滚动轴承制造技术

一种滚动轴承，包括由钢形成的内圈、外圈和滚动体。滚动轴承为圆锥滚子轴承、圆柱滚子轴承或深槽滚珠轴承，且在内圈的内圈滚道面、外圈的外圈滚道面或滚动体的滚动接触面中的至少一方具有淬火硬化层。上述淬火硬化层中的马氏体晶粒的总面积的比率为70％以上。上述马氏体晶粒被分类为第一组和第二组。属于上述第一组马氏体晶粒的平均粒径为0.97μm以下。在滚动面轴向中央位置的淬火硬化层的表面中，淬火硬化层的硬度为670Hv以上。在滚动面轴向中央位置的淬火硬化层的表面中，淬火硬化层中的奥氏体晶粒的体积比率为30％以下。奥氏体晶粒的体积比率为30％以下。奥氏体晶粒的体积比率为30％以下。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】滚动轴承


[0001]本专利技术涉及一种滚动轴承。更具体地，本专利技术涉及圆锥滚子轴承、圆柱滚子轴承或深槽滚珠轴承。

技术介绍

[0002]滚动轴承的滚动疲劳寿命通过如专利文献1(日本专利第5592540号公报)所记载的对轴承部件的表面(内圈和外圈各自的滚道面以及滚动体的滚动接触面)进行碳氮共渗来提高。另外，滚动轴承的滚动疲劳寿命通过如专利文献2(日本专利第3905430号公报)中记载的那样使轴承部件表面的原奥氏体晶粒微细化来提高。
[0003]引用文献列表
[0004]专利文献
[0005]专利文献1：日本专利第5592540号公报
[0006]专利文献2：日本专利第3905430号公报

