高荷重下においても優れた耐摩耗性や耐割れ性を発揮して優れた軸受機能を長期に亘って維持できる。
【解決手段】内輪および外輪のいずれか一方を固定輪とすると共に、当該内輪と外輪との間に転動体を複数配設してなる転がり軸受であって、前記固定輪が、少なくとも、Ｃ：０．１５〜０．２６重量％、Ｃｒ：０．１〜０．８重量％、Ｎｉ：０．５〜２．５重量％の添加物を含む鋼材からなり、かつ、当該鋼材に含まれる添加物の関係を示す値Ｅ１（４０Ｍｎ＋２０Ｃｒ＋１７Ｎｉ＋１０Ｍｏ＋１０Ｓｉ）およびＥ２（（２＋０．９Ｎｉ）／Ｃ２）が、Ｅ１≦９０かつＥ２≧６０を満足する。これによって、高荷重下においても優れた耐摩耗性や耐割れ性を発揮して優れた軸受機能を長期に亘って維持できる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、多くの産業機械などに用いられている転がり軸受に係り、特に圧延機用ワークロールや連続鋳造機のガイドロール、ピンチロールなどのロールを支承するための軸受のように高荷重の条件下で使用される転がり軸受およびその熱処理方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、鉄鋼設備の圧延機のロールネック軸受などのような高温、多湿、高荷重の条件下で使用される軸受としては、以下の特許文献１や２に示すような構造をした転がり軸受が使用されている。
これら特許文献１や２に開示されている転がり軸受は、複列内輪と複列外輪の間に複数のころ列（４列）を配設すると共に、その内輪と外輪との間にグリースを注入して耐摩耗性と高荷重に十分耐え得る強度を発揮すると共に、その両端を弾性シールで密閉することで異物の侵入やグリースの劣化と流出などを防止して軸受寿命の延長を図るようになっている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特公昭６０−１４９３３号公報
【特許文献２】特公昭６１−１２１３０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、このような高荷重下で使用される転がり軸受の場合、軸受が回転した際にその内輪と外輪と転動体（ころ）との間にグリースの油膜が形成されるが、この油膜のうち最も薄い部分が、内外輪および転動体の表面粗さよりも十分に厚ければ金属接触が起こらないため、摩耗が問題となることはない。
しかしながら、前記の鉄鋼設備の圧延機のロールネック軸受などのように非常な大きな荷重が作用する軸受の場合、その高荷重によって潤滑油膜が十分に形成されず、内外輪と転動体との間に金属接触が生じ、内外輪の軌道面や転動体の転動面が大きく摩耗する傾向がある。
【０００５】
そして、摩耗により発生した摩耗粉などの噛み込みにより、さらに表面剥離を招いたり、さらに最悪の場合には、軌道面に割れが発生してロールの回転自体が不能になることも懸念される。
そこで、本発明は前記のような従来技術が有する問題点を解決するために案出されたものであり、その目的は高荷重下においても優れた耐摩耗性や耐割れ性を発揮して優れた軸受機能を長期に亘って維持できる長寿命な転がり軸受およびその熱処理方法を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
前記課題解決するために第１の発明は、
内輪および外輪のいずれか一方を固定輪とすると共に、当該内輪と外輪との間に転動体を複数配設してなる転がり軸受であって、
前記固定輪が、少なくとも、Ｃ：０．１５〜０．２６重量％、Ｃｒ：０．１〜０．８重量％、Ｎｉ：０．５〜２．５重量％の添加物を含む鋼材からなり、
かつ、当該鋼材に含まれる添加物の関係を示す値Ｅ１およびＥ２が、Ｅ１≦９０かつＥ２≧６０を満足することを特徴とする転がり軸受である。
但し、Ｅ１＝４０Ｍｎ＋２０Ｃｒ＋１７Ｎｉ＋１０Ｍｏ＋１０Ｓｉ
Ｅ２＝（２＋０．９Ｎｉ）／Ｃ２とする。
【０００７】
このような構成をした本発明の転がり軸受によれば、後述する実施例からも明らかなように優れた転がり寿命や耐摩耗性を発揮できると共に、優れた靭性を有するため、耐体割れ性も大幅に向上する。
ここで本発明において、Ｃ（炭素）の添加量を０．１５〜０．２６重量％、Ｃｒ（クロム）の添加量を０．１〜０．８重量％、Ｎｉ（ニッケル）の添加量を０．５〜２．５重量％と規定すると共に、Ｅ１値およびＥ２値を、それぞれＥ１≦９０かつＥ２≧６０としたのは以下の理由による。
（Ｃ：０．１５〜０．２６重量（ｗｔ）％）
鋼材中のＣ濃度が低ければ低いほど必要な表面Ｃ量を得るための浸炭時間が長くなる。特に鉄鋼設備用などの大型の転がり軸受では、数十時間以上を要するものもあり、浸炭時間は生産性に大きく影響する要素である。
【０００８】
そのため、Ｃの含有量が０．１重量％未満であると必要な表面Ｃ量を得るために浸炭時間が長くなり、生産性が低下するので好ましくない。その一方でＣ濃度が高いほど軸受芯部（非浸炭部）における靭性が低下する。特に、Ｃ量が０．２６重量％超過になると軸受芯部の靭性を確保するため、多量のＮｉ添加が必要となり、その結果、発明５の熱処理が困難になる。
（Ｃｒ：０．１〜０．８重量（ｗｔ）％）
このＣｒは、基地に固溶して焼入れ性、焼戻軟化抵抗性などを高めるとともに、高硬度の微細な炭化物または炭窒化物を形成して軸受材料の硬さや熱処理時の結晶粒粗大化を防止して軸受寿命を高める作用がある。その効果を発揮するためには少なくとも０．１重量必要である。
【０００９】
一方、軸受表層部の耐割れ性向上させるためには、靭性を向上させることが重要であるが、軸受表層部、すなわち浸炭部に粗大な炭化物が存在すると靭性を低下させる要因となる。Ｃｒは、この炭化物形成元素であり、多量に含有すると粗大な炭化物が生成されやすくなる。そのため、その添加量を０．８重量％以下とすることによって粗大な炭化物が生成され難く優れた靭性を確保することができる。
