JP2005172200A - Roller bearing cage - Google Patents
Roller bearing cage Download PDFInfo
- Publication number
- JP2005172200A JP2005172200A JP2003416781A JP2003416781A JP2005172200A JP 2005172200 A JP2005172200 A JP 2005172200A JP 2003416781 A JP2003416781 A JP 2003416781A JP 2003416781 A JP2003416781 A JP 2003416781A JP 2005172200 A JP2005172200 A JP 2005172200A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- cage
- ferrite
- martensite
- less
- weight
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Withdrawn
Links
Images
Landscapes
- Rolling Contact Bearings (AREA)
Abstract
【課題】過酷な使用条件下でも耐摩耗性および耐久性に優れた転がり軸受用保持器を提供する。
【解決手段】保持器1は、重量%で0.12%以上0.20%以下の炭素(C)と、0.10%以上2.0%以下の珪素(Si)と、0.15%以上2.5%以下のマンガン(Mn)とを含み、かつフェライト中にマルテンサイトまたはベイナイトを混在させた複合組織からなる鋼材をプレス成形後に浸炭処理または浸炭窒化処理を施して形成されている。
【選択図】図1A cage for a rolling bearing having excellent wear resistance and durability even under severe use conditions.
A cage 1 includes 0.12% to 0.20% carbon (C), 0.10% to 2.0% silicon (Si), 0.15% by weight%. It is formed by subjecting a steel material comprising a composite structure containing 2.5% or less of manganese (Mn) and martensite or bainite mixed in ferrite to carburization or carbonitriding after press forming.
[Selection] Figure 1
Description
本発明は、転がり軸受の転動体を保持する保持器に係り、特に、鋼材をプレス成形して形成される転がり軸受用保持器の改良に関する。 The present invention relates to a cage for holding rolling elements of a rolling bearing, and more particularly to an improvement of a rolling bearing cage formed by press forming a steel material.
自動車のオートマチックトランスミッション(A/T)等で使用されるニードル軸受には、転動体を保持するための保持器が組込まれている。このような保持器は、自己潤滑性や耐焼付性に優れた高力黄銅あるいは軟鋼を素材として用いると材料コストや加工コストの上昇を招くことから、SPCC材あるいはSPCD材等の低炭素鋼板をプレス成形して形成されている。しかし、保持器素材としてSPCC材等の低炭素鋼板を用いると、転動体を高速回転させたときに転動体との接触部に焼付が生じ、保持器の破損を招くことがある。そこで、保持器素材に浸炭処理または浸炭窒化処理を施すことによって、保持器の耐摩耗性および耐焼付性を向上させたものが提案されている(特許文献1参照)。
しかしながら、上記文献1に記載の技術では、浸炭窒化処理の温度が低く、しかも保持器素材の合金成分に対する考慮がなされていないため、保持器素材の強度不足を招く可能性があった。特に、近年では自動車の低燃費化に伴うA/Tの多段化に伴い、転がり軸受の使用条件が益々厳しくなりつつあるため、転がり軸受の高速回転化および高負荷容量化に対応できる保持器が望まれている。
本発明は、このような事情に鑑みてなされたもので、過酷な使用条件下でも耐摩耗性および耐久性に優れた転がり軸受用保持器を提供することを目的とする。
However, in the technique described in the above-mentioned
The present invention has been made in view of such circumstances, and an object of the present invention is to provide a rolling bearing cage that is excellent in wear resistance and durability even under severe use conditions.
上記の目的を達成するために、本発明に係る転がり軸受用保持器は、重量%で0.12%以上0.20%以下の炭素と、0.10%以上2.0%以下の珪素と、0.15%以上2.5%以下のマンガンとを含み、かつフェライト中にマルテンサイトまたはベイナイトを混在させた複合組織からなる鋼材をプレス成形後に浸炭処理または浸炭窒化処理を施して形成されることを特徴とする。
本発明において、フェライト中にマルテンサイトが混在する場合はマルテンサイトの体積率を50%以下とすることが好ましい。また、フェライト中にベイナイトが混在する場合はベイナイトの体積率を50%以下とすることが好ましい。
In order to achieve the above object, a rolling bearing retainer according to the present invention comprises 0.12% or more and 0.20% or less of carbon, 0.10% or more and 2.0% or less of silicon, by weight%. , And 0.15% or more and 2.5% or less of manganese, and a steel material having a composite structure in which martensite or bainite is mixed in ferrite is formed by carburizing or carbonitriding after press forming. It is characterized by that.
In the present invention, when martensite is mixed in the ferrite, the volume ratio of martensite is preferably 50% or less. Further, when bainite is mixed in the ferrite, the volume fraction of bainite is preferably 50% or less.
