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JP2019039561A - Rolling bearings, rolling bearings for automotive electrical equipment, and rolling bearings for speed reducers - Google Patents

Rolling bearings, rolling bearings for automotive electrical equipment, and rolling bearings for speed reducers Download PDF

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JP2019039561A
JP2019039561A JP2018155590A JP2018155590A JP2019039561A JP 2019039561 A JP2019039561 A JP 2019039561A JP 2018155590 A JP2018155590 A JP 2018155590A JP 2018155590 A JP2018155590 A JP 2018155590A JP 2019039561 A JP2019039561 A JP 2019039561A
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rolling
rolling bearing
hardened
hardened layer
outer ring
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JP2018155590A
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Japanese (ja)
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則暁 三輪
Noriaki Miwa
則暁 三輪
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NTN Corp
Original Assignee
NTN Corp
NTN Toyo Bearing Co Ltd
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Abstract

【課題】表面から水素が浸入することに伴う水素脆性の発生を抑制することができる転がり軸受を提供する。【解決手段】一実施形態に係る転がり軸受は、内輪と、外輪と、内輪と外輪の間に配置される転動体とを備える。内輪、外輪及び転動体は、鋼製である。内輪及び外輪の軌道面並びに転動体の転動面の少なくともいずれかには、焼入硬化層が設けられる。焼入硬化層における水素拡散係数は、2.6×10−11m2/sより小さい。【選択図】図5PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a rolling bearing capable of suppressing generation of hydrogen embrittlement due to infiltration of hydrogen from the surface. A rolling bearing according to an embodiment includes an inner ring, an outer ring, and rolling elements arranged between the inner ring and the outer ring. The inner ring, the outer ring and the rolling elements are made of steel. A quench hardened layer is provided on at least one of the raceways of the inner and outer rings and the rolling surfaces of the rolling elements. The hydrogen diffusion coefficient in the quench-hardened layer is smaller than 2.6×10 −11 m 2 /s. [Selection diagram] Fig. 5

Description

本発明は、転がり軸受、自動車電装補機用転がり軸受及び増減速機用転がり軸受に関する。   The present invention relates to a rolling bearing, a rolling bearing for automotive electrical accessory, and a rolling bearing for an speed reducer.

転がり軸受は、水が混入する条件下、すべりを伴う条件下又は通電が起きる条件下等において使用されると、水又は潤滑剤が分解することによって(以下においては、この反応を水素発生反応ということがある。)水素が発生する。この発生した水素は、表面から転がり軸受の内部に侵入する。鋼中の水素は、水素脆性の原因となる。   When a rolling bearing is used under conditions where water is mixed, slipping or energized, water or lubricant decomposes (hereinafter, this reaction is referred to as a hydrogen generation reaction). Hydrogen is generated. The generated hydrogen enters the inside of the rolling bearing from the surface. Hydrogen in steel causes hydrogen embrittlement.

従来から、特開2000−282178号公報(特許文献1)に記載の転がり軸受及び特許第4434685号公報(特許文献2)に記載の転がり軸受が知られている。   Conventionally, a rolling bearing described in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2000-282178 (Patent Document 1) and a rolling bearing described in Japanese Patent No. 4434685 (Patent Document 2) are known.

特許文献1に記載の転がり軸受においては、転がり軸受を構成する鋼にクロム(Cr)が多く添加されている。このCrは、転がり軸受の表面に不動態膜を形成させる。この不動態膜は、表面から転がり軸受の内部に水素が浸入することを抑制する。   In the rolling bearing described in Patent Document 1, a large amount of chromium (Cr) is added to the steel constituting the rolling bearing. This Cr forms a passive film on the surface of the rolling bearing. This passive film suppresses hydrogen from entering the inside of the rolling bearing from the surface.