（Ｎｉ：０．５〜２．５重量（ｗｔ）％）
Ｎｉは、マトリックスを固溶軟化させるため、靭性向上に有効な元素である。その効果を発揮するためには少なくとも０．５重量％以上必要である。
【００１０】
その一方。このＮｉ含有量が２．５重量％を超えると、後述する発明５の熱処理が困難になる。
（Ｅ１（４０Ｍｎ＋２０Ｃｒ＋１７Ｎｉ＋１０Ｍｏ＋１０Ｓｉ）≦９０）
表面起点剥離が生じるような異物などが混入する厳しい潤滑環境下において長寿命とするには、圧痕縁の応力集中を低減させる効果を有するγＲを安定確保することが重要である。しかしながら、軟質なγＲが多すぎると硬さが低下し、耐摩耗性が却って悪化するおそれがある。 このγＲ量は、マトリックスに固溶しているＣ、Ｎに大きく影響されるが、その他の合金成分にも影響される。
【００１１】
そのため、Ｅ１値を９０以下とすることによって多量にγＲが生成し、硬さが低下するのを防止し、安定して必要な硬さを得ることができる。
（Ｅ２（（２＋０．９Ｎｉ）／Ｃ２）≧６０）
軸受芯部の靭性を向上させることによって、軸受としての靭性を向上させることができる。本発明者らは鋭意検討した結果、軸受芯部の靭性は、Ｃ濃度が低いほど、あるいはＮｉ濃度が高いほど向上し、その関係はＥ２値で表されることを見いだした。そして、Ｅ２値を６０以上とすることによって軸受芯部に優れた靭性を付与することができ、軸受としての靭性を向上させることができる。
【００１２】
（Ｓｉ、Ｍｎについて）
Ｓｉ（ケイ素）は、基地マルテンサイトを強化すると共に、焼戻し軟化抵抗性を高め、特に高温焼戻し後の硬度低下の抑制と、高温転動疲労寿命を延長するのに有効な元素である。また、Ｍｎ（マンガン）は、焼入れ性を向上させたり、転がり寿命に有効な残留オーステナイトの生成を促進させる作用がある。本発明においては特に含有量は規定しないが、いずれの元素も０．１重量％以上含有することが好ましい。
（Ｎｂについて）
本発明においては特に限定しないが、必要に応じて１重量％以下のＮｂ（ニオブ）を添加しても良い。Ｎｂは、微細な炭窒化物を形成し、結晶粒の粗大化を抑制する効果がある。但し、多量の添加は微細化効果の飽和およびコストの上昇を招くため、１重量％以下の添加が適当である。
【００１３】
また、第２の発明は、
第１の発明において、前記固定輪は、前記鋼材を熱処理することによって得られ、かつ、表面硬さがＨＲＣ６０以上、表面γＲが１５〜３５体積％、表面Ｃ濃度が０．７〜１．２重量％の特性を有することを特徴とする転がり軸受である。
このような特性を有する本発明の転がり軸受によれば、優れた転がり寿命と耐摩耗性と耐割れ性を発揮することができる。
ここで前記固定輪の特性として、表面硬さがＨＲＣ６０以上、表面γＲが１５〜３５体積％、表面Ｃ濃度が０．７〜１．２重量％としたのは以下の理由による。
【００１４】
（表面硬さ：ＨＲＣ６０以上）
表面硬さをＨＲＣ６０以上とすることにより、優れた転がり寿命と耐摩耗性を付与することができる。
（表面γＲ：１５〜３５体積（ｖｏｌ）％）
前述したようにγＲは、表面起点剥離が生じるような異物などが混入する厳しい潤滑環境下において、圧痕縁の応力集中を低減させる効果を有する。その効果を得るためには少なくとも１５体積％以上が必要である。その一方、軟質なγＲが多すぎると、硬さが低下し、耐摩耗性が却って悪化するおそれがあるため、上限は３５体積％以下とした。
（表面Ｃ濃度：０．７〜１．２重量（ｗｔ）％）
軸受として必要な硬さを得るためには、表面Ｃ濃度が少なくとも０．７重量％必要である。しかしながら、１．２重量％を超えると粗大な炭化物を形成しやすくなり、軸受表面の靭性を低下するおそれがあるため、好ましくない。
【００１５】
また、第３の発明は、
第１の発明において、前記固定輪を構成する鋼材は、さらにＭｏを０．３〜１．０重量％含有することを特徴とする転がり軸受である。
これによって、長寿命効果と発明５の熱処理を容易に行うことができる。
すなわち、Ｍｏ（モリブデン）は、微細な炭化物を形成する元素である。Ｍｏ炭化物をマトリックスに分散させることによってマトリックスを強化でき、厳しい潤滑環境下において長寿命効果を付与することができる。その効果を得るためには少なくとも０．３重量％以上必要である。その一方、Ｍｏ添加量が１．０重量％を超えると後述する発明５の熱処理が困難になる。
また、第４の発明は、
前記第１〜第３の発明において、前記固定輪は、極値統計法を用いて算出したその芯部における最大粒径が１００μｍ以下であることを特徴とする転がり軸受である。
【００１６】
これによって、優れた靭性を発揮することができる。
すなわち、マルテンサイトは、旧オーステナイト粒界が応力の集中源となりやすく、これを起点として破壊に至ることが知られている。応力集中の程度は、結晶粒界の−１／２乗に反比例して小さくなることが報告されており、結晶粒微細化は靭性の向上に有効である。
材料強度は、応力体積中の最も弱い部分に依存するために、平均粒径でなく、最大粒径を求め、これによって整理すると良好な関係が得られ、最大粒径が１００μｍ以下の領域で良好な特性が得られる。そして、最大粒径を求める手法としては、極値統計法を用いることが好ましい。
【００１７】
また、第５の発明は、
内輪および外輪のいずれか一方を固定輪とすると共に、当該内輪と外輪との間に転動体を複数配設してなる転がり軸受の熱処理方法であって、
前記固定輪を、少なくとも、Ｃ：０．１５〜０．２６重量％、Ｃｒ：０．１〜０．８重量％、Ｎｉ：０．５〜２．５重量％の添加物を含み、かつ、当該鋼材に含まれる添加物の関係を示す値Ｅ１（４０Ｍｎ＋２０Ｃｒ＋１７Ｎｉ＋１０Ｍｏ＋１０Ｓｉ）およびＥ２（（２＋０．９Ｎｉ）／Ｃ２）が、Ｅ１≦９０かつＥ２≧６０を満足する鋼材から構成し、
