[发明专利]冷加工性优异的轴承用钢材及其制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及用于制造汽车和各种工业机械等所使用的轴承零件的钢材，特别是在通过冷加工制造轴承零件时，发挥良好的冷加工性的轴承用钢材及其制造方法。

背景技术

历来，作为在汽车和各种工业机械等各种领域中使用的轴承的材料，使用JIS G 4805(1999)规定的SUJ2等高碳铬轴承钢。

本申请申请人进行了各种作为上述轴承用钢材能够得到优异的特性的提案，例如专利文献1，为了使加工成制品形状时的研磨性良好，并且稳定得到良好的滚动疲劳寿命，而特别是限定在钢中分散的Al系氮化合物的大小和密度、以及渗碳体的大小和面积率。另外，专利文献2为了进一步提高滚动疲劳寿命，而限定在条纹状偏析产生的Cr稠化部和Cr非偏析部分别观察到的碳化物面积率之比。另外，专利文献3提出了为了得到即使进行拉丝减面率超过大约50％(进一步为70％)这种强拉丝加工也不会断线的、适于强拉丝加工的轴承钢线材，而控制制造条件，将球状化退火后的渗碳体的平均当量圆直径和标准偏差限定为一定以下来抑制偏差。

另外，轴承零件是通过对线材和棒钢等的形状的轴承用钢材实施切断、锻造、切削等冷加工而加工成最终形状而得到。但是，热轧状态的上述线材和棒材过硬而难以进行上述冷加工，因此，为了提高冷加工性，通过在冷加工前实施球状化退火。为了确保优异的冷加工性，重要的是控制上述球状化退火后的钢材(球状化退火材)的组织，而提出了各种方案。

例如，在专利文献4中提出了通过控制制造工序中的热轧温度和冷却速度，来实现网状先共析渗碳体的降低和珠光体片层间隔的粗大化。但是，在该技术中，由于使球状化渗碳体均匀且微细地分散，因此难以说硬度得到充分的降低。

另外，在专利文献5中公开了通过限定球状化退火处理后，经冷拉丝后的铁素体平均粒径、渗碳体平均粒径，由此提高冷加工性的专利。但是，由于存在C和Cr的含量多，生成共晶碳化物的情况，因此，必须扩散退火，另外，在经球状化退火后，还要以20～40％实施冷拉丝，因此，钢材的成品率恶化，制造成本变高。

但是近年来，从进一步降低成本和削减CO₂的观点出发，要求更优异的冷加工性。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2011-111668号公报

专利文献2：日本特开2010-047832号公报

专利文献3：日本特开2007-224410号公报

专利文献4：日本特开平6-299240号公报

专利文献5：日本特开2001-294972号公报

发明内容

本发明鉴于上述情况而形成，其目的在于实现发挥比现有优异的冷加工性的轴承用钢材及其制造方法。

用于解决技术课题的技术手段

能够解决上述课题的本发明的冷加工性优异的轴承用钢材，其特征在于，满足

C：0.95～1.10％(质量％的意思，关于化学成分以下相同)、

Si：0.10～0.30％、

Mn：0.1％～0.40％、

Cr：1.00～1.50％、

Ni：0.05％以下(不含0％)、

Cu：0.05％以下(不含0％)、以及

Mo：0.03％以下(含0％)，

余量由铁以及不可避免的杂质构成，

母材的从与球状化渗碳体的边界面起到20nm位置的区域(界面区域)中所含的Si(界面Si)、Ni(界面Ni)、Cu(界面Cu)、Mo(界面Mo)、Mn(界面Mn)以及Cr(界面Cr)满足下述范围，并且，球状化渗碳体的圆形度系数为0.80以上。

界面Si：0.6％以下(不含0％)

界面Ni：0.10％以下(不含0％)

界面Cu：0.10％以下(不含0％)

界面Mo：0.03％以下(含0％)

界面Mn：0.10％以下(不含0％)

界面Cr：0.9％以下(不含0％)

本发明还包括冷加工性优异的轴承用钢材的制造方法，其特征在于，是制造上述轴承用钢材的方法，其中，

使用上述成分组成的钢材，在热轧后进行球状化退火，热轧后到740℃的平均冷却速度为8℃/s以上，并且，在球状化退火中，从室温到780～800℃的温度区域(均热温度)以100～150℃/hr的平均升温速度升温，在上述均热温度进行1～2小时加热后，从上述均热温度到680℃为止以50～150℃/hr的平均冷却速度进行冷却。