本発明によれば、重量%で0.12%以上0.20%以下の炭素と、0.10%以上2.0%以下の珪素と、0.15%以上2.5%以下のマンガンとを含み、かつフェライト中にマルテンサイトまたはベイナイトを混在させた複合組織からなる鋼材を保持器素材として用い、この保持器素材をプレス成形後に浸炭処理または浸炭窒化処理を施して保持器を形成することで、保持器素材のプレス成形性を損なわずに保持器の強度を高めることが可能となるので、過酷な使用条件下でも耐摩耗性および耐久性に優れた転がり軸受用保持器を得ることができる。 According to the present invention, 0.12% or more and 0.20% or less of carbon by weight%, 0.10% or more and 2.0% or less of silicon, 0.15% or more and 2.5% or less of manganese, And a steel structure composed of a composite structure in which martensite or bainite is mixed in ferrite is used as a cage material, and this cage material is subjected to carburizing or carbonitriding after press forming to form a cage. Therefore, it is possible to increase the strength of the cage without impairing the press formability of the cage material, so that it is possible to obtain a rolling bearing cage excellent in wear resistance and durability even under severe use conditions. it can.
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
図1に、本発明に係る転がり軸受用保持器の一実施形態を示す。同図に示される保持器1は、重量%で0.12%以上0.20%以下の炭素(C)と、0.10%以上2.0%以下の珪素(Si)と、0.15%以上2.5%以下のマンガン(Mn)とを含み、かつフェライト中にマルテンサイトまたはベイナイトを混在させた複合組織からなる板状鋼材(以下「保持器素材」という)をプレス成形後に浸炭処理または浸炭窒化処理を施して形成されている。
ここで、保持器素材の炭素含有量の下限値を0.12重量%とした理由は、炭素含有量が0.12重量%を下回ると十分な強度が得られなくなるためである。また、保持器素材の炭素含有量の上限値を0.20重量%とした理由は、炭素含有量が2.0重量%を超えると保持器素材の溶接性や成形性が低下するためである。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
FIG. 1 shows an embodiment of a rolling bearing cage according to the present invention. The
Here, the reason why the lower limit value of the carbon content of the cage material is set to 0.12% by weight is that sufficient strength cannot be obtained when the carbon content is less than 0.12% by weight. Moreover, the reason why the upper limit of the carbon content of the cage material is 0.20% by weight is that when the carbon content exceeds 2.0% by weight, the weldability and formability of the cage material are lowered. .
保持器素材に含まれるSiの含有量を0.10重量%以上2.0重量%以下とした理由は、次のような理由からである。すなわち、Siは製鋼の脱酸剤として有効な元素であり、添加量が0.10重量%未満ではその効果が得られないため、下限を0.10重量%とした。また、Siは焼戻し軟化抵抗性を高める作用があり、鋼の高強度化に有効な元素であり、1.0重量%以上添加することがより好ましいが、2.0重量%を超えて添加してもその効果は飽和するばかりか、熱間での加工性が低下して製造コストの増大を招く可能性があるため、上限を2.0重量%とした。 The reason why the content of Si contained in the cage material is 0.10 wt% or more and 2.0 wt% or less is as follows. That is, Si is an effective element as a deoxidizer for steel making, and if the addition amount is less than 0.10% by weight, the effect cannot be obtained, so the lower limit was made 0.10% by weight. Further, Si has an effect of increasing resistance to temper softening, and is an element effective for increasing the strength of steel. It is more preferable to add 1.0% by weight or more, but it is added exceeding 2.0% by weight. However, the effect is not only saturated, but hot workability may be reduced, leading to an increase in manufacturing cost, so the upper limit was set to 2.0% by weight.
保持器素材に含まれるMnの含有量を0.15重量%以上2.5重量%以下とした理由は、次のような理由からである。すなわち、Mnは製鋼時の脱酸剤や脱硫剤として有効な元素であり、0.15重量%未満の添加ではその効果が得られないため、下限を0.15重量%とした。また、Mnは焼入性の向上にも有効な元素であり、母材の強度向上にも有効である。しかし、過剰に添加してもその効果は飽和するばかりか、製鋼時に著しい偏析が生じる原因となる可能性があるため、上限を2.5重量%とした。 The reason why the content of Mn contained in the cage material is 0.15 wt% or more and 2.5 wt% or less is as follows. That is, Mn is an element effective as a deoxidizing agent or desulfurizing agent at the time of steelmaking, and since the effect cannot be obtained when it is added less than 0.15% by weight, the lower limit was made 0.15% by weight. Further, Mn is an element effective for improving hardenability, and also effective for improving the strength of the base material. However, even if it is added excessively, the effect is not only saturated, but it may cause significant segregation during steelmaking, so the upper limit was set to 2.5% by weight.