当該鋼材からなる固定輪を浸炭処理した後に、当該固定輪をＡ１点以下の温度に冷却した後Ａ１点以下の温度にて恒温保持することによって浸炭後の組織をパーライトあるいはフェライトパーライトとし、その後、固定輪を焼入れ焼戻しを行って結晶粒を微細化することを特徴とする転がり軸受の熱処理方法である。
【００１８】
本発明における熱処理の目的は、軸受に十分な転がり寿命や耐摩耗性を発揮させるために適切なＣ量を付与し、十分な硬さやγＲを確保することだけでなく、高温、長時間浸炭によって成長した結晶粒をその後の熱処理によって微細化することで優れた靭性を発揮することにもある。浸炭処理後にＡ１点以下の温度に冷却した後、Ａ１以下の温度で恒温保持することによって浸炭後の組織をパーライトあるいはフェライトパーライトとする。
これによって微細な炭化物が多量に析出し、その後の焼入れの際に、これが核生成サイトとなるため、結果として結晶粒を微細化することができる。
【発明の効果】
【００１９】
本発明によれば、高荷重下においても優れた耐摩耗性や耐割れ性を発揮できる。従って、鉄鋼設備の圧延機のロールネック軸受などのような高温、多湿、高荷重といった軸受にとって劣悪・過酷な環境下でもその機能を長期に亘って維持することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】本発明に係る転がり軸受（４列円錐ころ軸受）１００の実施の一形態を示す部分断面図である。
【図２】本実施例で用いた転がり軸受１００の縦断面図である。
【図３】本実施例で採用したヒートパターンＩ〜ＩＶの詳細を示す図である。
【図４】表面Ｃ量と吸収エネルギーの比との関係を示すグラフ図である。
【図５】Ｅ２値と吸収エネルギーの比との関係を示すグラフ図である。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
次に、本発明の実施の形態を添付図面を参照しながら説明する。
図１は、本発明に係る転がり軸受１００のうち、鉄鋼設備の圧延機のロールネック軸受などのような高荷重用転がり軸受として用いられる４列円錐ころ軸受１００の構成を示したものである。
図示するように、この４列円錐ころ軸受１００は、内輪１０と外輪２０との間に、円錐台形状のころ３０をその周方向に沿って複数、保持器４０によって等間隔かつ回転自在に配設すると共に、さらに、このころ列５０をその幅方向に沿って４つ配列した構造となっている。
【００２２】
そして、例えばこの内輪１０に図示しない回転軸を取り付けるとともに、外輪２０を図示しないハウジングなどに取り付けて固定輪とした状態で各円錐ころ３０を内輪１０および外輪２０の各軌道面に沿って転動させることで前記軸のラジアル荷重とアキシアル荷重とを同時に負担できるようになっている。
この４列円錐ころ軸受１００を構成する軸受部材のうち、固定輪となる外輪２０は、少なくとも、Ｃ：０．１５〜０．２６重量％、Ｃｒ：０．１〜０．８重量％、Ｎｉ：０．５〜２．５重量％の添加物を含む鋼材からなり、かつ、当該鋼材に含まれる添加物の関係を示す値Ｅ１（４０Ｍｎ＋２０Ｃｒ＋１７Ｎｉ＋１０Ｍｏ＋１０Ｓｉ）およびＥ２（（２＋０．９Ｎｉ）／Ｃ２）が、Ｅ１≦９０かつＥ２≧６０を満足する組成となっている。また、この鋼材は、さらにＭｏを０．１〜１．０重量％含有する組成となっている。
【００２３】
また、この外輪（固定輪）２０は、前記鋼材を熱処理することによって得られ、かつ、表面硬さがＨＲＣ６０以上、表面γＲが１５〜３５体積％、表面Ｃ濃度が０．７〜１．２重量％の特性を有している。
さらに、この外輪（固定輪）２０は、極値統計法を用いて算出したその芯部における最大粒径が１００μｍ以下となっている。
そして、このような組成および特性を発揮する外輪（固定輪）２０を備えた本発明の４列円錐ころ軸受１００にあっては、以下の実施例からもわかるように、優れた耐摩耗性、耐割れ性などを発揮することができるため、鉄鋼設備の圧延機のロールネック軸受などのような高温、多湿、高荷重といった軸受にとって劣悪・過酷な環境下でもその機能を長期に亘って維持することができる。
【実施例】
【００２４】
次に、本発明の具体的実施例について説明する。
本発明の転がり軸受の特性（性能）を確認するために以下に示すような条件による寿命試験と耐割れ性試験（シャルピー衝撃試験）を行った。
（寿命試験）
先ず、図２に示すように、内輪１０とその外側に位置する固定輪となる外輪２０との間に転動体（円錐ころ）３０を複数配設すると共に、これら各転動体３０，３０…を保持器４０によって等間隔に保持した構成をした円錐ころ軸受（内径８５ｍｍ、外径１３０ｍｍ、組立幅２９ｍｍ）を作成するに際し、固定輪となる外輪２０を表１に示すそれぞれの鋼材で作成した。作成方法としては、環状の鋼材に対して図３に示すヒートパターンＩによる熱処理を施した後、研削加工により作成した。
【００２５】
得られた各外輪２０の品質（硬さ、γＲ、表面Ｃ濃度）を表２に示した。
このようにして得られた各外輪２０に図２に示すようにそれぞれ内輪１０と転動体３０および保持器４０を組み付けて寿命試験対象となる円錐ころ軸受を作成した。なお、この内輪１０および転動体３０は、いずれもＳＣｒ４２０を用いて浸炭処理、焼入れ、焼戻し処理を施したものを用いた。
そして、このようにして得られた各円錐ころ軸受を用いて以下の条件にて寿命試験を行った。
・ラジアル荷重Ｆｒ：７１．５ｋＮ
・アキシャル荷重Ｆａ：１５．６ｋＮ
・回転数：２５００ｍｉｎ−１
・潤滑剤：Ｌｉ石鹸グリース（基油：ＶＧ６４）
【００２６】
なお、寿命は回転試験機に取り付けた振動計の値が、試験開始時の３倍になった時点とし、複数回試験を行うことによりＬ１０寿命を求めた。試験結果は、以下の表２の右欄に、比較例２の寿命を１とした場合の寿命比で示した。
【００２７】
【表１】
【００２８】
【表２】
【００２９】
実施例１〜１１は、本発明に規定する鋼材からなる外輪２０を用いたものであり、いずれも比較例３の２倍以上の寿命を発揮することができた。また、Ｍｏが０．３重量（ｗｔ）％以上添加されている実施例１，２，６〜１０は、特に優れた寿命を発揮し、いずれも比較例３の２．５倍以上であった。
