轴承零件、轴承及轴承零件的检查方法技术

本发明专利技术提供一种能定量且简便地保证被渗碳氮化处理的轴承零件的氮浓度的检查方法，此外，还提供能定量地保证氮浓度的轴承零件及轴承。作为轴承零件的内圈(1)、外圈(2)、滚珠(3)是由JIS标准SUJ2构成并在表面形成有渗碳氮化层的轴承零件，在进行完加热温度为500℃、将保持时间设为一小时的热处理之后，距上述表面30μm深度的位置的维氏硬度比在轴承零件的厚度方向上未形成有渗碳氮化层的区域即芯部的维氏硬度高130HV以上。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及，更特定而言，涉及进行完渗碳氮化处理的。
技术介绍
目前，定性地已知渗碳氮化处理能有效地延长滚动轴承的滚动疲劳寿命(例如，參照仓部兵次郎等、I % Cr钢的渗碳及渗碳氮化层的升温滚动疲劳特性、铁和钢、vol. 11 (1967) ,p. 1305(以下称为非专利文献I)、日本专利特许第2962817号(以下称为专利文献I))。另外，近年来，如日本专利特开2009 — 229288号公报(以下称为专利文献2) 所示，可知在进ー步定量的滚动轴承的压痕起点型剥离寿命的评价方法中渗碳氮化处理是有效的。例如，能发现若研磨后最表面的氮浓度处于O. I质量％以上，则与未氮化品比较，能获得在统计上确实能认可有意义的差别水平的寿命延长。因此，若能提供品质保证渗碳氮化处理品的研磨后最表面的氮浓度处于O. I质量％以上的滚动轴承零件，则能进一歩可靠地确保滚动轴承的安全性，因提高使用该滚动轴承的机械装置的安全性而在结果上在整个社会会有较大的优点。然而，现在，钢中的氮浓度的定量只有使用EPMA (Electron Probe Mi croAnalyzer :电子探针微分析仪)、⑶S (Glow Discharge spectrometer :辉光放电光谱仪)等分析装置来实施的方法，为了进行上述測定需要非常多的エ时。因此，若采用使用上述分析装置的方法作为用于品质保证的检查方法，则滚动轴承的价格非常贵，在现实中不能采用。另外，通过利用侵入钢中的氮的特性、即“高温回火后的硬度比未氮化部的硬度高”来定性地评价氮化程度的方法例如在“渡边阳一等、氮量对渗碳氮化淬火的含铬钢的淬火组织及回火软化阻カ产生的影响、热处理、vol. 40(2000), p. 18” (以下称为非专利文献2)等中公开。现有技术文献专利文献专利文献I :日本专利特许第2962817号专利文献2 日本专利特开2009 — 229288号公报非专利文献非专利文献I :仓部兵次郎等、1% Cr钢的渗碳及渗碳氮化层的升温滚动疲劳特性、铁和钢、vol. 11 (1967)、ρ· 1305非专利文献2 :渡边阳一等、氮量对渗碳氮化淬火的含铬钢的淬火组织及回火软化阻カ产生的影响、热处理、vol. 40 (2000)、ρ· 18
技术实现思路
专利技术所要解决的技术问题也可考虑，通过利用上述钢中的氮的特性，对渗碳氮化处理后的轴承零件的高温回火后的截面硬度分布进行測定，来定性地评价该轴承零件的氮化深度。然而，在上述方法中，渗碳氮化处理后的构件(例如轴承零件)的氮浓度未被定量地保证。为了经济且可靠地提高使用上述轴承零件及轴承的机械装置的安全性，要求能通过简便的方法来定量地保证氮浓度的检查方法，此外，还要求能定量地保证上述氮浓度的轴承零件及轴承。本专利技术为解决上述技术问题而作，其目的在于提供能定量且简便地保证渗碳氮化处理后的轴承零件的氮浓度的检查方法，此外，还提供能定量地保证氮浓度的轴承零件及轴承。解决技术问题所采用的技术方案本专利技术的轴承零件是由JIS标准SUJ2构成并在表面形成有渗碳氮化层的轴承零 件，在进行完加热温度为500°C、将保持时间设为ー小时的热处理之后，距上述表面30 μ m深度的位置的维氏硬度比在轴承零件的厚度方向上未形成有渗碳氮化层的区域即芯部的维氏硬度高130HV以上。