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公開番号2025088022
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-06-11
出願番号2023202432
出願日2023-11-30
発明の名称軸受用鋼管
出願人日本製鉄株式会社
代理人弁理士法人ブライタス
主分類C22C 38/00 20060101AFI20250604BHJP(冶金;鉄または非鉄合金;合金の処理または非鉄金属の処理)
要約【課題】被削性に優れる軸受用鋼管を提供する。
【解決手段】明細書に記載の化学組成を有し、[Y=-0.521+0.630C-0.2645Si+0.132Mn+0.0528(Ni+Cu)+0.036P-3.349S-0.0003Cr]で定義されるY値が0.150以下を満たし、脱炭層領域が、少なくとも鋼の表面から肉厚中心部に向かって0.10mmの深さ位置までの範囲内において存在し、かつ、脱炭層領域の厚さが0.10mm以下であり、脱炭層領域における、フェライトの平均結晶粒径が10μm以上である、軸受用鋼管。
【選択図】なし
特許請求の範囲【請求項１】
鋼の化学組成が、質量％で、
Ｃ：０．６０～１．６０％、
Ｓｉ：０．１０～２．００％、
Ｍｎ：０．０１～２．００％、
Ｐ：０．０４０％以下、
Ｓ：０．０４０％以下、
Ａｌ：０．００１～０．５００％、
Ｎ：０．０２００％以下、
Ｏ：０．０１００％以下、
Ｃｒ：０．０１～５．００％、
Ｎｉ：０．０１～０．５０％、
Ｃｕ：０．０１～０．５０％、
残部：Ｆｅおよび不純物であり、
下記（ｉ）式で定義されるＹ値が０．１５０以下を満たし、
炭素含有量が、前記鋼の平均炭素含有量の９５％以下となる領域が、少なくとも前記鋼の表面から肉厚中心部に向かって０．１０ｍｍの深さ位置までの範囲内において存在し、かつ、前記領域の厚さが０．１０ｍｍ以下であり、
前記領域における、フェライトの平均結晶粒径が１０μｍ以上である、
軸受用鋼管。
Ｙ＝－０．５２１＋０．６３０Ｃ－０．２６４５Ｓｉ＋０．１３２Ｍｎ＋０．０５２８（Ｎｉ＋Ｃｕ）＋０．０３６Ｐ－３．３４９Ｓ－０．０００３Ｃｒ・・・（ｉ）
但し、上記式中の元素記号は、各元素の鋼中の含有量（質量％）を意味する。
続きを表示（約 1,000 文字）【請求項２】
鋼の化学組成が、質量％で、
Ｃ：０．６０～１．６０％、
Ｓｉ：０．１０～２．００％、
Ｍｎ：０．０１～２．００％、
Ｐ：０．０４０％以下、
Ｓ：０．０４０％以下、
Ａｌ：０．００１～０．５００％、
Ｎ：０．０２００％以下、
Ｏ：０．０１００％以下、
Ｃｒ：０．０１～５．００％、
Ｎｉ：０．０１～０．５０％、
Ｃｕ：０．０１～０．５０％、
であり、さらに下記Ａ群、Ｂ群およびＣ群からなる群から選択される一種以上を含有し、
残部：Ｆｅおよび不純物であり、
下記（ｉ）式で定義されるＹ値が０．１５０以下を満たし、
炭素含有量が、前記鋼の平均炭素含有量の９５％以下となる領域が、少なくとも前記鋼の表面から肉厚中心部に向かって０．１０ｍｍの深さ位置までの範囲内において存在し、かつ、前記領域の厚さが０．１０ｍｍ以下であり、
前記領域における、フェライトの平均結晶粒径が１０μｍ以上である、
軸受用鋼管。
Ｙ＝－０．５２１＋０．６３０Ｃ－０．２６４５Ｓｉ＋０．１３２Ｍｎ＋０．０５２８（Ｎｉ＋Ｃｕ）＋０．０３６Ｐ－３．３４９Ｓ－０．０００３Ｃｒ・・・（ｉ）
但し、上記式中の元素記号は、各元素の鋼中の含有量（質量％）を意味する。
［Ａ群］Ｓｎ：０．１００％以下、Ｓｂ：０．１００％以下、およびＢｉ：０．１０００％以下、からなる群から選択される一種以上