これに対し、本発明の規定外の鋼材からなる外輪２０を用いた比較例１は、剥離は生じなかったが、摩耗が生じていた。これは、鋼材のＥ１値（鋼種Ｍ：９５）が９０より大きく、γＲ量が３８と多くなり、表面硬さが低下したためであると考えられる。
また、比較例２は、表面Ｃ濃度が低く、所定の表面硬さが得られなかったため、摩耗が生じ、十分な長寿命効果が得られなかった。
また、比較例３は、γＲ量が１３と小さく、剥離が生じ十分な長寿命効果が得られなかった。
【００３０】
（耐割れ性試験）
次に、耐割れ性を評価するために、前記の円錐ころ軸受を構成する外輪２０と同様に表１に示すそれぞれの鋼材を用いて複数のシャルピー衝撃試験片を作成した。
これら各シャルピー衝撃試験片は、図３に示すヒートパターンＩ〜ＩＶに示す熱処理を施した後、研削加工により、完成させた。このようにして得られた各試験片の品質（表面Ｃ濃度、最大粒径）を以下の表３に示す。
【００３１】
なお、硬さはＨＲＣ６０となるようにした。また、最大粒径は、１観察範囲４〜２５ｍｍ２、全被検面積３２〜４００ｍｍ２を観察し、各視野における粒子の最大面積の平方根より極値統計を行い、１０００００〜５００００ｍｍ２に換算したときに予想される結晶粒径とした。
そして、このようにして得られた各シャルピー衝撃試験片を用いてシャルピー衝撃試験を実施した。得られた結果を表３の右欄および図３，図４に示す。
試験結果は吸収エネルギーで評価し、比較例８の吸収エネルギーを１とした場合の比で示した。なお、試験片および試験法はＪＩＳＺ２２０２およびＪＩＳＺ２２４２に準じて実施した。
【００３２】
【表３】
【００３３】
実施例１２〜２６は、本発明に規定する鋼材からなる試験片の試験結果を示したものであり、いずれも比較例８の２倍以上の吸収エネルギーであった。
図４は、表面Ｃ量（ｗｔ％）と吸収エネルギーの比との関係を示したものであり、また、図５は、Ｅ２値と吸収エネルギーの比との関係を示したものである。
図示するように表面Ｃ量が同じであれば、吸収エネルギーはＥ２値と相関があり、Ｅ２値が大きいほど吸収エネルギーが大きいことがわかる。Ｅ２値が６０以下であるとき、吸収エネルギーは比較例８の２倍以上となる。
【００３４】
また、実施例２４〜２６は、最大粒径が１００μｍ以下となっており、いずれも優れた靭性を示したが、特に実施例２５，２６は本発明の熱処理を施したものであり、結晶粒が細かくより優れた靭性を発揮できた。
また、図示するようにＥ２値が同じであれば吸収エネルギーは表面Ｃ量と相関があり、表面Ｃ量が少ないほど吸収エネルギーが大きいことがわかる。特に表面Ｃ量が１．２重量％以下であるとき、吸収エネルギーは比較例８の２倍以上となる。
【００３５】
これに対し、比較例４、７は、Ｅ２値が６０未満であり、芯部の靭性が不十分であったため、全体として十分な靭性が得られなかった。
また、比較例５は、Ｅ２値が６０以上であったが、鋼材中のＣｒ量が多く、浸炭部の靭性が不十分であったため、十分な靭性向上効果が得られなかった。
また、比較例６もＥ２値が６０以上であったが、鋼材中のＮｉ量が少なく、浸炭部の靭性が不十分であったため、十分な靭性向上効果が得られなかった。
また、比較例８は、表面Ｃ濃度が大きかったために、十分な靭性向上効果が得られなかった。
【符号の説明】
【００３６】
１００…転がり軸受
１０…内輪
２０…外輪
３０…円錐ころ
４０…保持器
【技術分野】
【０００１】
本発明は、多くの産業機械などに用いられている転がり軸受に係り、特に圧延機用ワークロールや連続鋳造機のガイドロール、ピンチロールなどのロールを支承するための軸受のように高荷重の条件下で使用される転がり軸受およびその熱処理方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、鉄鋼設備の圧延機のロールネック軸受などのような高温、多湿、高荷重の条件下で使用される軸受としては、以下の特許文献１や２に示すような構造をした転がり軸受が使用されている。
これら特許文献１や２に開示されている転がり軸受は、複列内輪と複列外輪の間に複数のころ列（４列）を配設すると共に、その内輪と外輪との間にグリースを注入して耐摩耗性と高荷重に十分耐え得る強度を発揮すると共に、その両端を弾性シールで密閉することで異物の侵入やグリースの劣化と流出などを防止して軸受寿命の延長を図るようになっている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特公昭６０−１４９３３号公報
【特許文献２】特公昭６１−１２１３０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、このような高荷重下で使用される転がり軸受の場合、軸受が回転した際にその内輪と外輪と転動体（ころ）との間にグリースの油膜が形成されるが、この油膜のうち最も薄い部分が、内外輪および転動体の表面粗さよりも十分に厚ければ金属接触が起こらないため、摩耗が問題となることはない。
しかしながら、前記の鉄鋼設備の圧延機のロールネック軸受などのように非常な大きな荷重が作用する軸受の場合、その高荷重によって潤滑油膜が十分に形成されず、内外輪と転動体との間に金属接触が生じ、内外輪の軌道面や転動体の転動面が大きく摩耗する傾向がある。
【０００５】
そして、摩耗により発生した摩耗粉などの噛み込みにより、さらに表面剥離を招いたり、さらに最悪の場合には、軌道面に割れが発生してロールの回転自体が不能になることも懸念される。
そこで、本発明は前記のような従来技術が有する問題点を解決するために案出されたものであり、その目的は高荷重下においても優れた耐摩耗性や耐割れ性を発揮して優れた軸受機能を長期に亘って維持できる長寿命な転がり軸受およびその熱処理方法を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
