滚动轴承的粗型材的制造方法
【技术领域】
[0001 ]本发明设及一种滚动轴承的粗型材的制造方法。
[0002] 本申请基于2013年11月7日提出的日本专利申请特愿2013-231292号并主张其优 先权，运里引用其内容。
【背景技术】
[0003] 用于形成汽车、产业机械等中使用的滚动轴承的套圈的粗型材例如如图11(A)所 示，采用包括如下工序的方法进行制造:将由高碳铭轴承钢构成的钢材加热至1100~1200 °C的范围内的锻造溫度而对该钢材实施塑性加工的工序（热锻），对所得到的锻件 (forging)进行冷却的工序，W及实施将冷却后的锻件加热至780~810°C的范围内的均热 溫度后进行缓冷的退火处理的工序。在所述方法中，需要在进行热锻和冷却而使渗碳体析 出后(参照图11(B))，花费15~16小时进行退火处理，从而使渗碳体球状化(参照图11(B))。 因此，所述方法存在的缺点是:粗型材的制造需要较长时间。
[0004] 于是，一部分本发明人为了缩短粗型材的制造所需要的时间而提出了如下的方 法:对于由高碳铭轴承钢构成的钢材，一边控制加热速度从而使600°CW上的溫度范围内的 加热速度为10°C/sW上，一边加热至Aei点~(Aem点巧0°C)的范围内的溫度T，在到达所述 溫度T后10分钟W内，于(Ari点+150°C)~Ari点的范围内的溫度下进行锻造，从而使球状化 退火缩短或者省略(例如参照专利文献1)。
[0005] 现有技术文献
[0006] 专利文献
[0007] 专利文献1:日本特开2009-24218号公报
【发明内容】
[000引发明所要解决的课题
[0009] 根据上述专利文献1中记载的方法，不进行球状化退火而只进行锻造，也可W形成 W前采用球状化退火形成的球状渗碳体组织，从而可W缩短或者省略长时间（15~16小时） 的退火处理。然而，在上述专利文献1所记载的方法中，在对由高碳铭轴承钢构成的钢材于 (Ari点+150°C)~Ari点的范围内的溫度进行锻造的情况下，虽然根据锻造条件和通过锻造 所得到的粗型材的部位的不同，可W得到所希望的球状渗碳体组织，但有时作为基体组织 的铁素体相的晶粒非常微细化，并伴随着微细化而使硬度上升至Hv350~400左右，从而往 往带来与硬度上升相伴的切削性的降低，并使进一步的加工变得困难。
[0010] 本发明是鉴于运样的情况而完成的，其目的在于提供一种能够在短时间内制造可 W稳定地确保良好切削性的粗型材的滚动轴承的粗型材的制造方法。
[0011] 用于解决课题的手段
[001^ 本发明设及一种滚动轴承的粗型材的制造方法，其通过对由含有0.7~1.2质量％ 的碳和0.8~1.8质量％的铭的高碳铭轴承钢构成的钢材进行锻造而制造滚动轴承的粗型 材，该制造方法的特征在于，其包括W下工序：（A) -边将所述钢材加热至(Aei点+25°C)~ (Aei点+105°C)的范围内的锻造溫度一边锻造成规定形状，然后冷却至Aei点W下的溫度的 工序；W及(B)将在所述工序(A)中得到的锻件加热至(Aei点+25°C)~(Aei点+85°C)的范围 内的均热溫度，并保持0.5小时W上，然后W0.30°C/sW下的冷却速度冷却至700°CW下，由 此进行退火的工序。
[0013] 根据本发明的滚动轴承的粗型材的制造方法，在所述工序(A)中，将由高碳铭轴承 钢构成的钢材在(Aei点+25°C)~(Aei点+105°C)的范围内的锻造溫度下进行锻造(溫锻），并 冷却至Aei点W下的溫度，由此使微细的球状渗碳体W分散于钢材的组织中的状态生成;然 后在所述工序(B)中，将所得到的锻件在(Aei点+25 °C)~(Aei点+85 °C)的范围内的均热溫度 下保持0.5小时W上，并W0.30°C/sW下的冷却速度冷却至700°CW下，由此使所述微细的 球状渗碳体更大地生长；因而可W得到与加热至1100~1200°C的锻造溫度而对钢材实施塑 性加工(热锻）的W前的制造方法相比，能够缩短制造时间、而且能够确保套圈等制造时的 良好的切削性的粗型材。
[0014] 在W前的方法(专利文献1中记载的方法）中，可W将由高碳铭轴承钢构成的钢材 在(Ari点+150°C)~An点的范围内的溫度下进行锻造而生成球状渗碳体。但是，W前的方法 即使在所希望的条件下进行锻造时，在由与模具和空气的接触产生的排热等的作用下，局 部地形成微细的铁素体组织，从而起因于微细组织的硬度的分布、显微组织的状态、W及起 因于显微组织的不均匀的泽火回火处理下也称为"QT处理"）后的残余奥氏体量的分布 容易产生偏差。但是，根据本发明的滚动轴承的粗型材的制造方法，在锻造和冷却(所述工 序(A))后，对所得到的锻件在(Aei点巧5°C)~(Aei点+85°C)的范围内的均热溫度下保持0.5 小时W上，并W〇.30°C/sW下的冷却速度冷却至700°CW下而进行退火，因而可W有效地抑 制硬度的分布、显微组织的状态W及QT处理后的残余奥氏体量的分布产生偏差。
