一种滚动轴承，包括外环、内环和以自由滚动的方式布置在外和内环之间的多个滚动体，其中：选自外环、内环和滚动体的至少一种构件是这样的：Ｃ的含量不小于０．２ｗｔ％，不超过０．６ｗｔ％，Ｃｒ的含量不小于２．５ｗｔ％，不超过７．０ｗｔ％，Ｍｎ的含量不小于０．５ｗｔ％，不超过２．０ｗｔ％，Ｓｉ的含量不小于０．１ｗｔ％，不超过１．５ｗｔ％，Ｍｏ的含量不小于０．５ｗｔ％，不超过３．０ｗｔ％，并对其进行渗碳处理或碳氮共渗处理、淬火处理和回火处理，并满足其表面上残余奥氏体的量按体积比计不小于１５％、不超过４５％和表面硬度不小于ＨＲＣ６０的条件。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】本专利技术涉及滚动轴承。
技术介绍
在滚动轴承中，由于滚动运动是在轴承环和滚动体之间进行，因此轴承环的滚道表面和滚动体的滚动表面反复受到接触应力。因此，用于组成构成构件的材料需要具有以下性质坚硬、承受载荷、具有长的滚动疲劳寿命、在滑动中耐磨性良好等。于是，通常，经常用于组成这些构件的材料的钢，对于轴承钢，为按照日本工业标准归类为SUJ2的钢，对于表面硬化钢，为与按照相同标准被归类为SCR420和SCM420的那些相对应的钢。如上所述，由于这些材料反复受到接触应力，为了获得所需的性质如滚动疲劳寿命，对轴承钢进行淬火和回火，以及在对表面硬化钢进行渗碳或碳氮共渗后对其进行淬火和回火，以便得到不小于HRC 58、不超过HRC 64的硬度。另一方面，由于在发动机的辅助构件中使用的轴承支撑由内燃机如发动机施加动力被驱动旋转的旋转轴，因此轴承在高温、高负荷、高振动和高速驱动的苛刻条件下被使用，其中所述发动机的辅助构件例如交流发电机、电磁离合器、中间轮、汽车空调压缩机、水泵、变速器的行星齿轮、轮带式无级变速器(continuously variable belt and pulley transmission)以及为类似驱动系统部件的气体热泵。难以在苛刻环境中使用的轴承的滚动表面上形成充分的润滑膜，而且大的切向力被施加到轴承的滚动表面上。因此，由于金属接触而容易出现发热和表面疲劳。另外，金属接触促进了新形成表面(钢组织被暴露的表面)的产生。由于这种新形成的表面构成摩擦化学反应的催化剂，润滑油中包含的添加剂和水在轴承的滚动表面上被分解，从而促进氢离子的产生。然后，这样产生的这些氢离子被吸收到在轴承滚动表面上产生的新形成表面上变成氢原子，氢原子然后聚积到应力场(在最大剪切应力位置附近)。由于聚积氢原子的位置变脆，因此就触发了滚动轴承的早期剥落。另外，在异物如金属切削粉末、机械加工粉尘、毛刺、磨损粉末进入滚动轴承中润滑剂的情况下，轴承环和滚动体受损，极大降低了轴承寿命。为了平稳地操纵变矩器、齿轮机构、液压机构以及湿式离合器，润滑油如具有高摩擦系数的自动变速器用油(ATF)和无级变速器用油(CVTF)用于轮带式无级变速器的润滑，其中支撑输入轴侧带轮和输出轴侧带轮的轴承包括在轮带式无级变速器的润滑中。由于用于轮带式无级变速器的滚动轴承在高振动和高负荷的苛刻环境中并在由具有高摩擦系数的润滑油润滑的情况下使用，因此摩擦化学反应易于发生，并在滚动轴承中触发早期剥落。这里，为了使摩擦化学反应难以产生，考虑这样一种方法，其中使用动粘度高的润滑油代替在所用润滑油中加入添加剂如减压剂和摩擦控制剂。但是，从燃料效率、输入轴到输出轴的传动效率和抖动寿命(shudder life)的角度出发，不优选使用这种动粘度高的润滑油作为轮带式无级变速器的润滑油。因此，在轮带式无级变速器用滚动轴承的情况下，不使用改变润滑油的方法而是使用强化滚动表面的方法来延长滚动轴承的寿命是有效的。提出下面的技术作为基于这种理念的那些方法。在JP-A-2003-343577中，提出至少内环、外环和滚动体之一由这样一种钢形成，其包含大量能抑制氢聚积在应力场的Cr，并且特别地指定碳和氮的总含量、残余奥氏体的含量和滚动表面的硬度。在Automobile Technologies Association Inc.出版的学术演讲会预先印制的文献No.30-02(2002年)中第5-8页上描述了通过使用电镀方法在滚动体的滚动表面上形成Ni膜来使借助摩擦化学反应产生的氢离子难以被吸附到新形成的表面上。另外，提出如下技术作为延长要在上述苛刻条件下使用的轴承的寿命的技术。日本专利公开No.2883460提出一种轴承钢，其中C的含量为0.65-0.90质量％，Si的含量为0.15-0.50质量％，Mn的含量为0.15-1.00质量％，Cr的含量为2.0-5.0质量％，N的含量为90-200ppm，并包含100-500ppm Al和50-5000ppm Nb中的至少一种。根据该日本专利公开No.2883460中描述的技术，使早期剥落在滚动表面上难以发生，并可抑制热处理后的韧性降低。日本专利公开No.2013772提出，通过对一种材料进行加工，将材料成形为预定形状，然后对其进行淬火以及230-300℃下的高温回火，使残余奥氏体量不超过8体积％，并使硬度不小于HRC 60，其中在这种材料中，C的含量为0.95-1.10质量％，Si或A1的含量为1.0-2.0质量％，Mn的含量不超过1.15质量％，Cr的含量为0.90-1.60质量％，余量为铁和不可避免的杂质，并且O的含量不超过13ppm。