滚动部件、轴承及它们的制造方法技术

提供一种滚动部件、包括该滚动部件的轴承及它们的制造方法，所述滚动部件以低成本消除轴承过早失效的原因，或者如果存在轴承过早失效的原因，则所述滚动部件具有令人满意的滚动疲劳寿命。滚动部件(21)具有表面(21A)。滚动部件(21)包括纤维流(FF)。表面(21A)的Ra为0.1μm以下，Rsk＜0，并且压缩残余应力为700Mpa以上。表面(21A)与纤维流(FF)形成的角度为15°以上。

Rolling parts, bearings and their manufacturing methods

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】滚动部件、轴承及它们的制造方法
本专利技术涉及一种滚动部件、轴承及它们的制造方法，并且尤其涉及一种具有包括纤维流的组成构件的滚动部件、轴承及它们的制造方法。
技术介绍
为了增加轴承的寿命，需要减少在形成轴承的滚动部件中的作为剥落的起点的非金属夹杂物，并且减小该夹杂物的尺寸。因此，钢铁制造商设计了各种炼钢方法。然而，不可能完全地消除包括在滚动部件中的非金属夹杂物。此外，经过这种特殊处理的钢材价格昂贵，并且在全球市场上不易获得。因此，在例如日本专利公开第2004-263768号公报(专利文献1)中采用了以下方法来作为针对不可避免地存在于滚动部件中的非金属夹杂物的措施。在日本专利公开第2004-263768号公报中，对包括具有30μm以上的粒度的非金属夹杂物的低清洁度钢进行滚压抛光。由此，将非金属夹杂物粉碎并且减小粒度尺寸，从而获得具有令人满意的滚动疲劳寿命的滚动部件。从提高形成滚动部件的材料的耐久性的观点出发，可以关注材料中形成的纤维流。例如日本专利公开第2013-116689号公报(专利文献2)公开了一种用于车轮的轴承装置，其中，外圈在热锻后被冷轧，使得外圈中的纤维流沿轮廓形状连续地形成而不被切割。因此，用于车轮的轴承装置具有改善的耐久性。引用列表专利文献专利文献1：日本专利公开第2004-263768号专利文献2：日本专利公开第2013-116689号
技术实现思路
技术问题非金属夹杂物原本就包括在滚动部件的、特别是轨道表面的表面中，并且经常暴露于轨道表面的表面而引起问题。这是因为间隙由此形成在作为暴露部分的非金属夹杂物与滚动部件的基材之间，并且该间隙起到开口裂纹的作用，造成轴承过早失效。在轧制期间，非金属夹杂物也沿纤维流被拉伸。因此，如果纤维流与轨道表面形成较大的角度，则非金属夹杂物更容易暴露于轨道表面。因此，尽管采取措施使纤维流与轨道表面之间的角度尽可能地小，但是根据产品的形状不同，该角度在锻造后增大有时是不可避免的。日本专利公开第2013-116689号未就如上所述的问题采取适当措施。本专利技术是针对如上所述的问题而作出的。本专利技术的一个目的是提供一种滚动部件、包括该滚动部件的轴承及它们的制造方法，在上述滚动部件中，暴露于轨道表面的表面处的非金属夹杂物与基材之间的间隙被填充，以防止该间隙起到开口裂纹的作用。解决技术问题所采用的技术方案根据本专利技术的第一示例的滚动部件具有表面。滚动部件包括纤维流。表面的Ra为0.1μm以下，Rsk＜0，并且压缩残余应力为700Mpa以上。表面21A与纤维流FF形成的角度为15°以上。根据本专利技术的第二示例的滚动部件具有表面。滚动部件包括纤维流。存在于滚动部件的表面一侧的非金属夹杂物与形成滚动部件的基材之间的间隙比存在于滚动部件的内部一侧的非金属夹杂物与形成滚动部件的基材之间的间隙小。表面21A与纤维流FF形成的角度为15°以上。根据本专利技术的轴承包括：外圈；滚动元件，所述滚动元件配置在外圈的内周面；以及内圈，所述内圈配置在滚动元件的内周侧。外圈、滚动元件和内圈中的至少一个是如上所述的滚动部件。滚动部件的表面是外圈的轨道表面、内圈的轨道表面和滚动元件的滚动表面中的一个。在根据本专利技术的第一示例的滚动部件的制造方法中，首先准备具有待加工表面并且包括纤维流的部件。对待加工表面进行研磨。在研磨之后，对待加工表面进行塑性加工。表面形成为Ra为0.1μm以下，Rsk＜0，并且压缩残余应力为700Mpa以上。在根据本专利技术的第二示例的滚动部件的制造方法中，首先准备具有待加工表面并且包括纤维流的部件。对待加工表面进行研磨。在研磨之后，对待加工表面进行塑性加工。存在于滚动部件的表面一侧的非金属夹杂物与形成滚动部件的基材之间的间隙形成为比存在于滚动部件的内部一侧的非金属夹杂物与形成滚动部件的基材之间的间隙小。本专利技术是一种轴承的制造方法，包括：外圈；滚动元件，所述滚动元件配置在外圈的内周面；以及内圈，所述内圈配置在滚动元件的内周侧。外圈、滚动元件和内圈中的至少一个是如上所述的滚动部件。滚动部件的表面是外圈的轨道表面、内圈的轨道表面和滚动元件的滚动表面中的一个。专利技术效果根据本专利技术，可以获得一种滚动部件，在该滚动部件中，暴露于轨道表面的非金属夹杂物与基材之间的间隙被填充，从而防止该间隙导致开口裂纹。在制造方法中，可以在研磨之后通过塑性加工(抛光)来填充间隙，以防止间隙导致开口裂纹。附图说明图1是示出根据本实施方式的锥形滚柱轴承的结构的示意性剖视图。图2的(A)是图1中用虚线包围的区域A的示意性放大剖视图，图2的(B)是图1中用虚线包围的区域A的示意性放大剖视图。图3的(A)是示出配置成暴露于滚动部件的基材的表面的非金属夹杂物的示例的示意性剖视图，图3的(B)是示出远离滚动部件的基材的表面的内部的非金属夹杂物的示例的示意性剖视图。图4是示出本实施方式的锥形滚柱轴承的制造方法的第一步骤的示意性剖视图。图5是示出本实施方式的锥形滚柱轴承的制造方法的第二步骤的示意性剖视图。图6是示出本实施方式的锥形滚柱轴承的制造方法的第三步骤的示意性剖视图。图7是示出本实施方式的锥形滚柱轴承的制造方法的第四步骤的示意性剖视图。图8是示出本实施方式的锥形滚柱轴承的制造方法的第五步骤的第一示例的示意性剖视图。图9是示出本实施方式的锥形滚柱轴承制造方法的第五步骤的第二示例的示意性剖视图。图10是示出在内圈的内部存在非金属夹杂物的方式的示意性剖视图。图11是图10中用虚线包围的区域XI的示意性放大剖视图。图12的(A)是示出在对内圈轨道表面进行塑性加工之前的方式的示意性剖视图，图12的(B)是示出在对内圈轨道表面进行塑性加工之后的方式的示意性剖视图，非金属夹杂物与基材之间的间隙暴露于所述内圈轨道表面。图13是示出在抛光期间，抛光工具施加压力以便在垂直于待加工表面的方向上对用于形成内圈轨道表面等的待加工表面进行按压的方式的示意图。图14是示出在抛光期间，抛光工具施加压力以便在与垂直于待加工表面的方向倾斜的方向上对用于形成内圈轨道表面等的待加工表面进行按压的方式的示意图。图15是示出抛光前、后的表面粗糙度以及抛光期间的残余应力分布的示例的示意图。图16是示出在抛光期间能通过在倾斜方向上施加压力来增强抑制开口裂纹的效果的图。图17是示出实施例1中用于滚动疲劳试验的滚动疲劳试验机的构造的示意性剖视图。图18是示出实施例1中的滚动疲劳试验的结果的图。具体实施方式下面将参考附图来描述本实施方式。首先，使用图1和图2来对在本实施方式中形成的滚动轴承进行描述。图1是示出根据本实施方式的锥形滚柱轴承的结构的示意性剖视图。图2的(A)和(B)示出图1中用虚线包围的区域A的示意性放大剖视图的第一示例和第二示例。参考图1，在本实施方式中形成的作为轴承的锥形滚柱轴本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种滚动部件，所述滚动部件具有表面，其特征在于，/n所述滚动部件包括纤维流，/n所述表面的Ra为0.1μm以下，Rsk＜0，并且压缩残余应力为700Mpa以上，/n所述表面与所述纤维流形成的角度为15°以上。/n