[0015] 在本发明的滚动轴承的粗型材的制造方法中，所述工序(B)中的均热溫度优选为 760~820°C。在此情况下，可W使球状渗碳体更高效地生长。
[0016] 另外，在本发明的滚动轴承的粗型材的制造方法中，所述工序(B)中的冷却速度优 选为0.30°C/sW下。在此情况下，板状或者层状渗碳体的形成受到抑制，可W使球状渗碳体 更高效地生长。
[0017] 发明的效果
[001引根据本发明的滚动轴承的粗型材的制造方法，可W在短时间内制造能够确保良好 的切削性的粗型材。
【附图说明】
[0019] 图1是具有由采用本发明的一实施方式的制造方法制造的套圈用粗型材形成的套 圈的滚动轴承的剖视图。
[0020] 图2是表示本发明的一实施方式的制造方法的步骤W及热处理条件的工序图。
[0021] 图3是表示本发明的一实施方式的制造方法中的溫锻工序的步骤的工序图。
[0022] 图4是表示对本发明的一实施方式的制造方法的各工序中的组织状态进行观察所 得到的结果的附图代用照片，（A)为溫锻工序前的钢材组织的附图代用照片，（B)为溫锻工 序结束时的锻件组织的附图代用照片，（C)为退火工序后得到的套圈用粗型材的组织的附 图代用照片。
[0023] 图5是表示在试验例3中，对均热溫度和硬度之间的关系进行调查所得到的结果、 W及对退火工序后所获得的套圈用粗型材的组织进行观察而得到的结果的说明图，（a)是 表示对均热溫度和硬度之间的关系进行调查所得到的结果的图，（b)是均热溫度为74(TC时 的套圈用粗型材的组织的附图代用照片，（C)是均热溫度为760°C时的套圈用粗型材的组织 的附图代用照片，（d)是均热溫度为820°C时的套圈用粗型材的组织的附图代用照片，（e)是 均热溫度为840°C时的套圈用粗型材的组织的附图代用照片。
[0024] 图6是表示在试验例5中，对冷却速度和硬度之间的关系进行调查所得到的结果、 W及对退火工序后所获得的套圈用粗型材的组织进行观察而得到的结果的说明图，（a)是 表示对冷却速度和硬度之间的关系进行调查所得到的结果的图，（b)是冷却速度为rC/min (0.12°C/s)时的套圈用粗型材的组织的附图代用照片，（c)是冷却速度为16°C/min(0.27 °C/s)时的套圈用粗型材的组织的附图代用照片，（d)是冷却速度为26°C/min(0.43°C/s)时 的套圈用粗型材的组织的附图代用照片，（e)是冷却速度为93°C/min(1.55°C/s)时的套圈 用粗型材的组织的附图代用照片。
[0025] 图7是表示在试验例6中，对冷却溫度和硬度之间的关系进行调查所得到的结果、 W及对退火工序后所获得的套圈用粗型材的组织进行观察而得到的结果的说明图，（a)是 表示对冷却溫度和硬度之间的关系进行调查所得到的结果的图，（b)是冷却溫度为650°C时 的套圈用粗型材的组织的附图代用照片，（C)是冷却溫度为700°C时的套圈用粗型材的组织 的附图代用照片，（d)是冷却溫度为730°C时的套圈用粗型材的组织的附图代用照片。
[0026] 图8是表示实施例1的热处理条件的图示。
[0027] 图9是表示实施例2的热处理条件的图示。
[0028] 图10是表示在试验例7中，对退火工序后所获得的锻件的组织进行观察而得到的 结果的附图代用照片，（a)是表示对实施例1的锻件的组织进行观察所得到的结果的附图代 用照片，（b)是表示对实施例2的锻件的组织进行观察所得到的结果的附图代用照片。
[0029] 图11是表示W前的进行热锻的套圈用粗型材的制造方法的热处理条件W及对各 工序中的组织的状态进行观察所得到的结果的说明图。
【具体实施方式】
[0030] 下面通过附图，就本发明的滚动轴承的粗型材的制造方法下也简称为"制造方 法"）进行详细的说明。
[0031] 图1是具有由采用本发明的一实施方式的制造方法制造的套圈用粗型材形成的套 圈的滚动轴承的剖视图。此外，在本实施方式中，列举圆锥滚子轴承作为滚动轴承的一个例 子而进行说明，但本发明并不仅限于运样的例示。另外，在本实施方式中，作为粗型材，W用 于形成滚动轴承的套圈（内圈、外圈）的粗型材为一个例子而进行说明，但本发明并不局限 于此，也可W适用于用于形成滚动体(滚子、珠)的粗型材。
[0032] 图1所示的滚动轴承1具有内圈11和外圈12、在运些内外圈11、12之间排列的多个 滚子(滚动体)13、W及保持运些多个滚子13的保持器14。滚动轴承1的内圈