［Ｂ群］Ｍｏ：１．００％以下、Ｖ：１．００％以下、Ｔｉ：１．０００％以下、Ｎｂ：１．０００％以下、Ｗ：１．０００％以下、Ｔａ：０．５００％以下、Ｚｒ：０．５００％以下、Ｈｆ：０．５００％以下、Ｃｏ：０．５０％以下、およびＢ：０．０１００％以下、からなる群から選択される一種以上
［Ｃ群］Ｃａ：０．００５０％以下、Ｍｇ：０．００５０％以下、およびＲＥＭ：０．００５０％以下、からなる群から選択される一種以上
【請求項３】
前記化学組成が、前記Ａ群から選択される一種以上の元素を含有する、
請求項２に記載の軸受用鋼管。
【請求項４】
前記化学組成が、前記Ｂ群から選択される一種以上の元素を含有する、
請求項２に記載の軸受用鋼管。
【請求項５】
前記化学組成が、前記Ｃ群から選択される一種以上の元素を含有する、
請求項２に記載の軸受用鋼管。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、軸受用鋼管に関する。
続きを表示（約 1,200 文字）【背景技術】
【０００２】
軸受に使用される軌道輪では、局部的に大きな面圧を繰り返し受けるために耐摩耗性が要求される。このような軸受の軌道輪には、例えば、ＪＩＳＧ４８０５に規定される高炭素クロム軸受鋼が用いられる。
【０００３】
このような軸受鋼においては、一般に炭素含有量が高いため、酸化雰囲気にて高温に加熱されると鋼の表面で脱炭が生じる。また、このような鋼は、鋳造、分塊圧延、熱間製管、球状化熱処理の工程において、通常、酸化雰囲気で高温に加熱されるため、鋼表面に脱炭層が形成されることとなる。
【０００４】
軸受鋼は、一般に、切断、切削、および焼入れされた後、部品として使用される。しかし、切削後も脱炭層が存在すると、脱炭層部分において所定の強度、組織が得られないため、摺動性が劣化する。したがって、脱炭層が厚い場合には、切断前に、研削または他の手段によって、脱炭層を除去する必要がある。しかし、作業工数の増加、歩留の低下により、部品の製造コストが大幅に増加するという問題がある。
【０００５】
そのため、雰囲気制御により復炭させる熱処理方法に関する技術が、これまでにいくつか開示されている。
【０００６】
特許文献１では、高温のオーステナイト域での浸炭について記載されている。具体的には、軸受鋼あるいは過共析鋼を対象として、球状化焼鈍のヒートパタンの初期に、Ａｃｍ点以上のオーステナイト（γ）温度域にて浸炭処理をし、従来の球状化焼鈍で生じていた脱炭を防止できる球状化焼鈍方法が開示されている。
【０００７】
特許文献２では、フェライト（α）温度域での浸炭について記載されている。高温のγ相より低温のα相の方がＣの拡散が速く、α温度域で復炭することを明らかにし、球状化焼鈍時に、Ａｃ
１
点以下の温度域で浸炭雰囲気とし、復炭と球状化とを同時に行う軸受鋼の熱処理方法が開示されている。
【０００８】
特許文献３では、雰囲気制御可能な炉を用いて、鋼の抽出温度、抽出部の雰囲気ガス流速および炉内圧力、冷却速度、ならびにＡｃ
１
点以下５００℃以上の温度域における雰囲気の（ＣＯ）
２
／ＣＯ
２
値を制御することによって、復炭させる方法が開示されている。
【０００９】
特許文献４では、球状化焼鈍する際に浸炭雰囲気で球状化焼鈍を行い、次いで、直火式焼鈍炉で球状化焼鈍と浸炭部分のスケールオフを同時に行う方法が開示されている。
【００１０】
特許文献５では、雰囲気を浸炭性にした熱処理炉にて焼鈍処理することにより、復炭させる方法が開示されている。特許文献６では、最終加熱に先立って、雰囲気のＣＯ濃度を上昇させてからＣＯ濃度を一旦下降させ、次いで加熱を行う方法が開示されている。
（【００１１】以降は省略されています）

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