[发明专利]连续退火炉、滚动轴承、退火方法及深槽球轴承内外圈的制造方法

说明书

本发明涉及连续退火炉、滚动轴承、退火方法及深槽球轴承内外圈的制造方法，特别是涉及以双轮车、汽车、农业机械、建设机械等所有的部位使用的滚动轴承为主的机械零件制造所使用的技术。

(1)

关于热处理之后进行磨削加工的深槽球轴承内外圈的制造方法，图1所示为考虑了制造成本的、以往所普遍采用的制造方法。

首先，圆棒坯料一般是使用轧制状态的圆棒钢材(S1)。一般使用多段型模进行热锻造，制造用于加工内外圈的毛坯圈(S2)。经热锻造之后，为了后步工序而进行软化退火，使硬度降低，并改善显微组织(S3)。接着，进行冷滚压加工(下称CRF加工)(S4)。此外，图5所示为CRF加工的示意图，被成形轧辊21和心轴22夹住的毛坯圈23，由负荷W的作用而被轧制，断面变薄、圈的直径扩大。

图3所示为不使用CRF加工时的锻造工序。为了制造锻造圈1、2，圈3和零件4作为废料而被废弃。另外，在采用CRF加工的情况下，用热锻造方法制造图4(D)所示的小锻造圈5、6，通过CRF加工，可以将小锻造圈扩径成图4(E)所示的CRF圈7、8，故不需要图3(D)中的圈3，也可使零件4像图4(D)的零件12那样小。又，用CRF扩径时，轨道面上带有槽7a、8a等，也可少许减少车削的加工余量，材料利用率非常高。

接着，进行图1的定径(S5)。然后，为了去除CRF圈在锻造、退火时产生的氧化、脱碳层，或在热处理、磨削之后，为了将CRF圈做成深槽球轴承所需要的形状，而对整个的圈进行车削加工(Sb)。另外，根据情况，在车削加工前，也有用磨削加工方法去除热锻造时产生的飞边等的。然后再进行淬火、回火，以得到轴承所要求的硬度(S7)。接着，对与轨道面相配合的面进行磨削加工，而制成内外圈(S8)。

其次，在特公平6-83872中公开了下述工艺，即在进行CRF加工前要进行全面车削加工，使其形状和重量一定，然后再用精密的CRF加工方法将坯料完全精加工成深槽球轴承所要求的轨道面槽和密封槽等的形状，因此，可以省掉其后的车削加工，可进一步降低成本。

可是，CRF加工就象上述那样，是将(锻造圈或车削圈等的)毛坯圈扩径而制成CRF圈。因此，虽然厚度和扩径量可以调整，但不能控制横向尺寸，故在宽度方向上边缘可以鼓出。

在进行精密的CRF加工的特公平6-83872中，横向上会产生边缘鼓出现象，或由于冷加工，而在成形复杂形状的密封槽或滚珠座圈槽的边缘产生微小裂纹。因此，在CRF加工前要进行全面车削，以调整尺寸并使体积保持一定，而且最终在CRF加工后，为去除裂纹等，也需要进行精车削。此外，在对复杂的形状精密地进行CRF加工时，存在着下述倾向，即需要花费很长的加工时间，使CRF加工费用增加。

另一方面，如图1所示，在CRF加工前不进行车削加工的方法中，用CRF加工进行扩径时，在轨道面上设槽形形状(图4中的符号7a、8a)等，以减少其后的车削加工余量。但若车削加工余量减少过多，则热锻造或软化退火时产生的脱碳，有时在车削后会残留下来，成为降低轴承功能的原因。因此，CRF加工后要进行全面车削加工，通过省略工序来降低成本仍留有余地。

(2)

此外，由于上述轴承是由转动体和轨道面之间的小接触面承受交变载荷，故使用能够耐这种交变载荷(应力)的、具有均匀组织及耐磨损性的硬钢。作为这种钢，有代表性地使用JISG 4805中规定的高碳铬轴承钢(SUJ2)。该轴承钢的特征是，为了得到高硬度，坯料的碳含量高、约为1％。

因此，存在着下述问题，即在制造过程中、在大气等气氛中加热至高温时，材料表面会脱碳，在这种脱碳状态下是得不到所要求的硬度的。这意味着，轴承在被制造出来后，在转动面上残留有该脱碳层时，轴承的寿命、耐磨损性等功能都会降低。

一般，在制造轴承圈时，有下述方法，即在对车削圈进行精加工之前，用热锻造方法将轧制状态的棒钢加工成矩形圈，然后再用车削方法进行精加工的方法；和采用管材，用车削加工方法进行精加工的方法等。其他，还有将坯料加工成圈形的各种加工方法，无论在使用哪种方法的情况下，为了确保容易加工，在车削加工之前都要进行球化退火。