[发明专利]滚动部件、轴承及它们的制造方法

说明书

滚动部件(21)具有表面(21A)。滚动部件(21)包括纤维流(FF)和非金属夹杂物。在从滚动部件(21)的表面(21A)到第一深度的区域中，非金属夹杂物与形成滚动部件(21)的构件之间的间隙被填充。第一深度为50μm以上。表面(21A)与纤维流(FF)形成的角度为15°以上。

技术领域

本发明涉及一种滚动部件、轴承及它们的制造方法，并且尤其涉及一种具有包括纤维流的组成构件的滚动部件、轴承及它们的制造方法。

背景技术

为了增加轴承的寿命，需要减少在形成轴承的滚动部件中的作为剥落的起点的非金属夹杂物，并且减小该夹杂物的尺寸。因此，钢铁制造商设计了各种炼钢方法。然而，不可能完全地消除包括在滚动部件中的非金属夹杂物。此外，经过这种特殊处理的钢材价格昂贵，并且在全球市场上不易获得。

因此，在例如日本专利公开第2004-263768号公报(专利文献1)中采用了以下方法来作为针对不可避免地存在于滚动部件中的非金属夹杂物的措施。在日本专利公开第2004-263768号中，对包括具有30μm以上的粒度的非金属夹杂物的低清洁度钢进行滚压抛光。由此，将非金属夹杂物粉碎并且减小粒度尺寸，从而获得具有令人满意的滚动疲劳寿命的滚动部件。

从提高形成滚动部件的材料的耐久性的观点出发，可以关注材料中形成的纤维流。例如日本专利公开第2013-116689号(专利文献2)公开了一种用于车轮的轴承装置，其中，外圈在热锻后被冷轧，使得外圈中的纤维流沿轮廓形状连续地形成而不被切割。因此，用于车轮的轴承装置具有改善的耐久性。

在轧制期间，非金属夹杂物也沿纤维流被拉伸。因此，如果纤维流与轨道表面形成较大的角度，则非金属夹杂物更容易暴露于轨道表面。因此，采取措施使纤维流与轨道表面之间的角度尽可能地小。例如，在日本专利公开第2003-301850号(专利文献3)中，将纤维流与轨道表面之间形成的角度设定为15°以下，从而延长轴承的寿命。

引用列表

专利文献

专利文献1：日本专利公开第2004-263768号

专利文献2：日本专利公开第2013-116689号

专利文献3：日本专利公开第2003-301850号

发明内容

技术问题

非金属夹杂物原本就包括在滚动部件的、特别是轨道表面的表面中，并且经常暴露于轨道表面的表面而引起问题。这是因为间隙由此形成在作为暴露部分的非金属夹杂物与滚动部件的基材之间，并且该间隙起到裂纹的作用，造成轴承过早失效。

如上所述，从防止非金属夹杂物暴露的角度出发，采取措施使纤维流与轨道表面之间的角度尽可能地小。然而，根据产品的形状，在锻造之后，有时不可避免地会增加该角度。日本专利公开第2013-116689号未就如上所述的问题采取适当措施。

在日本专利公开第2004-263768号中公开的滚压抛光的加工深度由抛光工具与轴承的轨道表面彼此接触处的椭圆的大小确定。加工深度可以通过增大它们彼此接触处的椭圆而增加。通过这样做，非金属夹杂物与滚动部件的基材之间的间隙可以被填充，以不仅对以轴承的表面为起点的剥落进行抑制，而且对以轴承内部为起点的剥落进行抑制。然而，在日本专利公开第2004-263768号、第2013-116689号和第2003-301850号中，对构件进行塑性加工，例如在热处理之后进行滚压抛光并增加硬度。因此，难以对构件进行加工，从而难以增加加工深度。其结果是，即使在已经进行塑性加工之后，也可能无法充分地获得将作为裂纹的间隙填充以对轴承的剥落进行抑制的效果。