如后所述，专利技术人获得了以下发现由JIS标准SUJ2构成的轴承零件在进行完上述条件的热处理后的渗碳氮化层的维氏硬度与氮浓度之间存在相关性，另外，通过上述热处理使氮分布朝厚度方向的内部侧移动了规定距离(30μ m)。因此，上述热处理后的距表面30 μ m深度的位置的维氏硬度与该位置的氮浓度(进行热处理之前的轴承零件表面的氮浓度)相对应，比未被渗碳氮化处理的区域的维氏硬度高规定值。因此，根据进行热处理前的轴承零件表面的设计氮浓度确定维氏硬度的提高量的基准值(例如若将该设计氮浓度设为O. I质量％，则维氏硬度的提高量的基准值为130HV)，通过判别热处理后的距表面30 μ m深度的位置的维氏硬度的测定值与渗碳氮化层以外的区域即芯部的维氏硬度的测定值之差是否满足该基准值(该差是否比基准值大)，能检查出轴承零件的表面的氮浓度是否处于设计氮浓度以上。其结果是，本专利技术的轴承零件能保证上述热处理前的表面的氮浓度处于0.1质量％以上。在上述轴承零件中，在进行完加热温度为500°C、将保持时间设为一小时的热处理之后，距上述表面70 μ m深度的位置的维氏硬度比上述芯部的维氏硬度高80HV以上是较为理想的。在此，上述轴承零件的渗碳氮化层中的氮浓度为O. I质量％的位置与O. 06质量％的位置之间的深度方向上的距离如后所述最大为40μ m。因此，若除了通过上述热处理使氮分布朝厚度方向的内部侧移动的距离(30μ m )之外，进ー步朝厚度方向的内部侧移动上述40 μ m的区域的维氏硬度与上述芯部的维氏硬度之差处于80HV以上(即该区域的氮浓度处于O. 06质量％以上)，则能可靠地保证上述热处理前的渗碳氮化层的表面的氮浓度处于0.1质量％以上。另外，如后所述，渗碳氮化层中的区域和芯部的维氏硬度的差分与氮浓度大致在氮浓度为O O. I质量％左右的范围内具有线性关系。因此，若将用于判定的氮浓度设为表示该线性关系的范围中大致接近中央的例如O. 06质量％，则能较佳地获得维氏硬度的差分和氮浓度的相关性，因此，能提高判别的准确性。本专利技术的轴承零件是由JIS标准SUJ2构成并在表面形成有渗碳氮化层的轴承零件，在进行完加热温度为500°C、将保持时间设为ー小时的热处理之后，距上述表面70 μ m深度的位置的维氏硬度比在轴承零件的厚度方向上未形成有渗碳氮化层的区域即芯部的维氏硬度高80HV以上。在此，专利技术人获得了在进行完上述条件的热处理后的渗碳氮化层的维氏硬度与氮浓度之间存在相关性、另外通过上述热处理使氮分布朝厚度方向的内部侧移动一定距离(30 μ m)这样的新发现，此外，还获得了如上所述上述轴承零件的渗碳氮化层中的氮浓度为O. I质量％的位置与O. 06质量％的位置之间的深度方向上的距离如后所述最大为40 μm这样的发现。因此，上述热处理后的距表面30 μ m深度的位置的维氏硬度与该位置的氮浓度(进行热处理之前的轴承零件表面的氮浓度)相对应，比未被渗碳氮化处理的区域的维氏硬度高规定值。此外，如后所述氮浓度为O. 06质量％的区域的维氏硬度与上述芯部的维氏硬度之间的差异为80HV，氮浓度越高，则该差异的绝对值就越大。因此可知,如上所述若与距表面70 μ m深度的位置的维氏硬度相关的上述差异处于80HV以上，则该位置的氮浓度处于 O.06质量％以上。另外，越是从该位置朝向表面侧，则氮浓度趋于变高，另外，O. I质量％的位置与O. 06质量％之间的距离最大为40 μ m，因此可知，距表面30 μ m的位置的氮浓度处于O. I质量％以上。这样，能根据距表面70 μ m深度的位置的维氏硬度与芯部的维氏硬度之差来验证上述热处理前的轴承零件表面的氮浓度。其结果是，本专利技术的轴承零件能保证上述热处理前的表面的氮浓度处于O. I质量％以上。在上述轴承零件中，也可使渗碳氮化层的表面中的氮浓度处于O. I质量％以上。在该情况下，能可靠地实现轴承零件的寿命延长本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

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