本发明专利技术提供一种球化退火后的加工性优异且淬火回火后的耐氢疲劳特性优异的轴承钢，其通过将钢组成设成以质量％计含有C：0.85～1.10％、Si：0.30～0.80％、Mn：0.90～2.00％、P：0.025％以下、S：0.02％以下、Al：0.05％以下、Cr：1.8～2.5％、Mo：0.15～0.4％、N：0.0080％以下以及O：0.0020％以下，并且，还含有Sb:大于0.0015％且小于等于0.0050％，剩余部分由Fe和不可避免的杂质构成，从而在氢侵入的环境下也能有效地抑制WEA的生成，提高滚动疲劳寿命，而且还一并改善了坯料的切削性、锻造性等加工性。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种球化退火后的加工性优异且淬火回火后的耐氢疲劳特性优异的轴承钢，其能够抑制在汽车、风车以及产业机械等的通用轴承钢(JIS-SUJ2)制轴承中成为问题的、源自氢引起的白色组织的轴承损伤，并且抑制合金添加量而使坯料的加工性向JIS-SUJ2 看齐。
技术介绍
轴承是要求优异的滚动疲劳寿命的部件，而近年在汽车、风车以及产业机械等的通用轴承钢(JIS-SUJ2)制的轴承中滚动疲劳寿命低已成为问题。因此，一直以来在进行有关提高滚动疲劳寿命的各种研究。另外，作为轴承部件可举出汽车交流发电机用轴承等。已知决定轴承的滚动疲劳寿命的滚动疲劳破损现象是在轴承滚动接触部正下方生成被称为白色组织的组织变化，在轴承发生龟裂并发展，从而引起的。在此，白色组织被分为如下三种:(I)相对于滚动接触部不具有特定的方位关系，不规则地生成的白色组织(以下也称为WEA)；(2)在非金属夹杂物的周边以45°方向生成的白色组织(蝴蝶(Butterfly))；(3)相对于滚动接触部具有约80°和约30°的方位关系的白色组织(白亮带(White band))ο尤其是生成WEA时，将会在比预想的轴承寿命更短的时间内发生疲劳破损，因此其属于最需要对策的白色组织。如专利文献I 所述，WEA的发生机理认为是轴承中所使用的润滑油或侵入到轴承的水因摩擦化学反应发生分解而生成氢，其向钢中侵入、蓄积而被促进的。作为抑制这样的WEA的生成的方法，例如专利文献2中提出了提高Cr以及N的添加量来增加残余奥氏体量的方法，在专利文献3中提出了添加Ni或同时添加Ni和Mo的方法。现有技术文献专利文献专利文献1:日本特开2008-255399号公报专利文献2:日本特开2007-262449号公报专利文献3:日本特开2002-60904号公报
技术实现思路
另一方面，制造轴承时，需要对轴承钢的坯料进行切削加工等，所以对轴承钢要求抑制WEA的生成的同时具有优异的球化退火后的切削加工等的加工性。然而，上述的专利文献I 3中，关于对轴承钢的切削等的加工性完全没有考虑或者仅给予了通常程度的考虑。本专利技术是鉴于上述的现状进行的，目的在于提供一种球化退火后的加工性优异且淬火回火后的耐氢疲劳特性优异的轴承钢，其在从润滑油等侵入氢的环境下也能有效地抑制WEA的生成，提高滚动疲劳寿命，而且坯料的切削性、锻造性等加工性也良好。专利技术人等为了开发出维持与通用钢JIS-SUJ2同等的切削性且耐氢疲劳特性比JIS-SUJ2还良好的钢材，进行了深入的研究。应予说明，以下的说明中，表示钢中的元素的含量的表述仅为％时，均指质量％。首先，对于改变S1、Cr、Mo量的钢，调查了充氢后的滚动疲劳寿命B1(l。基础钢为0.9% C - 1% Mn - 0.016% P — 0.008% S — 0.025% Al — 0.003% N — 0.0015% O。并且，为了进行比较，对相当于通用钢113-5叩2的钢(1.05% C - 0.25% S1-0.45% Mn - 0.016% P — 0.008% S — 0.025% Al — 1.45% Cr — 0.003% N — 0.0010%0)，也调查了滚动疲劳寿命81(|。在此，试验片的制作条件以及滚动疲劳试验条件如同后述的实施例所记载。