前記課題解決するために第１の発明は、
内輪および外輪のいずれか一方を固定輪とすると共に、当該内輪と外輪との間に転動体を複数配設してなる転がり軸受であって、
前記固定輪が、少なくとも、Ｃ：０．１５〜０．２６重量％、Ｃｒ：０．１〜０．８重量％、Ｎｉ：０．５〜２．５重量％の添加物を含む鋼材からなり、
かつ、当該鋼材に含まれる添加物の関係を示す値Ｅ１およびＥ２が、Ｅ１≦９０かつＥ２≧６０を満足することを特徴とする転がり軸受である。
但し、Ｅ１＝４０Ｍｎ＋２０Ｃｒ＋１７Ｎｉ＋１０Ｍｏ＋１０Ｓｉ
Ｅ２＝（２＋０．９Ｎｉ）／Ｃ２とする。
【０００７】
このような構成をした本発明の転がり軸受によれば、後述する実施例からも明らかなように優れた転がり寿命や耐摩耗性を発揮できると共に、優れた靭性を有するため、耐体割れ性も大幅に向上する。
ここで本発明において、Ｃ（炭素）の添加量を０．１５〜０．２６重量％、Ｃｒ（クロム）の添加量を０．１〜０．８重量％、Ｎｉ（ニッケル）の添加量を０．５〜２．５重量％と規定すると共に、Ｅ１値およびＥ２値を、それぞれＥ１≦９０かつＥ２≧６０としたのは以下の理由による。
（Ｃ：０．１５〜０．２６重量（ｗｔ）％）
鋼材中のＣ濃度が低ければ低いほど必要な表面Ｃ量を得るための浸炭時間が長くなる。特に鉄鋼設備用などの大型の転がり軸受では、数十時間以上を要するものもあり、浸炭時間は生産性に大きく影響する要素である。
【０００８】
そのため、Ｃの含有量が０．１重量％未満であると必要な表面Ｃ量を得るために浸炭時間が長くなり、生産性が低下するので好ましくない。その一方でＣ濃度が高いほど軸受芯部（非浸炭部）における靭性が低下する。特に、Ｃ量が０．２６重量％超過になると軸受芯部の靭性を確保するため、多量のＮｉ添加が必要となり、その結果、発明５の熱処理が困難になる。
（Ｃｒ：０．１〜０．８重量（ｗｔ）％）
このＣｒは、基地に固溶して焼入れ性、焼戻軟化抵抗性などを高めるとともに、高硬度の微細な炭化物または炭窒化物を形成して軸受材料の硬さや熱処理時の結晶粒粗大化を防止して軸受寿命を高める作用がある。その効果を発揮するためには少なくとも０．１重量必要である。
【０００９】
一方、軸受表層部の耐割れ性向上させるためには、靭性を向上させることが重要であるが、軸受表層部、すなわち浸炭部に粗大な炭化物が存在すると靭性を低下させる要因となる。Ｃｒは、この炭化物形成元素であり、多量に含有すると粗大な炭化物が生成されやすくなる。そのため、その添加量を０．８重量％以下とすることによって粗大な炭化物が生成され難く優れた靭性を確保することができる。
（Ｎｉ：０．５〜２．５重量（ｗｔ）％）
Ｎｉは、マトリックスを固溶軟化させるため、靭性向上に有効な元素である。その効果を発揮するためには少なくとも０．５重量％以上必要である。
【００１０】
その一方。このＮｉ含有量が２．５重量％を超えると、後述する発明５の熱処理が困難になる。
（Ｅ１（４０Ｍｎ＋２０Ｃｒ＋１７Ｎｉ＋１０Ｍｏ＋１０Ｓｉ）≦９０）
表面起点剥離が生じるような異物などが混入する厳しい潤滑環境下において長寿命とするには、圧痕縁の応力集中を低減させる効果を有するγＲを安定確保することが重要である。しかしながら、軟質なγＲが多すぎると硬さが低下し、耐摩耗性が却って悪化するおそれがある。 このγＲ量は、マトリックスに固溶しているＣ、Ｎに大きく影響されるが、その他の合金成分にも影響される。
【００１１】
そのため、Ｅ１値を９０以下とすることによって多量にγＲが生成し、硬さが低下するのを防止し、安定して必要な硬さを得ることができる。
（Ｅ２（（２＋０．９Ｎｉ）／Ｃ２）≧６０）
軸受芯部の靭性を向上させることによって、軸受としての靭性を向上させることができる。本発明者らは鋭意検討した結果、軸受芯部の靭性は、Ｃ濃度が低いほど、あるいはＮｉ濃度が高いほど向上し、その関係はＥ２値で表されることを見いだした。そして、Ｅ２値を６０以上とすることによって軸受芯部に優れた靭性を付与することができ、軸受としての靭性を向上させることができる。
【００１２】
（Ｓｉ、Ｍｎについて）
Ｓｉ（ケイ素）は、基地マルテンサイトを強化すると共に、焼戻し軟化抵抗性を高め、特に高温焼戻し後の硬度低下の抑制と、高温転動疲労寿命を延長するのに有効な元素である。また、Ｍｎ（マンガン）は、焼入れ性を向上させたり、転がり寿命に有効な残留オーステナイトの生成を促進させる作用がある。本発明においては特に含有量は規定しないが、いずれの元素も０．１重量％以上含有することが好ましい。
（Ｎｂについて）
本発明においては特に限定しないが、必要に応じて１重量％以下のＮｂ（ニオブ）を添加しても良い。Ｎｂは、微細な炭窒化物を形成し、結晶粒の粗大化を抑制する効果がある。但し、多量の添加は微細化効果の飽和およびコストの上昇を招くため、１重量％以下の添加が適当である。
【００１３】
また、第２の発明は、
第１の発明において、前記固定輪は、前記鋼材を熱処理することによって得られ、かつ、表面硬さがＨＲＣ６０以上、表面γＲが１５〜３５体積％、表面Ｃ濃度が０．７〜１．２重量％の特性を有することを特徴とする転がり軸受である。
このような特性を有する本発明の転がり軸受によれば、優れた転がり寿命と耐摩耗性と耐割れ性を発揮することができる。
ここで前記固定輪の特性として、表面硬さがＨＲＣ６０以上、表面γＲが１５〜３５体積％、表面Ｃ濃度が０．７〜１．２重量％としたのは以下の理由による。
【００１４】
（表面硬さ：ＨＲＣ６０以上）
表面硬さをＨＲＣ６０以上とすることにより、優れた転がり寿命と耐摩耗性を付与することができる。
（表面γＲ：１５〜３５体積（ｖｏｌ）％）
