滚动滑动构件、使用滚动滑动构件的滚动轴承和制造滚动滑动构件的方法技术

本发明专利技术提供滚动滑动构件以及使用滚动滑动构件的滚动轴承和制造滚动滑动构件的方法，滚动滑动构件具有高硬度和耐腐蚀性，且即使在经受不需要任何用于去除氧化皮等的加工的过程之后也继续可靠地具有钝化膜。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】滚动滑动构件、使用滚动滑动构件的滚动轴承和制造滚动滑动构件的方法
本专利技术涉及滚动滑动构件、使用该滚动滑动构件的滚动轴承以及制造滚动滑动构件的方法。
技术介绍
滚动轴承被广泛使用于各种领域中。例如，在车辆滑动门中，使用滚动轴承(滚子轴承)，使得能够沿着被设置在车体的每一侧上的滑轨平滑地打开和关闭滑动门。滚动轴承也被用于工业机械、仓库等的滑动门中。用于滑动门的滚动轴承需要强度高，以便能够支撑滑动门的重量且不被例如当打开或关闭门时发生的冲击载荷损坏或变形。传统上，这种类型的滚动轴承采用SUS440C，SUS440C是马氏体型的，且属于不锈钢中硬度最高的一类。顺便提及，滑动门的滑轨可以在直接暴露于外部环境(周围气氛)的这种状态下安装。在这种情况下，滚动轴承也被要求耐腐蚀性高，因为它们被放在容易暴露于洗车用清洗液、防冻剂的氯化钙水溶液等的这种暴露于水的环境中。尽管SUS440C硬度高，但是它在不锈钢中耐腐蚀性在低水平。作为结果，在暴露于水的环境中使用由SUS440C制成的滚动轴承与它们易于生锈的问题相关联。专利文献1公开了一种马氏体型不锈钢，其硬度和耐腐蚀性高，因此可以被适当地用来形成轴承。在专利文献1中，通过将N的含量设定得比传统马氏体型不锈钢中高并优化C和N的总含量和含量比率C/N，增加硬度。另一方面，通过添加诸如Mo的耐腐蚀性增加元素并以固溶体的形式在基质中添加适量的N，增加耐腐蚀性。
技术介绍
文献专利文献专利文献1：日本专利特许4952888
技术实现思路
专利技术要解决的问题由于展现高硬度和耐腐蚀性，专利文献1中公开的马氏体型不锈钢当然适合于形成轴承。然而，在使用这种不锈钢制造例如滚动轴承的外环时，它在车床上被车削成具有预定尺寸的环，然后经受热处理以确保一定硬度。通常，这种热处理在空气(含氧气氛)中进行。因此，空气中的氧与不锈钢的表面中的铁反应，由此形成氧化铁基涂层(称为氧化皮)。氧化皮是产品中不需要的涂层，因此氧化皮去除加工是必要的，氧化皮去除加工是麻烦的。此外，在空气中的热处理中，成分的含量变化，例如在例如距不锈钢的表面0.7mm的深度的区域中，N的含量增加(氮吸收)，且C的含量减少(脱碳)。在去除氧化皮时，去除加工(被称为“用于去除氧化皮等的加工”，其包括氧化皮去除加工和用于将已经发生成分变化的部分去除的加工)需要在考虑已经发生诸如氮吸收和脱碳的成分变化的部分的去除的情况下进行。因此，在用于去除氧化皮等的加工中，需要去除距表面约1mm的深度的部分，以防止氧化皮、氮吸收区域和脱碳区域残留。因此，用于去除氧化皮等的加工造成大的材料损失。防止通过热处理而形成氧化皮、氮吸收区域和脱碳区域的一种方法是在例如真空气氛(无氧气氛)中进行热处理。如果在真空气氛中进行热处理，则不形成氧化皮、氮吸收区域和脱碳区域，因此不需要用于去除氧化皮等的加工。但是，出现一个问题：即使使用展现高耐腐蚀性的不锈钢，在真空气氛中的热处理也导致在表面上形成锈(即耐腐蚀性降低)。对于该问题，在专利文献1中，没有关注省略用于去除氧化皮等的加工，并且没有针对由此引起的耐腐蚀性降低采取对策。本专利技术人已经努力研究调查以上问题的起因，且已经首先发现：在离表面具有数十纳米的深度的非常薄的纳米级表面层部中Cr的缺乏使得难以形成有效钝化膜。已经作出本专利技术以解决以上问题，并且本专利技术的一个目的因此是提供滚动滑动构件以及使用该滚动滑动构件的滚动轴承和制造该滚动滑动构件的方法，该滚动滑动构件硬度高，且即使在经受不需要任何用于去除氧化皮等的加工的过程之后也继续可靠地具有钝化膜。解决问题的手段首先，本专利技术提供一种滚动滑动构件，包括：0.15质量％或更大且小于0.70质量％的C；0.05至1.00质量％的Si；0.05至1.00质量％的Mn；0.03质量％或更小的P；0.03质量％或更小的S；0.001至0.500质量％的Cu；0.05至0.50质量％的Ni；11.0至18.0质量％的Cr；0.05至2.00质量％的Mo；0.01至0.50质量％的W；0.01至0.50质量％的V；0.05至0.40质量％的N；0.02质量％或更小的O；0.080质量％或更小的Al；0.0005至0.0050质量％的B；规定C和N的总含量大于0.4质量％且小于0.7质量％，并且含量比率C/N是0.75或更大；并且其余为Fe和不可避免的杂质，其中在距所述滚动滑动构件的表面具有至少40nm的深度的表面层部中不存在Cr缺乏层。该滚动滑动部件的根本组成与专利文献1中公开的相同。通过在表面层部中不存在Cr缺乏层的附加特征，即使由不需要任何用于去除氧化皮等的加工的过程制造滚动滑动部件，滚动滑动部件也可靠地具有钝化膜。