特許文献2に記載の転がり軸受においては、転がり軸受の表面に、酸化膜が形成されている。この酸化膜は、転がり軸受の表面において水素発生反応が起きることを抑制する。   In the rolling bearing described in Patent Document 2, an oxide film is formed on the surface of the rolling bearing. This oxide film suppresses the occurrence of a hydrogen generation reaction on the surface of the rolling bearing.

特開2000−282178号公報JP 2000-282178 A 特許第4434685号公報Japanese Patent No. 4434685

しかしながら、特許文献1に記載の転がり軸受においては、Crが多く添加されることにより炭化物が粗大化しやすい。粗大化した炭化物は、応力集中源となるおそれがある。   However, in the rolling bearing described in Patent Document 1, carbide is easily coarsened by adding a large amount of Cr. The coarsened carbide may become a stress concentration source.

特許文献2に記載の転がり軸受は、過酷な環境下で使用された場合、酸化膜が剥離しやすい。酸化膜が剥離した新生面においては、水素発生反応が生じるおそれがある。そのため、特許文献2に記載の転がり軸受は、過酷な環境下で使用された場合に、水素の侵入を抑制することが困難である。   When the rolling bearing described in Patent Document 2 is used in a harsh environment, the oxide film easily peels off. On the new surface from which the oxide film has been peeled off, a hydrogen generation reaction may occur. Therefore, when the rolling bearing described in Patent Document 2 is used under a harsh environment, it is difficult to suppress the entry of hydrogen.

本発明は、上記のような従来技術の問題点に鑑みたものである。より具体的には、本発明は、表面から水素が浸入することに伴う水素脆性の発生を抑制することができる転がり軸受を提供する。   The present invention has been made in view of the above-mentioned problems of the prior art. More specifically, this invention provides the rolling bearing which can suppress generation | occurrence | production of hydrogen embrittlement accompanying hydrogen infiltrating from the surface.

本発明の一態様に係る転がり軸受は、内輪と、外輪と、内輪と外輪の間に配置される転動体とを備える。内輪、外輪及び転動体は、鋼製である。内輪及び外輪の軌道面並びに転動体の転動面の少なくともいずれかには、焼入硬化層が設けられている。焼入硬化層における水素拡散係数は、2.6×10−11/sより小さい。 A rolling bearing according to an aspect of the present invention includes an inner ring, an outer ring, and a rolling element disposed between the inner ring and the outer ring. The inner ring, outer ring and rolling elements are made of steel. A quench hardening layer is provided on at least one of the raceway surfaces of the inner ring and the outer ring and the rolling surface of the rolling element. The hydrogen diffusion coefficient in the quench hardened layer is less than 2.6 × 10 −11 m 2 / s.

上記の転がり軸受において、焼入硬化層は、窒素を含有していてもよい。この場合、焼入硬化層の表面の硬度が上昇することにより、転がり軸受の寿命が改善される。上記の転がり軸受において、焼入硬化層中における窒素濃度は、0.05重量パーセント以上0.6重量パーセント以下であってもよい。焼入硬化層中の窒素濃度が高くなり過ぎると、焼入硬化層中にCrの窒化物が多く形成され、鋼中のCr濃度が低下する。その結果、焼入硬化層の焼入性が低下する。そのため、この場合には、焼入硬化層の焼入性を確保することができる。   In the above-described rolling bearing, the hardened hardened layer may contain nitrogen. In this case, the life of the rolling bearing is improved by increasing the hardness of the surface of the hardened hardened layer. In the rolling bearing described above, the nitrogen concentration in the hardened hardening layer may be 0.05 weight percent or more and 0.6 weight percent or less. If the nitrogen concentration in the hardened layer becomes too high, a large amount of Cr nitride is formed in the hardened layer, and the Cr concentration in the steel decreases. As a result, the hardenability of the hardened hardened layer decreases. Therefore, in this case, the hardenability of the hardened hardened layer can be ensured.