对于各钢，将得到的滚动疲劳寿命Bltl除以相当于JIS-SUJ2的钢的滚动疲劳寿命B10的值，评价相对于通用钢的寿命提高度(Bltl寿命比=B10寿命/相当于JIS-SUJ2的钢的B10寿命)。图1中示出以Si含量为横轴、以Bltl寿命比为纵轴进行整理的结果。由该图可知，Cr含量为1.8%以上且将Mo含有0.15%的钢中，当Si含量为0.3%以上时，Bltl寿命比提高到4倍以上。相对于此，Cr含量为1.7%时，即使将Mo添加0.15%且使Si为0.3%以上，也几 乎确认不到Bltl寿命的提高。另外，即使Cr含量为1.8%以上，在Mo含量为O %的钢中将Si添加0.3%以上也不能确认到Bltl寿命的提高。另外，观察达到滚动疲劳寿命的试验片的剥离部分的组织的结果，在剥离的部分上观察到了 WEA，明确了剥离均以WEA为起因。由以上可知，通过使Cr含1.8%以上，使Si含0.3%以上，使Mo含0.15%以上，能够推迟WEA的发生，可提高滚动疲劳寿命。接着，对进行了上述滚动疲劳寿命的调查的钢，分别进行了通过外周旋削试验的切削性的调查。试验条件的详细如同后述的实施例，测定刀具的后刀面磨损量成为0.2mm为止的时间(以下称为刀具寿命)。该时间长则方可判断为切削性良好。并且，通过将各种钢的所得到的刀具寿命除以相当于JIS-SUJ2的钢的刀具寿命的值，评价相对于通用钢的刀具寿命的提高度(刀具寿命比=刀具寿命/相当于JIS-SUJ2的钢的刀具寿命)。图2中示出以Si含量为横轴、以刀具寿命比为纵轴进行整理的结果。如图2所示，滚动疲劳寿命Bltl呈高值的1.8 % Cr — 0.15 % Mo钢、以及2.5 % Cr —0.15% Mo钢，在Si含量超过0.8%时，刀具寿命急剧下降。另外，2.7% Cr — 0.15% Mo钢不论Si含量如何，刀具寿命呈低值。由以上可知，在含Mo的钢中，通过使Cr含量为2.5%以下且Si含量为0.8%以下，能够确保与通用钢JIS-SUJ2相同的切削性。在此基础上，专利技术人等得到了以下见解:通过对调整S1、Cr、Mo的量而提高了滚动疲劳寿命的钢，进一步添加Sb，则可在维持切削性的状态下能使滚动疲劳寿命进一步提高。下面说明得到上述见解的试验。图3、图 4 是将基础钢设为 0.9 % C-1 % Mn-0.016 % P-0.008 % S-0.025 %A1-0.003% N-0.0015% 0-0.0016% Sb，如同图1、图 2，进行了调整 S1、Cr、Mo 的量的试验的结果。即，以Si含量与Bltl寿命比的关系以及Si含量与刀具寿命比的关系整理了结果的坐标图。如图3所示，可知将Cr添加1.8 %以上、将Si添加0.3 %以上以及将Mo添加0.15%以上，而且使Sb含0.0016%时，能推迟WEA的发生，提高滚动疲劳寿命。另外，如图4所示，可知在含有Mo的钢中，将Cr含量设为2.5 %以下、将Si含量设为0.8%以下，而且进一步含有Sb时，能确保与通用钢JIS-SUJ2相同的切削性。在此，可知将Cr设为1.8%以上、将Si设为0.3%以上、将Mo设为0.15%以上时的Bltl寿命的提高幅度，与未添加Sb的情况相比，添加了 Sb的情况时显著高。本专利技术是在以上的见解上进一步结合对可确保切削性的Mo含量、混入氢时的滚动疲劳寿命、与切削性相关的其他成分元素的影响的调查结果而完成的。即，本专利技术的要旨构成如下所述。1.一种轴承钢，以质量％计含有C:0.85 1.10%,Si:0.30 0.80%,Mn:0.90 2.00%, P:0.025% 以下、S:0.02% 以下、Al:0.05% 以下、Cr:1.8 2.5%、Mo:0.15 0.4%,N:0.0080%以下以及O:0.0020%以下，并且，还含有Sb:大于0.0015%且小于等于0.0050%，剩余部分由Fe和不可避免的杂质构成。2.如上述I所本文档来自技高网...
【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：平井康正，上井清史，
申请(专利权)人：杰富意钢铁株式会社，
类型：
国别省市：
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