前述したようにγＲは、表面起点剥離が生じるような異物などが混入する厳しい潤滑環境下において、圧痕縁の応力集中を低減させる効果を有する。その効果を得るためには少なくとも１５体積％以上が必要である。その一方、軟質なγＲが多すぎると、硬さが低下し、耐摩耗性が却って悪化するおそれがあるため、上限は３５体積％以下とした。
（表面Ｃ濃度：０．７〜１．２重量（ｗｔ）％）
軸受として必要な硬さを得るためには、表面Ｃ濃度が少なくとも０．７重量％必要である。しかしながら、１．２重量％を超えると粗大な炭化物を形成しやすくなり、軸受表面の靭性を低下するおそれがあるため、好ましくない。
【００１５】
また、第３の発明は、
第１の発明において、前記固定輪を構成する鋼材は、さらにＭｏを０．３〜１．０重量％含有することを特徴とする転がり軸受である。
これによって、長寿命効果と発明５の熱処理を容易に行うことができる。
すなわち、Ｍｏ（モリブデン）は、微細な炭化物を形成する元素である。Ｍｏ炭化物をマトリックスに分散させることによってマトリックスを強化でき、厳しい潤滑環境下において長寿命効果を付与することができる。その効果を得るためには少なくとも０．３重量％以上必要である。その一方、Ｍｏ添加量が１．０重量％を超えると後述する発明５の熱処理が困難になる。
また、第４の発明は、
前記第１〜第３の発明において、前記固定輪は、極値統計法を用いて算出したその芯部における最大粒径が１００μｍ以下であることを特徴とする転がり軸受である。
【００１６】
これによって、優れた靭性を発揮することができる。
すなわち、マルテンサイトは、旧オーステナイト粒界が応力の集中源となりやすく、これを起点として破壊に至ることが知られている。応力集中の程度は、結晶粒界の−１／２乗に反比例して小さくなることが報告されており、結晶粒微細化は靭性の向上に有効である。
材料強度は、応力体積中の最も弱い部分に依存するために、平均粒径でなく、最大粒径を求め、これによって整理すると良好な関係が得られ、最大粒径が１００μｍ以下の領域で良好な特性が得られる。そして、最大粒径を求める手法としては、極値統計法を用いることが好ましい。
【００１７】
また、第５の発明は、
内輪および外輪のいずれか一方を固定輪とすると共に、当該内輪と外輪との間に転動体を複数配設してなる転がり軸受の熱処理方法であって、
前記固定輪を、少なくとも、Ｃ：０．１５〜０．２６重量％、Ｃｒ：０．１〜０．８重量％、Ｎｉ：０．５〜２．５重量％の添加物を含み、かつ、当該鋼材に含まれる添加物の関係を示す値Ｅ１（４０Ｍｎ＋２０Ｃｒ＋１７Ｎｉ＋１０Ｍｏ＋１０Ｓｉ）およびＥ２（（２＋０．９Ｎｉ）／Ｃ２）が、Ｅ１≦９０かつＥ２≧６０を満足する鋼材から構成し、
当該鋼材からなる固定輪を浸炭処理した後に、当該固定輪をＡ１点以下の温度に冷却した後Ａ１点以下の温度にて恒温保持することによって浸炭後の組織をパーライトあるいはフェライトパーライトとし、その後、固定輪を焼入れ焼戻しを行って結晶粒を微細化することを特徴とする転がり軸受の熱処理方法である。
【００１８】
本発明における熱処理の目的は、軸受に十分な転がり寿命や耐摩耗性を発揮させるために適切なＣ量を付与し、十分な硬さやγＲを確保することだけでなく、高温、長時間浸炭によって成長した結晶粒をその後の熱処理によって微細化することで優れた靭性を発揮することにもある。浸炭処理後にＡ１点以下の温度に冷却した後、Ａ１以下の温度で恒温保持することによって浸炭後の組織をパーライトあるいはフェライトパーライトとする。
これによって微細な炭化物が多量に析出し、その後の焼入れの際に、これが核生成サイトとなるため、結果として結晶粒を微細化することができる。
【発明の効果】
【００１９】
本発明によれば、高荷重下においても優れた耐摩耗性や耐割れ性を発揮できる。従って、鉄鋼設備の圧延機のロールネック軸受などのような高温、多湿、高荷重といった軸受にとって劣悪・過酷な環境下でもその機能を長期に亘って維持することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】本発明に係る転がり軸受（４列円錐ころ軸受）１００の実施の一形態を示す部分断面図である。
【図２】本実施例で用いた転がり軸受１００の縦断面図である。
【図３】本実施例で採用したヒートパターンＩ〜ＩＶの詳細を示す図である。
【図４】表面Ｃ量と吸収エネルギーの比との関係を示すグラフ図である。
【図５】Ｅ２値と吸収エネルギーの比との関係を示すグラフ図である。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
次に、本発明の実施の形態を添付図面を参照しながら説明する。
図１は、本発明に係る転がり軸受１００のうち、鉄鋼設備の圧延機のロールネック軸受などのような高荷重用転がり軸受として用いられる４列円錐ころ軸受１００の構成を示したものである。
図示するように、この４列円錐ころ軸受１００は、内輪１０と外輪２０との間に、円錐台形状のころ３０をその周方向に沿って複数、保持器４０によって等間隔かつ回転自在に配設すると共に、さらに、このころ列５０をその幅方向に沿って４つ配列した構造となっている。
【００２２】
そして、例えばこの内輪１０に図示しない回転軸を取り付けるとともに、外輪２０を図示しないハウジングなどに取り付けて固定輪とした状態で各円錐ころ３０を内輪１０および外輪２０の各軌道面に沿って転動させることで前記軸のラジアル荷重とアキシアル荷重とを同時に負担できるようになっている。
この４列円錐ころ軸受１００を構成する軸受部材のうち、固定輪となる外輪２０は、少なくとも、Ｃ：０．１５〜０．２６重量％、Ｃｒ：０．１〜０．８重量％、Ｎｉ：０．５〜２．５重量％の添加物を含む鋼材からなり、かつ、当該鋼材に含まれる添加物の関係を示す値Ｅ１（４０Ｍｎ＋２０Ｃｒ＋１７Ｎｉ＋１０Ｍｏ＋１０Ｓｉ）およびＥ２（（２＋０．９Ｎｉ）／Ｃ２）が、Ｅ１≦９０かつＥ２≧６０を満足する組成となっている。また、この鋼材は、さらにＭｏを０．１〜１．０重量％含有する組成となっている。