上記の転がり軸受において、焼入硬化層中におけるオーステナイト相の体積比率は、10パーセント以上40パーセント以下であってもよい。オーステナイト相は、マルテンサイト相よりも水素拡散係数が小さい。そのため、焼入硬化層中におけるオーステナイト相の体積比率が大きいほど、焼入硬化層の水素拡散係数が低下する。一方で、焼入硬化層中のオーステナイト相は、転がり軸受を使用している間にマルテンサイト相に変態する場合がある。そのため、焼入硬化層中におけるオーステナイト相の体積比率が大きすぎると、寸法安定性が低下する。したがって、この場合には、寸法安定性を維持しつつ、水素拡散係数を低下させることができる。   In the rolling bearing described above, the volume ratio of the austenite phase in the hardened hardened layer may be 10 percent or more and 40 percent or less. The austenite phase has a smaller hydrogen diffusion coefficient than the martensite phase. Therefore, the larger the volume ratio of the austenite phase in the hardened layer, the lower the hydrogen diffusion coefficient of the hardened layer. On the other hand, the austenite phase in the hardened hardened layer may transform into a martensite phase while using a rolling bearing. Therefore, if the volume ratio of the austenite phase in the quench hardened layer is too large, the dimensional stability is lowered. Therefore, in this case, the hydrogen diffusion coefficient can be reduced while maintaining dimensional stability.

上記の転がり軸受において、焼入硬化層の硬度は、58HRC以上64HRC以下であってもよい。軌道面及び転動面は、接触応力を受けても変形しないことが求められるために、軌道面又は転動面に設けられる焼入硬化層には、硬度が要求される。一方で、焼入硬化層の硬度が過度に高い場合、靱性が低下する。そのため、この場合には、軌道面又は転動面の靱性を確保しつつ、接触応力が印加されることによる軌道面又は転動面の変形を抑制することができる。   In the above rolling bearing, the hardness of the hardened hardened layer may be 58 HRC or more and 64 HRC or less. Since the raceway surface and the rolling surface are required not to be deformed even when subjected to contact stress, the hardened hardened layer provided on the raceway surface or the rolling surface is required to have hardness. On the other hand, when the hardness of the quench-hardened layer is excessively high, the toughness decreases. Therefore, in this case, deformation of the raceway surface or the rolling surface due to application of contact stress can be suppressed while ensuring the toughness of the raceway surface or the rolling surface.

上記の転がり軸受において、鋼は、高炭素クロム軸受鋼であってもよい。この高炭素クロム軸受鋼は、SUJ2又はSUJ3であってもよい。   In the above rolling bearing, the steel may be a high carbon chromium bearing steel. This high carbon chrome bearing steel may be SUJ2 or SUJ3.

本発明の一態様に係る自動車電装補機用転がり軸受は、回転駆動される軸を、静止部材に対して回転可能に支持する。自動車電装補機用転がり軸受は、内輪と、外輪と、内輪と外輪の間に配置される転動体とを備える。内輪、外輪及び転動体は鋼製である。内輪及び外輪の軌道面並びに転動体の転動面の少なくともいずれかには、焼入硬化層が設けられ、焼入硬化層における水素拡散係数は、2.6×10−11/sより小さい。 The rolling bearing for an automotive electrical accessory according to one aspect of the present invention supports a shaft that is driven to rotate relative to a stationary member. A rolling bearing for an automotive electrical accessory includes an inner ring, an outer ring, and a rolling element disposed between the inner ring and the outer ring. The inner ring, outer ring and rolling elements are made of steel. A quench hardening layer is provided on at least one of the raceways of the inner ring and the outer ring and the rolling surface of the rolling element, and the hydrogen diffusion coefficient in the quench hardening layer is 2.6 × 10 −11 m 2 / s. small.