作为结果，能够确保高硬度和耐腐蚀性。根据本专利技术的滚动滑动构件意指具有与配对构件相对滚动接触或滑动接触的接触表面的金属构件。滚动滑动构件的具体实例是滚动轴承、直线轴承和滚珠螺杆的构成构件。直线轴承是一种轴承，其中具有相应的直滚道表面且彼此对置的第一滚道构件和第二滚道构件通过被设置在第一滚道构件和第二滚道构件之间的多个滚动体的滚动而相对于彼此作直线运动。直线轴承中使用的滚动体的实例是滚珠和滚子。另一种类型的直线轴承是循环直线轴承，滚动体在该循环直线轴承中循环。滚珠螺杆是一种轴承，其中螺杆轴和螺母的每一个面对表面形成有螺纹槽，滚珠(多个滚动体)可滚动地设置在该螺纹槽中。滚动轴承包括外环；内环；多个滚动体，所述多个滚动体可滚动地设置在所述外环和所述内环之间；和保持装置，所述保持装置保持所述多个滚动体，使得所述多个滚动体在周向方向上以预定间隔布置。在上述各种滚动滑动构件中，最优选使用根据本专利技术的滚动滑动构件作为滚动轴承的外环。这是因为：尽管内环、滚动体和保持装置也是滚动滑动构件，但外环是滚动轴承的最外面的部件，因此当被放在暴露于水的环境中和暴露于水分、盐分等时最易于生锈。另外，本专利技术也提供一种制造滚动滑动构件的方法，所述方法包括：对马氏体钢构件进行真空热处理，以获得55HRC或更高的硬度，所述马氏体钢构件包括：0.15质量％或更大且小于0.70质量％的C；0.05至1.00质量％的Si；0.05至1.00质量％的Mn；0.03质量％或更小的P；0.03质量％或更小的S；0.001至0.500质量％的Cu；0.05至0.50质量％的Ni；11.0至18.0质量％的Cr；0.05至2.00质量％的Mo；0.01至0.50质量％的W；0.01至0.50质量％的V；0.05至0.40质量％的N；0.02质量％或更小的O；0.080质量％或更小的Al；0.0005至0.0050质量％的B；规定C和N的总含量大于0.4质量％且小于0.7质量％，并且含量比率C/N是0.75或更大；并且其余为Fe和不可避免的杂质；和之后进行将所述马氏体钢构件的表面层部去除的加工。在以上制造方法中，进行将所述表面层部去除的所述加工的区域可以是距所述马氏体钢构件的表面具有至少40nm的深度的区域。这是因为：在进行真空热处理以省去用于去除氧化皮等的加工的情况下，Cr缺乏层倾向于被形成在距表面具有40nm的深度的区域中。因此，通过将距表面具有至少40nm的深度的区域去除，能够有效地防止耐腐蚀性的减小。在将该滚动滑动构件用作滚动轴本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种滚动滑动构件，包括：0.15质量％或更大且小于0.70质量％的C；0.05至1.00质量％的Si；0.05至1.00质量％的Mn；0.03质量％或更小的P；0.03质量％或更小的S；0.001至0.500质量％的Cu；0.05至0.50质量％的Ni；11.0至18.0质量％的Cr；0.05至2.00质量％的Mo；0.01至0.50质量％的W；0.01至0.50质量％的V；0.05至0.40质量％的N；0.02质量％或更小的O；0.080质量％或更小的Al；0.0005至0.0050质量％的B；规定C和N的总含量大于0.4质量％且小于0.7质量％，并且含量比率C/N是0.75或更大；并且其余为Fe和不可避免的杂质，其中在距所述滚动滑动构件的表面具有至少40nm的深度的表面层部中不存在Cr缺乏层。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2016.02.19 JP 2016-0304981.一种滚动滑动构件，包括：0.15质量％或更大且小于0.70质量％的C；0.05至1.00质量％的Si；0.05至1.00质量％的Mn；0.03质量％或更小的P；0.03质量％或更小的S；0.001至0.500质量％的Cu；0.05至0.50质量％的Ni；11.0至18.0质量％的Cr；0.05至2.00质量％的Mo；0.01至0.50质量％的W；0.01至0.50质量％的V；0.05至0.40质量％的N；0.02质量％或更小的O；0.080质量％或更小的Al；0.0005至0.0050质量％的B；规定C和N的总含量大于0.4质量％且小于0.7质量％，并且含量比率C/N是0.75或更大；并且其余为Fe和不可避免的杂质，其中在距所述滚动滑动构件的表面具有至少40nm的深度的表面层部中不存在Cr缺乏层。2.一种滚动轴承，包括：外环；内环；多个滚动体，所述多个滚动体可滚动地设置在所述外环和所述内环之间；和保持装置，所述保持装置保持所述多个滚动体，使得所述多个滚动体在周向方向上以预定间隔布置，其中所述外环包括根据权利要求1所述的滚动滑动构件。3.一种制造滚动滑...

【专利技术属性】
技术研发人员：稻崎奈雄，古川史洋，川崎官治，西坂寿人，服部智哉，北村和久，草深佑介，日下惠太，高林宏之，石田和久，
申请(专利权)人：株式会社捷太格特，大同特殊钢株式会社，
类型：发明
国别省市：日本,JP