【００２３】
また、この外輪（固定輪）２０は、前記鋼材を熱処理することによって得られ、かつ、表面硬さがＨＲＣ６０以上、表面γＲが１５〜３５体積％、表面Ｃ濃度が０．７〜１．２重量％の特性を有している。
さらに、この外輪（固定輪）２０は、極値統計法を用いて算出したその芯部における最大粒径が１００μｍ以下となっている。
そして、このような組成および特性を発揮する外輪（固定輪）２０を備えた本発明の４列円錐ころ軸受１００にあっては、以下の実施例からもわかるように、優れた耐摩耗性、耐割れ性などを発揮することができるため、鉄鋼設備の圧延機のロールネック軸受などのような高温、多湿、高荷重といった軸受にとって劣悪・過酷な環境下でもその機能を長期に亘って維持することができる。
【実施例】
【００２４】
次に、本発明の具体的実施例について説明する。
本発明の転がり軸受の特性（性能）を確認するために以下に示すような条件による寿命試験と耐割れ性試験（シャルピー衝撃試験）を行った。
（寿命試験）
先ず、図２に示すように、内輪１０とその外側に位置する固定輪となる外輪２０との間に転動体（円錐ころ）３０を複数配設すると共に、これら各転動体３０，３０…を保持器４０によって等間隔に保持した構成をした円錐ころ軸受（内径８５ｍｍ、外径１３０ｍｍ、組立幅２９ｍｍ）を作成するに際し、固定輪となる外輪２０を表１に示すそれぞれの鋼材で作成した。作成方法としては、環状の鋼材に対して図３に示すヒートパターンＩによる熱処理を施した後、研削加工により作成した。
【００２５】
得られた各外輪２０の品質（硬さ、γＲ、表面Ｃ濃度）を表２に示した。
このようにして得られた各外輪２０に図２に示すようにそれぞれ内輪１０と転動体３０および保持器４０を組み付けて寿命試験対象となる円錐ころ軸受を作成した。なお、この内輪１０および転動体３０は、いずれもＳＣｒ４２０を用いて浸炭処理、焼入れ、焼戻し処理を施したものを用いた。
そして、このようにして得られた各円錐ころ軸受を用いて以下の条件にて寿命試験を行った。
・ラジアル荷重Ｆｒ：７１．５ｋＮ
・アキシャル荷重Ｆａ：１５．６ｋＮ
・回転数：２５００ｍｉｎ−１
・潤滑剤：Ｌｉ石鹸グリース（基油：ＶＧ６４）
【００２６】
なお、寿命は回転試験機に取り付けた振動計の値が、試験開始時の３倍になった時点とし、複数回試験を行うことによりＬ１０寿命を求めた。試験結果は、以下の表２の右欄に、比較例２の寿命を１とした場合の寿命比で示した。
【００２７】
【表１】
【００２８】
【表２】
【００２９】
実施例１〜１１は、本発明に規定する鋼材からなる外輪２０を用いたものであり、いずれも比較例３の２倍以上の寿命を発揮することができた。また、Ｍｏが０．３重量（ｗｔ）％以上添加されている実施例１，２，６〜１０は、特に優れた寿命を発揮し、いずれも比較例３の２．５倍以上であった。
これに対し、本発明の規定外の鋼材からなる外輪２０を用いた比較例１は、剥離は生じなかったが、摩耗が生じていた。これは、鋼材のＥ１値（鋼種Ｍ：９５）が９０より大きく、γＲ量が３８と多くなり、表面硬さが低下したためであると考えられる。
また、比較例２は、表面Ｃ濃度が低く、所定の表面硬さが得られなかったため、摩耗が生じ、十分な長寿命効果が得られなかった。
また、比較例３は、γＲ量が１３と小さく、剥離が生じ十分な長寿命効果が得られなかった。
【００３０】
（耐割れ性試験）
次に、耐割れ性を評価するために、前記の円錐ころ軸受を構成する外輪２０と同様に表１に示すそれぞれの鋼材を用いて複数のシャルピー衝撃試験片を作成した。
これら各シャルピー衝撃試験片は、図３に示すヒートパターンＩ〜ＩＶに示す熱処理を施した後、研削加工により、完成させた。このようにして得られた各試験片の品質（表面Ｃ濃度、最大粒径）を以下の表３に示す。
【００３１】
なお、硬さはＨＲＣ６０となるようにした。また、最大粒径は、１観察範囲４〜２５ｍｍ２、全被検面積３２〜４００ｍｍ２を観察し、各視野における粒子の最大面積の平方根より極値統計を行い、１０００００〜５００００ｍｍ２に換算したときに予想される結晶粒径とした。
そして、このようにして得られた各シャルピー衝撃試験片を用いてシャルピー衝撃試験を実施した。得られた結果を表３の右欄および図３，図４に示す。
試験結果は吸収エネルギーで評価し、比較例８の吸収エネルギーを１とした場合の比で示した。なお、試験片および試験法はＪＩＳＺ２２０２およびＪＩＳＺ２２４２に準じて実施した。
【００３２】
【表３】
【００３３】
実施例１２〜２６は、本発明に規定する鋼材からなる試験片の試験結果を示したものであり、いずれも比較例８の２倍以上の吸収エネルギーであった。
図４は、表面Ｃ量（ｗｔ％）と吸収エネルギーの比との関係を示したものであり、また、図５は、Ｅ２値と吸収エネルギーの比との関係を示したものである。
図示するように表面Ｃ量が同じであれば、吸収エネルギーはＥ２値と相関があり、Ｅ２値が大きいほど吸収エネルギーが大きいことがわかる。Ｅ２値が６０以下であるとき、吸収エネルギーは比較例８の２倍以上となる。
【００３４】
また、実施例２４〜２６は、最大粒径が１００μｍ以下となっており、いずれも優れた靭性を示したが、特に実施例２５，２６は本発明の熱処理を施したものであり、結晶粒が細かくより優れた靭性を発揮できた。
また、図示するようにＥ２値が同じであれば吸収エネルギーは表面Ｃ量と相関があり、表面Ｃ量が少ないほど吸収エネルギーが大きいことがわかる。特に表面Ｃ量が１．２重量％以下であるとき、吸収エネルギーは比較例８の２倍以上となる。
【００３５】
これに対し、比較例４、７は、Ｅ２値が６０未満であり、芯部の靭性が不十分であったため、全体として十分な靭性が得られなかった。
また、比較例５は、Ｅ２値が６０以上であったが、鋼材中のＣｒ量が多く、浸炭部の靭性が不十分であったため、十分な靭性向上効果が得られなかった。