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20171124 JP 2017-226107;20180529 JP 2018-1023501.一种滚动部件，所述滚动部件具有表面，其特征在于，
所述滚动部件包括纤维流，
所述表面的Ra为0.1μm以下，Rsk＜0，并且压缩残余应力为700Mpa以上，
所述表面与所述纤维流形成的角度为15°以上。


2.一种滚动部件，所述滚动部件具有表面，其特征在于，
所述滚动部件包括纤维流，
存在于所述滚动部件的所述表面一侧的非金属夹杂物与形成所述滚动部件的基材之间的间隙比存在于所述滚动部件的内部一侧的非金属夹杂物与形成所述滚动部件的所述基材之间的间隙小，
所述表面与所述纤维流形成的角度为15°以上。


3.如权利要求1或2所述的滚动部件，其特征在于，
所述滚动部件由氧含量为5ppm以上的钢材制成。


4.一种轴承，所述轴承包括：
外圈；
滚动元件，所述滚动元件配置在所述外圈的内周面；以及
内圈，所述内圈配置在所述滚动元件的内周侧，所述外圈、所述滚动元件和所述内圈中的至少一个是如权利要求1至3中任一项所述的滚动部件，
所述滚动部件的所述表面是所述外圈的轨道表面、所述内圈的轨道表面和所述滚动元件的滚动表面中的一个。


5.一种具有表面的滚动部件的制造方法，其特征在于，所述制造方法包括：
准备具有待加工表面并且包括纤维流的构件；
对所述待加工表面进行研磨；以及
在所述研磨之后，对所述待加工表面进行塑性加工，...

【专利技术属性】
技术研发人员：冈田尚弘，藤田工，嘉村直哉，杉崎良典，
申请(专利权)人：NTN株式会社，
类型：发明
国别省市：日本;JP