また、保持器素材の組織をフェライト中にマルテンサイトまたはベイナイトが混在した複合組織とした理由は、次のような理由からである。すなわち、保持器素材の組織を例えばフェライトとパーライトからなる組織とした場合は、炭素含有量が高くなるとパーライト組織中の板状炭化物が粗大化し、保持器素材のプレス成形時に打ち抜き加工面の精度が低下して保持器の疲労強度を低下させてしまう可能性がある。これに対して、フェライト中にマルテンサイトやベイナイトを混在させることによって、打ち抜き加工面の精度不良による疲労強度低下を防止できるという理由から、本発明では、保持器素材の組織をフェライト中にマルテンサイトまたはベイナイトを混在させた複合組織とした。 The reason why the cage material structure is a composite structure in which martensite or bainite is mixed in ferrite is as follows. In other words, when the cage material structure is made of, for example, a ferrite and pearlite structure, the plate-like carbide in the pearlite structure becomes coarse when the carbon content is high, and the accuracy of the punched surface during press molding of the cage material is increased. There is a possibility that the fatigue strength of the cage will be lowered. On the other hand, by mixing martensite and bainite in the ferrite, it is possible to prevent a decrease in fatigue strength due to poor accuracy of the punched surface, so in the present invention, the structure of the cage material is martensite in the ferrite. Or it was set as the composite structure which mixed bainite.
なお、フェライト中に混在するマルテンサイトまたはベイナイトの体積率が大き過ぎると降伏比が低下して保持器素材の成形性が低下するため、フェライト中にマルテンサイトが混在する場合はマルテンサイトの体積率を50%以下とし、ベイナイトが混在する場合はベイナイトの体積率を50%以下とすることが好ましい。
保持器素材をプレス成形後に浸炭処理または浸炭窒化処理を施す理由は、表1に示すように、浸炭処理または浸炭窒化処理を施さないものに比べ、保持器の耐摩耗性および耐久性が向上するためである。
If the volume ratio of martensite or bainite mixed in the ferrite is too large, the yield ratio decreases and the formability of the cage material decreases, so if martensite is mixed in the ferrite, the volume ratio of martensite When the bainite is mixed, the volume fraction of bainite is preferably 50% or less.
The reason why the carburizing treatment or carbonitriding treatment is performed after press forming the cage material is that, as shown in Table 1, the wear resistance and durability of the cage are improved as compared with those not subjected to carburizing treatment or carbonitriding treatment. Because.
なお、表1の「A〜G」は表2に示す鋼種の主要合金成分を示している。 “A to G” in Table 1 indicates main alloy components of the steel types shown in Table 2.
また、表1の「I」は保持器素材を温度:790℃〜850℃、ガス雰囲気:RXガス+C4H10の条件で浸炭処理を行い、浸炭処理後に油冷および焼戻し(焼戻温度:160℃〜200℃)を施した場合を示し、同じく「II」は保持器素材を温度:790℃〜850℃、ガス雰囲気:RXガス+C4H10+NH4の条件で浸炭窒化処理を行い、浸炭窒化処理後に油冷および焼戻し(焼戻温度:160℃〜200℃)を施した場合を示している。 “I” in Table 1 indicates that the cage material is carburized under conditions of temperature: 790 ° C. to 850 ° C., gas atmosphere: RX gas + C 4 H 10 , and oil cooling and tempering (tempering temperature: shows the case of applying the 160 ° C. to 200 DEG ° C.), also "II" is a cage stock temperature: 790 ° C. to 850 ° C., atmosphere: under the condition of RX gas + C 4 H 10 + NH 4 performs carbonitriding, It shows a case where oil cooling and tempering (tempering temperature: 160 ° C. to 200 ° C.) are performed after carbonitriding.
さらに、表1の「摩耗量」は負荷:P(ラジアル荷重)/C(動定格荷重)=0.45、回転数:10000min-1、試験時間:200時間、潤滑剤:ATF(Automatic TransmissionFluid)の条件で保持器の耐久試験を行い、耐久試験後に保持器ポケット部の摩耗量を測定した結果を示している。また、表1の「○」は耐久試験後に焼付等の異常が認められなかった場合を示し、同じく「×」は耐久試験後に異常が認められた場合を示している。 Further, “Abrasion amount” in Table 1 is load: P (radial load) / C (dynamic load rating) = 0.45, rotation speed: 10000 min −1 , test time: 200 hours, lubricant: ATF (Automatic Transmission Fluid) The result of having carried out the durability test of the cage under the conditions and measuring the wear amount of the cage pocket after the durability test is shown. In Table 1, “◯” indicates a case where no abnormality such as seizure was observed after the durability test, and “×” indicates a case where abnormality was recognized after the durability test.