また、比較例６もＥ２値が６０以上であったが、鋼材中のＮｉ量が少なく、浸炭部の靭性が不十分であったため、十分な靭性向上効果が得られなかった。
また、比較例８は、表面Ｃ濃度が大きかったために、十分な靭性向上効果が得られなかった。
【符号の説明】
【００３６】
１００…転がり軸受
１０…内輪
２０…外輪
３０…円錐ころ
４０…保持器
【特許請求の範囲】
【請求項１】
内輪および外輪のいずれか一方を固定輪とすると共に、当該内輪と外輪との間に転動体を複数配設してなる転がり軸受であって、
前記固定輪が、少なくとも、Ｃ：０．１５〜０．２６重量％、Ｃｒ：０．１〜０．８重量％、Ｎｉ：０．５〜２．５重量％の添加物を含む鋼材からなり、
かつ、当該鋼材に含まれる添加物の関係を示す値Ｅ１およびＥ２が、Ｅ１≦９０かつＥ２≧６０を満足することを特徴とする転がり軸受。
但し、Ｅ１＝４０Ｍｎ＋２０Ｃｒ＋１７Ｎｉ＋１０Ｍｏ＋１０Ｓｉ
Ｅ２＝（２＋０．９Ｎｉ）／Ｃ２とする。
【請求項２】
請求項１に記載の転がり軸受において、
前記固定輪は、前記鋼材を熱処理することによって得られ、かつ、表面硬さがＨＲＣ６０以上、表面γＲが１５〜３５体積％、表面Ｃ濃度が０．７〜１．２重量％の特性を有することを特徴とする転がり軸受。
【請求項３】
請求項１に記載の転がり軸受において、
前記固定輪を構成する鋼材は、さらにＭｏを０．３〜１．０重量％含有することを特徴とする転がり軸受。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれか１項に記載の転がり軸受において、
前記固定輪は、極値統計法を用いて算出したその芯部における最大粒径が１００μｍ以下であることを特徴とする転がり軸受。
【請求項５】
内輪および外輪のいずれか一方を固定輪とすると共に、当該内輪と外輪との間に転動体を複数配設してなる転がり軸受の熱処理方法であって、
前記固定輪を、少なくとも、Ｃ：０．１５〜０．２６重量％、Ｃｒ：０．１〜０．８重量％、Ｎｉ：０．５〜２．５重量％の添加物を含み、かつ、当該鋼材に含まれる添加物の関係を示す値Ｅ１（４０Ｍｎ＋２０Ｃｒ＋１７Ｎｉ＋１０Ｍｏ＋１０Ｓｉ）およびＥ２（（２＋０．９Ｎｉ）／Ｃ２）が、Ｅ１≦９０かつＥ２≧６０を満足する鋼材から構成し、
当該鋼材からなる固定輪を浸炭処理した後に、当該固定輪をＡ１点以下の温度に冷却した後Ａ１点以下の温度にて恒温保持することによって浸炭後の組織をパーライトあるいはフェライトパーライトとし、その後、固定輪を焼入れ焼戻しを行って結晶粒を微細化することを特徴とする転がり軸受の熱処理方法。
【請求項１】
内輪および外輪のいずれか一方を固定輪とすると共に、当該内輪と外輪との間に転動体を複数配設してなる転がり軸受であって、
前記固定輪が、少なくとも、Ｃ：０．１５〜０．２６重量％、Ｃｒ：０．１〜０．８重量％、Ｎｉ：０．５〜２．５重量％の添加物を含む鋼材からなり、
かつ、当該鋼材に含まれる添加物の関係を示す値Ｅ１およびＥ２が、Ｅ１≦９０かつＥ２≧６０を満足することを特徴とする転がり軸受。
但し、Ｅ１＝４０Ｍｎ＋２０Ｃｒ＋１７Ｎｉ＋１０Ｍｏ＋１０Ｓｉ
Ｅ２＝（２＋０．９Ｎｉ）／Ｃ２とする。
【請求項２】
請求項１に記載の転がり軸受において、
前記固定輪は、前記鋼材を熱処理することによって得られ、かつ、表面硬さがＨＲＣ６０以上、表面γＲが１５〜３５体積％、表面Ｃ濃度が０．７〜１．２重量％の特性を有することを特徴とする転がり軸受。
【請求項３】
請求項１に記載の転がり軸受において、
前記固定輪を構成する鋼材は、さらにＭｏを０．３〜１．０重量％含有することを特徴とする転がり軸受。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれか１項に記載の転がり軸受において、
前記固定輪は、極値統計法を用いて算出したその芯部における最大粒径が１００μｍ以下であることを特徴とする転がり軸受。
【請求項５】
内輪および外輪のいずれか一方を固定輪とすると共に、当該内輪と外輪との間に転動体を複数配設してなる転がり軸受の熱処理方法であって、
前記固定輪を、少なくとも、Ｃ：０．１５〜０．２６重量％、Ｃｒ：０．１〜０．８重量％、Ｎｉ：０．５〜２．５重量％の添加物を含み、かつ、当該鋼材に含まれる添加物の関係を示す値Ｅ１（４０Ｍｎ＋２０Ｃｒ＋１７Ｎｉ＋１０Ｍｏ＋１０Ｓｉ）およびＥ２（（２＋０．９Ｎｉ）／Ｃ２）が、Ｅ１≦９０かつＥ２≧６０を満足する鋼材から構成し、
当該鋼材からなる固定輪を浸炭処理した後に、当該固定輪をＡ１点以下の温度に冷却した後Ａ１点以下の温度にて恒温保持することによって浸炭後の組織をパーライトあるいはフェライトパーライトとし、その後、固定輪を焼入れ焼戻しを行って結晶粒を微細化することを特徴とする転がり軸受の熱処理方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【公開番号】特開２０１０−１７５０３２（Ｐ２０１０−１７５０３２Ａ）
【公開日】平成２２年８月１２日（２０１０．８．１２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−２０４９３（Ｐ２００９−２０４９３）
【出願日】平成２１年１月３０日（２００９．１．３０）
【出願人】（０００００４２０４）日本精工株式会社 (8,378)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２２年８月１２日（２０１０．８．１２）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年１月３０日（２００９．１．３０）
【出願人】（０００００４２０４）日本精工株式会社 (8,378)
【Ｆターム（参考）】
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