技术实现思路

[0007]专利技术所要解决的技术问题
[0008]用于轴承部件的钢通常进行淬火处理。即，在轴承部件的表面形成以马氏体相为主体的组织的淬火硬化层。但是，以往不知道马氏体晶粒的状态如何影响轴承部件的滚动疲劳寿命。
[0009]在汽车的变速器或差速器中，为了提高燃料效率而倾向于使用低粘度的润滑油，或者倾向于减少单元中的润滑油量，并且这种趋势也被认为在未来会持续。因此，在这样的严酷润滑状态下使用的滚动轴承中，需要淬火硬化层的表层的材料基体由更坚固的组织构成。此外，随着单元的小型化，需要减小滚动轴承的尺寸(外径或宽度)；但是，由于电机辅助或涡轮机构的设置，输出趋于高，并且对滚动轴承的施加负载(施加负载与轴承动额定负载的比率)趋于增加，因此需要滚动轴承的使用寿命更长。此外，鉴于未来城市汽车共享的普及，汽车的使用频率和行驶距离趋于增加，因此比以往任何时候都更希望滚动轴承具有更长的寿命。
[0010]在滚动面轴向的中央位置，对滚动面(滚道面或滚动接触面)施加最大接触面压力。因此，为了实现滚动轴承的长寿命化，改善滚动面轴向中央位置的滚动面的淬火硬化层的材料组织尤为重要。
[0011]本专利技术是鉴于现有技术的上述问题而做出的。更具体地，本专利技术提供一种具有改进的滚动疲劳寿命的滚动轴承。
[0012]解决问题的方案
[0013]根据本专利技术第一实施方式的滚动轴承是圆锥滚子轴承、圆柱滚子轴承或深槽滚珠轴承，包括内圈、外圈和滚动体，内圈、外圈和滚动体均由钢构成，滚动轴承在内圈的内圈滚道面、外圈的外圈滚道面和滚动体的滚动接触面中的至少一方具有淬火硬化层。淬火硬化
层包括多个马氏体晶粒和多个奥氏体晶粒。淬火硬化层中的多个马氏体晶粒的总面积的比率为70％以上。多个马氏体晶粒被分类为第一组和第二组。属于第一组的马氏体晶粒的晶体粒径的最小值大于属于第二组的马氏体晶粒的晶体粒径的最大值。属于第一组的马氏体晶粒的总面积除以多个马氏体晶粒的总面积所得的值为0.5以上。将除具有最小晶体粒径且属于第一组的马氏体晶粒之外的属于第一组的马氏体晶粒的总面积除以多个马氏体晶粒的总面积而得的值小于0.5。属于第一组的马氏体晶粒的平均粒径为0.97μm以下。在滚动面轴向中央位置的淬火硬化层的表面中，淬火硬化层的硬度为670Hv以上。在滚动面轴向中央位置的淬火硬化层的表面中，淬火硬化层中的奥氏体晶粒的体积比率为30％以下。
[0014]在根据本专利技术第一实施方式的滚动轴承中，属于第一组的马氏体晶粒的平均长宽比可以为2.57以下。
[0015]根据本专利技术第二实施方式的滚动轴承是圆锥滚子轴承、圆柱滚子轴承或深槽滚珠轴承，包括内圈、外圈和滚动体，内圈、外圈和滚动体均由钢构成，滚动轴承在内圈的内圈滚道面、外圈的外圈滚道面和滚动体的滚动接触面中的至少一方具有淬火硬化层。淬火硬化层包括多个马氏体晶粒和多个奥氏体晶粒。淬火硬化层中的多个马氏体晶粒的总面积的比率为70％以上。多个马氏体晶粒被分类为第三组和第四组。属于第三组的马氏体晶粒的晶体粒径的最小值大于属于第四组的马氏体晶粒的晶体粒径的最大值。属于第三组的马氏体晶粒的总面积除以多个马氏体晶粒的总面积所得的值为0.7以上。将除具有最小晶体粒径且属于第三组的马氏体晶粒之外的属于第三组的马氏体晶粒的总面积除以多个马氏体晶粒的总面积而得的值小于0.7。属于第三组的马氏体晶粒的平均粒径为0.75μm以下。在滚动面轴向中央位置的淬火硬化层的表面中，淬火硬化层的硬度为670Hv以上。在滚动面轴向中央位置的淬火硬化层的表面中，淬火硬化层中的奥氏体晶粒的体积比率为30％以下。
[0016]在根据本专利技术第二实施方式的滚动轴承中，属于第三组的马氏体晶粒的平均长宽比可以为2.45以下。
[0017]在根据本专利技术的第一实施方式和第二实施方式中的每一个的滚动轴承中，淬火硬化层可以包含氮。在表面和距离表面10μm的位置之间，淬火硬化层的平均氮浓度可以在0.05质量％以上。
[0018]在根据本专利技术的第一实施方式和第二实施方式中的每一个的滚动轴承中，在表面和距离表面10μm的位置之间，淬火硬化层的平均碳浓度可以在0.5质量％以上。
[0019]在根据本专利技术的第一实施方式和第二实施方式中的每一个的滚动轴承中，钢可以是JIS标准中规定的高碳铬轴承钢SUJ2。
[0020]专利技术的有益效果
[0021]根据本专利技术的第一实施方式和第二实施方式的滚动轴承，能够提高滚动疲劳寿命。
[0022]附图简要说明
[0023]图1是滚动轴承100的剖视图。
[0024]图2是内圈滚道面10c附近的内圈10的放大剖视图。
[0025]图3是滚动轴承200的剖视图。
[0026]图4是滚动轴承300的剖视图。
[0027]图5是表示内圈10的制造方法的工序图。
[0028]图6显示了样品1的截面的EBSD图像。
[0029]图7显示了样品2的截面的EBSD图像。
[0030]图8显示了样品3的截面的EBSD图像。
[0031]图9是表示马氏体晶粒的平均粒径与滚动疲劳寿命的关系的图表。
[0032]图10是表示马氏体晶粒的平均长宽比与滚动疲劳寿命的关系的图表。
[0033]图11是表示最大接触面压力与压痕深度之间的关系的图表。
[0034]图12是表示马氏体晶粒的平均粒径与静载荷容量的关系的图表。
[0035]图13是表示马氏体晶粒的平均长宽比与静载荷容量的关系的图表。
[0036]实施方式的描述
[0037]将参照附图描述实施方式的详细内容。在以下的图中，对相同或相当的部分标注相同的附图标记，并省略相同的说明。
[0038](实施方式的滚动轴承的结构)
[0039]以下，对实施方式的滚动轴承(以下称为“滚动轴承100”)的结构进行说明。
[0040]图1是滚动轴承100的剖视图。如图1所示，滚动轴承100是圆锥滚子轴承。滚动轴承100包括内圈10、外圈20、滚动体30和保持器40。
[0041]内圈10呈环状。内圈10具有内周面10a和外周面10b。内周面10a和外周面10b分别沿着内圈10的周向延伸。内周面10a面向内圈本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种滚动轴承，包括内圈、外圈和滚动体，所述内圈、所述外圈和所述滚动体中的每一个都由钢构成，所述滚动轴承在所述内圈的内圈滚道面、所述外圈的外圈滚道面和所述滚动体的滚动接触面中的至少一方具有淬火硬化层，其中，所述滚动轴承是圆锥滚子轴承、圆柱滚子轴承或深槽滚珠轴承，所述淬火硬化层包括多个马氏体晶粒和多个奥氏体晶粒，所述淬火硬化层中的所述多个马氏体晶粒的总面积的比率为70％以上，所述多个马氏体晶粒被分类为第一组和第二组，属于所述第一组的所述马氏体晶粒的晶体粒径的最小值大于属于所述第二组的所述马氏体晶粒的晶体粒径的最大值，属于所述第一组的所述马氏体晶粒的总面积除以所述多个马氏体晶粒的总面积所得的值为0.5以上，将除具有最小晶体粒径且属于所述第一组的所述马氏体晶粒之外的属于所述第一组的所述马氏体晶粒的总面积除以所述多个马氏体晶粒的总面积而得的值小于0.5，属于所述第一组的所述马氏体晶粒的平均粒径为0.97μm以下，在滚动面轴向中央位置的所述淬火硬化层的表面中，所述淬火硬化层的硬度为670Hv以上，在所述滚动面轴向中央位置的所述淬火硬化层的表面中，所述淬火硬化层中的所述奥氏体晶粒的体积比率为30％以下。2.如权利要求1所述的滚动轴承，其特征在于，属于所述第一组的所述马氏体晶粒的平均长宽比为2.57以下。3.一种滚动轴承，包括内圈、外圈和滚动体，所述内圈、所述外圈和所述滚动体中的每一个都由钢构成，所述滚动轴承在所述内圈的内圈滚道面、所述外圈的外圈滚道面和所述滚动体的滚动接触面中的至少一方具有淬火硬化层，其中，所述滚动轴承是...

【专利技术属性】
技术研发人员：川井崇，大木力，山田昌弘，
申请(专利权)人：NTN株式会社，
类型：发明
国别省市：