上述のように、重量%で0.12%以上0.20%以下のCと、0.10%以上2.0%以下のSiと、0.15%以上2.5%以下のMnとを含み、かつフェライト中にマルテンサイトまたはベイナイトを混在させた複合組織からなる鋼材をプレス成形後に浸炭処理または浸炭窒化処理を施して保持器を形成することで、保持器素材のプレス成形性を損なわずに保持器の強度を高めることが可能となるので、過酷な使用条件下でも耐摩耗性および耐久性に優れた転がり軸受用保持器を得ることができる。 As described above, 0.12% to 0.20% C, 0.10% to 2.0% Si, and 0.15% to 2.5% Mn by weight%. The cage material is formed by performing carburizing or carbonitriding treatment after press forming a steel material composed of a composite structure that contains martensite or bainite in ferrite and does not impair the press formability of the cage material. In addition, since it is possible to increase the strength of the cage, it is possible to obtain a rolling bearing cage excellent in wear resistance and durability even under severe use conditions.
なお、上述したC、Si、Mnの他に、組織の微細化によって加工性を向上させたり強度を向上させることのできる元素(例えばNi,Cu,P,S,Cr,Mo,V,Ti,Ca,Al,O,Nb,B,Zr,REM等)を保持器素材に添加してもよい。また、上述した実施形態では本発明をラジアルニードル軸受の保持器に適用した場合を例示したが、本発明はこれに限定されるものではなく、例えば図2に示すような構造のスラストニードル軸受用保持器にも適用できることは勿論である。 In addition to the above-described C, Si, and Mn, elements that can improve workability and strength by refining the structure (for example, Ni, Cu, P, S, Cr, Mo, V, Ti, Ca, Al, O, Nb, B, Zr, REM, etc.) may be added to the cage material. Moreover, although the case where this invention was applied to the retainer of a radial needle bearing was illustrated in embodiment mentioned above, this invention is not limited to this, For example, for thrust needle bearings of a structure as shown in FIG. Of course, the present invention can also be applied to a cage.
1 保持器 1 Cage
Claims (3)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2003416781A JP2005172200A (en) | 2003-12-15 | 2003-12-15 | Roller bearing cage |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2003416781A JP2005172200A (en) | 2003-12-15 | 2003-12-15 | Roller bearing cage |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2005172200A true JP2005172200A (en) | 2005-06-30 |
Family
ID=34735885
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2003416781A Withdrawn JP2005172200A (en) | 2003-12-15 | 2003-12-15 | Roller bearing cage |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2005172200A (en) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102362000A (en) * | 2009-03-25 | 2012-02-22 | Ntn株式会社 | High-strength and high-ductility steel for spring, method for producing same, and spring |
| DE102015204773B4 (en) | 2015-03-17 | 2023-05-11 | Aktiebolaget Skf | Layer formation for roller bearing cages |
-
2003
- 2003-12-15 JP JP2003416781A patent/JP2005172200A/en not_active Withdrawn
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102362000A (en) * | 2009-03-25 | 2012-02-22 | Ntn株式会社 | High-strength and high-ductility steel for spring, method for producing same, and spring |
| DE102015204773B4 (en) | 2015-03-17 | 2023-05-11 | Aktiebolaget Skf | Layer formation for roller bearing cages |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP3593668B2 (en) | Rolling bearing | |
| US5403545A (en) | Bearing steel | |
| JPWO2010070958A1 (en) | Surface hardening machine structural steel and machine structural steel parts | |
| JP2002004003A (en) | Rolling shaft | |
| JP2009192071A (en) | Rolling bearing | |
| JP2000328203A (en) | Rolling bearing | |
| JP2883460B2 (en) | Bearing steel | |
| JP6448405B2 (en) | Carbon nitride bearing parts with excellent surface fatigue strength of hydrogen embrittlement type | |
| JP3526180B2 (en) | Rolling bearing | |
| JP2005076679A (en) | Rolling bearing | |
| JP2009222076A (en) | Four-row tapered roller bearing | |
| JP3538900B2 (en) | Rolling member | |
| JP2005172200A (en) | Roller bearing cage | |
| JP5168898B2 (en) | Rolling shaft | |
| JP5194538B2 (en) | Rolling bearing | |
| JP2005140275A (en) | Planetary gear unit | |
| JPH0428845A (en) | Steel for rolling bearing | |
| JP2004169848A (en) | Rolling device | |
| JP3411088B2 (en) | Bearings with excellent microstructure change delay characteristics due to repeated stress loading | |
| JP2006045591A (en) | Tapered roller bearing | |
| JP5070735B2 (en) | Rolling bearing | |
| JP2006183845A (en) | Rolling bearing | |
| JP2006138376A (en) | Radial needle roller bearing | |
| JP4534537B2 (en) | Rolling bearing | |
| JPH05255810A (en) | Bearing steel |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A621 | Written request for application examination |
Effective date: 20061108 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 |
|
| A761 | Written withdrawal of application |
Effective date: 20070515 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A761 |