[發(fā)明專利]冷加工性優(yōu)異的軸承用鋼材及其制造方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201380017375.2
• 申請日: 2013-03-05
• 公開（公告）號: CN104204265A
• 公開（公告）日: 2014-12-10
• 發(fā)明（設計）人: 貝塚正樹;新堂陽介
• 申請（專利權）人: 株式會社神戶制鋼所
• 主分類號: C22C38/44
• 分類號: C22C38/44;C21D1/32;C21D8/06;F16C33/62;F16C33/64;C21D9/40
• 代理公司: 中科專利商標代理有限責任公司 11021
• 代理人: 雒運樸

技術領域

本發(fā)明涉及用于制造汽車和各種工業(yè)機械等所使用的軸承零件的鋼材，特別是在通過冷加工制造軸承零件時，發(fā)揮良好的冷加工性的軸承用鋼材及其制造方法。

背景技術

歷來，作為在汽車和各種工業(yè)機械等各種領域中使用的軸承的材料，使用JIS?G?4805(1999)規(guī)定的SUJ2等高碳鉻軸承鋼。

本申請申請人進行了各種作為上述軸承用鋼材能夠得到優(yōu)異的特性的提案，例如專利文獻1，為了使加工成制品形狀時的研磨性良好，并且穩(wěn)定得到良好的滾動疲勞壽命，而特別是限定在鋼中分散的Al系氮化合物的大小和密度、以及滲碳體的大小和面積率。另外，專利文獻2為了進一步提高滾動疲勞壽命，而限定在條紋狀偏析產生的Cr稠化部和Cr非偏析部分別觀察到的碳化物面積率之比。另外，專利文獻3提出了為了得到即使進行拉絲減面率超過大約50％(進一步為70％)這種強拉絲加工也不會斷線的、適于強拉絲加工的軸承鋼線材，而控制制造條件，將球狀化退火后的滲碳體的平均當量圓直徑和標準偏差限定為一定以下來抑制偏差。

另外，軸承零件是通過對線材和棒鋼等的形狀的軸承用鋼材實施切斷、鍛造、切削等冷加工而加工成最終形狀而得到。但是，熱軋狀態(tài)的上述線材和棒材過硬而難以進行上述冷加工，因此，為了提高冷加工性，通過在冷加工前實施球狀化退火。為了確保優(yōu)異的冷加工性，重要的是控制上述球狀化退火后的鋼材(球狀化退火材)的組織，而提出了各種方案。

例如，在專利文獻4中提出了通過控制制造工序中的熱軋溫度和冷卻速度，來實現(xiàn)網(wǎng)狀先共析滲碳體的降低和珠光體片層間隔的粗大化。但是，在該技術中，由于使球狀化滲碳體均勻且微細地分散，因此難以說硬度得到充分的降低。

另外，在專利文獻5中公開了通過限定球狀化退火處理后，經(jīng)冷拉絲后的鐵素體平均粒徑、滲碳體平均粒徑，由此提高冷加工性的專利。但是，由于存在C和Cr的含量多，生成共晶碳化物的情況，因此，必須擴散退火，另外，在經(jīng)球狀化退火后，還要以20～40％實施冷拉絲，因此，鋼材的成品率惡化，制造成本變高。

但是近年來，從進一步降低成本和削減CO₂的觀點出發(fā)，要求更優(yōu)異的冷加工性。

現(xiàn)有技術文獻

專利文獻

專利文獻1：日本特開2011-111668號公報

專利文獻2：日本特開2010-047832號公報

專利文獻3：日本特開2007-224410號公報

專利文獻4：日本特開平6-299240號公報

專利文獻5：日本特開2001-294972號公報

發(fā)明內容

本發(fā)明鑒于上述情況而形成，其目的在于實現(xiàn)發(fā)揮比現(xiàn)有優(yōu)異的冷加工性的軸承用鋼材及其制造方法。

用于解決技術課題的技術手段

能夠解決上述課題的本發(fā)明的冷加工性優(yōu)異的軸承用鋼材，其特征在于，滿足

C：0.95～1.10％(質量％的意思，關于化學成分以下相同)、

Si：0.10～0.30％、

Mn：0.1％～0.40％、

Cr：1.00～1.50％、

Ni：0.05％以下(不含0％)、

Cu：0.05％以下(不含0％)、以及

Mo：0.03％以下(含0％)，

余量由鐵以及不可避免的雜質構成，

母材的從與球狀化滲碳體的邊界面起到20nm位置的區(qū)域(界面區(qū)域)中所含的Si(界面Si)、Ni(界面Ni)、Cu(界面Cu)、Mo(界面Mo)、Mn(界面Mn)以及Cr(界面Cr)滿足下述范圍，并且，球狀化滲碳體的圓形度系數(shù)為0.80以上。

界面Si：0.6％以下(不含0％)

界面Ni：0.10％以下(不含0％)

界面Cu：0.10％以下(不含0％)

界面Mo：0.03％以下(含0％)

界面Mn：0.10％以下(不含0％)

界面Cr：0.9％以下(不含0％)

本發(fā)明還包括冷加工性優(yōu)異的軸承用鋼材的制造方法，其特征在于，是制造上述軸承用鋼材的方法，其中，

使用上述成分組成的鋼材，在熱軋后進行球狀化退火，熱軋后到740℃的平均冷卻速度為8℃/s以上，并且，在球狀化退火中，從室溫到780～800℃的溫度區(qū)域(均熱溫度)以100～150℃/hr的平均升溫速度升溫，在上述均熱溫度進行1～2小時加熱后，從上述均熱溫度到680℃為止以50～150℃/hr的平均冷卻速度進行冷卻。