[发明专利]轴承部件和滚动轴承

说明书

作为轴承部件的各个外圈(10)、内圈(11)和球(12)是根据JIS标准SUJ2制造的且在其表面内形成有碳氮共渗层的轴承部件，其中，在500℃的加热温度下持续一小时时间进行热处理之后，在距表面深度为0.02×T+0.175(mm)的位置处的维氏硬度比在芯部处的维氏硬度高80HV以上，该芯部是在轴承部件的厚度方向上不形成碳氮共渗层的区域，其中，T代表用于形成碳氮共渗层的碳氮共渗处理的时间。

本申请是名称为“轴承部件和滚动轴承”、申请日为2015年8月12日、进入中国的申请号为201480008467.9、国际申请日为2014年2月3日、国际申请号为PCT/JP2014/052447的分案申请。

技术领域

本发明涉及轴承部件和滚动轴承，具体来说，涉及其表面内形成有碳氮共渗层的轴承部件以及包括该轴承部件的滚动轴承。

背景技术

传统上业已定性地知道，碳氮共渗处理对于延长滚动轴承的滚动接触疲劳寿命是有效的(例如，参见日本专利特开平第6-341441号(PTD1)以及Hyojiro Kurabe等人所著的“高温下渗碳或碳氮共渗1％铬钢的滚动疲劳特性(Rolling Fatigue Characteristics ofCarburized or CarbonitridedCr Steel at Elevated Temperatures)”，《铁和钢(Iron and Steel)》，第十一卷(1967)，第1305-1308页(NPD 1))。此外，近年来，已经变得很明确的是，碳氮共渗处理在评估滚动轴承的压痕起点型剥落寿命的方法中也是有效的，该方法是更加量化的方法(例如，参见日本专利特开平第2009-229288号(PTD2))。还已经变得明确是，如果产品最上表面内的氮浓度不低于0.1质量％(即质量百分数为0.1％)，则寿命会延长到这样的程度：即，可靠地识别出该渗氮部分与非渗氮部分在统计上的显著差别。此外，还业已发现，如果确保产品最上表面(滚道表面或滚动表面)内的氮浓度不低于0.4质量％，则与不低于0.1质量％的情形相比，寿命进一步延长(例如，参见Chikara Ohki等人所著的“用按受控表面氮含量进行碳氮共渗的SUJ2钢的人造凹痕来评价刮擦接触疲劳寿命(Estimation of Scratched Contact Fatigue Life with Artificial Dent ofSUJ2Steel Carbonitrided to Controlled Surface Nitrogen Content)”，《铁和钢》，第95卷(2009)，第695-703号(NPD 2))。因此，如果能够提供滚动轴承的能保证在产品最上面表面内具有不低于0.4质量％的氮浓度的部分，则更可靠地保证滚动轴承的安全性，由此提供大的社会益处。

然而，目前，钢中的氮浓度只可通过采用诸如EPMA(电子探针显微分析仪)和GDS(辉光放电光谱仪)的分析设备实施的方法来进行量化，如此的方法需要大量的人工时。因此，如果采纳如此的方法用于质量保证，则滚动轴承变得非常昂贵，这是不实际的。

此外，描述了定性地评价渗氮程度的方法(例如，参见Youichi Watanabe等人所著的“碳氮共渗铬合金钢回火过程中氮含量对微结构和抗软化性的影响(Effects ofNitrogen Content on Microstructure and Resistance to Softening duringTempering of Carbo-Nitrided Chromium Alloy Steels)”，《热处理》，第40卷(2000)，第18-24页(NPD 3))，该方法利用了以下特征，当氮已经进入钢内时，高温回火后的硬度变得高于非渗氮部分的硬度。此外，还提出了一种提供滚动轴承部件的方法，其通过使用上述特征来测量高温回火之后截面硬度分布，来确保在产品最上表面内具有不低于0.1质量％的氮浓度(例如，参见日本专利特开平第2011-209021号(PTD3))。

引用清单

专利文献

PTD1：日本专利特开平第6-341441号