[发明专利]轴承部件及滚动轴承

说明书

本发明提供一种轴承部件(11、12、13)，所述轴承部件由钢组成，该钢包含0.95质量％以上且1.1质量％以下的碳、低于0.3质量％的硅、低于0.5质量％的锰、低于0.008质量％的硫和1.4质量％以上且低于1.6质量％的铬，剩余部分由铁和杂质构成；所述轴承部件在包含接触面(11A、12A、13A)的表面部分形成有碳氮共渗层，所述接触面(11A、12A、13A)是与其他部件接触的表面。所述表面部分中的氮的平均浓度为0.3质量％以上且0.6质量％以下，并且所述表面部分中的氮浓度的变动在0.1质量％以下。所述表面部分中的残留奥氏体的量为8体积％以下。

技术领域

本发明涉及轴承部件及滚动轴承，更具体而言，涉及廉价且屈服强度和寿命提高了的轴承部件，以及包含该轴承部件的滚动轴承。

背景技术

作为提高滚动轴承中包含的轴承部件的耐久性的措施，已知碳氮共渗处理(参见例如日本专利公开第2007-277648号(PTD 1)和日本专利公开第2008-267402号(PTD 2))。上述碳氮共渗处理是热处理，在该热处理中，将钢加热至A₁转变点以上的温度，使碳和氮渗透和扩散至钢中，然后进行淬火。上述碳氮共渗处理可有效地延长刮擦接触寿命，该刮擦接触寿命是滚动轴承的重要性能。

滚动轴承的其他重要功能包括机械旋转运动时的较低扭矩，为了实现该目的，降低旋转中的能量损失是重要的。导致滚动轴承在旋转中能量损失的原因包括：滚动粘性阻力、滑差、弹性滞后损失或润滑油的搅拌阻力。基于滚动轴承中的球轴承和滚针轴承的比较，球轴承中因滚动粘性阻力差异而引起的能量损失较少。因此，从机械旋转运动中较低扭矩的观点来看，可以说球轴承是更优选的结构。

与球轴承相比，因为滚针轴承的轴承部件(滚动轴承环或滚珠)之间的接触面积较大，所以施加至轴承部件的接触压力较小。所以，从承受较大的荷重的角度来看，滚针轴承是有效的。然而，当球轴承产生大的荷重时，接触压力会过大，在滚动轴承环或滚珠中发生塑性变形。于是，机械的旋转运动中的扭矩增大，产生异常噪音或发生旋转精度的降低，结果难以满足作为轴承的作用。由此，将导致轴承功能障碍的过度负载(接触压力)称为滚动轴承的“静荷载能力”。所以，就降低滚动轴承的扭矩而言，优选采用由不易发生塑性变形(屈服强度高)的材料制成的球轴承。

作为不易发生塑性变形的代表性的材料，包括陶瓷材料，例如氮化硅。该陶瓷材料不易发生塑性变形，但同时也难以加工。所以，在采用陶瓷材料作为轴承的材料时，会有加工成本增加的问题。所以，要求开发一种包括加工成本在内的总成本低且不易发生塑性变形的材料来代替陶瓷材料。“不易发生塑性变形”与由HV硬度或HRC硬度表示的硬度无关，而是与接近弹性极限或屈服强度的塑性变形量小的区域有关。

引文列表

专利文献

PTD 1:日本专利公开第2007-277648号

PTD 2:日本专利公开第2008-267402号

发明内容

发明所要解决的技术问题

考虑到近年来对轴承部件的耐久性提高的需求，根据用途，通过传统的碳氮共渗处理可能难以提供足够的耐久性。此外，以往在具有对降低扭矩有利的结构的球轴承中，如果不使用氮化硅等加工成本高的材料，会难以防止塑性变形。

本发明是鉴于上述问题而完成的发明，其目的在于提供廉价且屈服强度和寿命提高了的轴承部件，以及包含该轴承部件的滚动轴承。

解决问题的方案