按照该日本专利公开No.2013772描述的技术，可提高高温尺寸稳定性，并可防止硬度降低。JP-A-2001-221238提出，通过对一种材料进行加工，将材料成形为预定形状，然后对其进行淬火和回火，使滚道表面的硬度不小于HRC 57，并在其上分散并析出直径50-500nm微细碳化物，其中在这种材料中，C的含量为0.4-1.2质量％，Si和Al的含量为0.7-2.0质量％，Mn的含量为0.2-2.0质量％，Ni的含量为0.1-3.0质量％，Cr的含量为3.0-9.0质量％，通过下面的方程计算的Cr的当量为9.0-17.0质量％。Cr当量＝[Cr]+2[Si]+1.5[Mo]+5[V]+5.5[Al]+1.75[Nb]+1.5[Ti]…(1)其中在上述方程(1)中，[Cr]、[Si]、[Mo]、[V]、[Al]、[Nb]和[Ti]表示Cr、Si、Mo、V、Al、Nb和Ti的含量(质量％)。按照JP-A-2001-221238，由于分散并析出在滚道表面上的微细碳化物捕集氢，因此抑制了在滚道表面上发生早期剥落。另外，提出了各种滚动轴承，即使当异物进入并保留在滚动轴承内部润滑剂中的情况时在存在外来杂质的润滑下使用滚动轴承的情况下，也能保持长寿命。例如，日本专利公开No.22138103和2128328提出了这样的技术，其中由异物产生的凹进的边缘部分上的应力集中被释放，以便抑制裂纹的产生，从而通过调节轴承环和滚动体表面层上的碳、残余奥氏体和碳氮化物的量而延长滚动轴承的寿命。另外，日本专利公开No.3051944公开了一种通过在钢组成、内部硬度和表面硬度方面控制来提供较高滚动疲劳寿命的轴承部件。另一方面，滚针轴承(needle roller bearing)具有小的内径对外径比。即它们是具有薄的厚度的轴承。但是，由于滚针轴承特征在于它们由于厚度而具有较大的负荷容量，因此滚针轴承能广泛用在高负荷位置处，如在汽车变速器和发动机中。下文中，例如，将描述行星齿轮轴承，其可旋转地支撑在变速器等中广泛使用的行星齿轮。在行星齿轮轴承中，斜齿轮通常用于平稳传输来自与外环对应的行星齿轮的力。因此，与内环对应的行星轴的运行轨迹(running mark)变得偏离行星齿轮和斜齿轮之间的力关系。因此，不均匀的力被施加在布置在行星齿轮和行星轴之间的滚针轴承上。因此，产生边缘负荷和倾斜，导致轴承寿命降低和产生粘蚀(seizing)的问题。JP-A-2002-188643公开了一种技术，其中至少滚针轴承和内部构件之一由线性膨胀系数小于外部构件的线性本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种滚动轴承，包括外环、内环和以自由滚动的方式布置在外环和内环之间的多个滚动体，其中：选自外环、内环和滚动体的至少一种构件是这样的：Ｃ的含量不小于０．２ｗｔ％，不超过０．６ｗｔ％；Ｃｒ的含量不小于２．５ｗｔ％，不超过 ７．０ｗｔ％；Ｍｎ的含量不小于０．５ｗｔ％，不超过２．０ｗｔ％；Ｓｉ的含量不小于０．１ｗｔ％，不超过１．５ｗｔ％；Ｍｏ的含量不小于０．５ｗｔ％，不超过３．０ｗｔ％；对该构件进行渗碳处理或碳氮共渗处理、淬火处理 和回火处理；该构件表面上残余奥氏体的量按体积比计不小于１５％，不超过４５％；和表面硬度不小于ＨＲＣ６０。
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】JP 2004-1-20 012300/2004;JP 2004-3-17 077026/2004;1.一种滚动轴承，包括外环、内环和以自由滚动的方式布置在外环和内环之间的多个滚动体，其中选自外环、内环和滚动体的至少一种构件是这样的C的含量不小于0.2wt％，不超过0.6wt％；Cr的含量不小于2.5wt％，不超过7.0wt％；Mn的含量不小于0.5wt％，不超过2.0wt％；Si的含量不小于0.1wt％，不超过1.5wt％；Mo的含量不小于0.5wt％，不超过3.0wt％；对该构件进行渗碳处理或碳氮共渗处理、淬火处理和回火处理；该构件表面上残余奥氏体的量按体积比计不小于15％，不超过45％；和表面硬度不小于HRC 60。2.一种滚动轴承，包括外环、内环和以自由滚动的方式布置在外环和内环之间的多个滚动体，其中选自外环、内环和滚动体的至少一种构件是这样的C的含量不小于0.8wt％，不超过1.2wt％；Cr的含量不小于2.0wt％，不超过4.0wt％；Mn的含量不小于0.1wt％，不超过2.0wt％；Si的含量不小于0.5wt％，不超过1.5wt％；Mo的含量不小于0.1wt％，不超过2.0wt％；对该构件进行渗碳处理或碳氮共渗处理、淬火处理和回火处理；该构件表面上残余奥氏体的量按...
【专利技术属性】
技术研发人员：藤田慎治，
申请(专利权)人：日本精工株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[日本]
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