上記の自動車電装補機用転がり軸受において、焼入硬化層は、窒素を含有していてもよい。上記の自動車電装補機用転がり軸受において、焼入硬化層中における窒素濃度は、0.05重量パーセント以上0.6重量パーセント以下であってもよい。   In the above-described rolling bearing for automotive electrical equipment, the hardened hardened layer may contain nitrogen. In the above-described rolling bearing for automotive electrical equipment, the nitrogen concentration in the hardened hardened layer may be 0.05 weight percent or more and 0.6 weight percent or less.

上記の自動車電装補機用転がり軸受において、焼入硬化層中におけるオーステナイト相の体積比率は、10パーセント以上40パーセント以下であってもよい。上記の自動車電装補機用転がり軸受において、焼入硬化層の硬度は、58HRC以上64HRC以下であってもよい。   In the above-described rolling bearing for automotive electrical equipment, the volume ratio of the austenite phase in the hardened hardened layer may be 10% or more and 40% or less. In the above-described rolling bearing for automotive electrical equipment, the hardness of the hardened hardened layer may be 58 HRC or more and 64 HRC or less.

本発明の一態様に係る増減速機用転がり軸受は、入力軸の回転を遊星歯車を用いて増減速させて出力軸に伝える増減速機において油潤滑されながら遊星歯車を回転可能に支持する。増減速機用転がり軸受は、内輪と、外輪と、内輪と外輪の間に配置される転動体とを備える。内輪、外輪及び転動体は鋼製である。内輪及び外輪の軌道面並びに転動体の転動面の少なくともいずれかには、焼入硬化層が設けられ、焼入硬化層における水素拡散係数は、2.6×10−11/sより小さい。 The rolling bearing for the speed reducer according to one aspect of the present invention rotatably supports the planetary gear while being oil-lubricated in the speed reducer that transmits and reduces the rotation of the input shaft to the output shaft by using the planetary gear. A rolling bearing for an accelerator / decelerator includes an inner ring, an outer ring, and a rolling element disposed between the inner ring and the outer ring. The inner ring, outer ring and rolling elements are made of steel. A quench hardening layer is provided on at least one of the raceway surfaces of the inner ring and the outer ring and the rolling surface of the rolling element, and the hydrogen diffusion coefficient in the quench hardening layer is 2.6 × 10 −11 m 2 / s. small.

上記の増減速機用転がり軸受において、焼入硬化層は、窒素を含有していてもよい。上記の増減速機用転がり軸受において、焼入硬化層中における窒素濃度は、0.05重量パーセント以上0.6重量パーセント以下であってもよい。   In the above-described rolling bearing for the speed reducer, the hardened hardened layer may contain nitrogen. In the above-described rolling bearing for speed reducer, the nitrogen concentration in the hardened hardened layer may be 0.05 weight percent or more and 0.6 weight percent or less.

上記の増減速機用転がり軸受において、焼入硬化層中におけるオーステナイト相の体積比率は、10パーセント以上40パーセント以下であってもよい。上記の増減速機用転がり軸受において、焼入硬化層の硬度は、58HRC以上64HRC以下であってもよい。   In the above-described rolling bearing for speed reducer, the volume ratio of the austenite phase in the hardened hardened layer may be 10% or more and 40% or less. In the above-described rolling bearing for the speed reducer, the hardness of the hardened hardened layer may be 58 HRC or more and 64 HRC or less.

本発明の一態様に係る転がり軸受、自動車電装補機用転がり軸受及び増減速機用転がり軸受によると、表面から水素が浸入することに伴う水素脆性の発生を抑制することができる。   According to the rolling bearing, the rolling accessory bearing for automobile electrical equipment, and the rolling bearing for speed increasing / decreasing device according to one embodiment of the present invention, it is possible to suppress the occurrence of hydrogen embrittlement due to the penetration of hydrogen from the surface.

第1実施形態に係る転動部品10の断面図である。It is sectional drawing of the rolling component 10 which concerns on 1st Embodiment. 図1の領域IIにおける拡大図である。It is an enlarged view in the area | region II of FIG. 水素拡散係数の測定装置20の模式図である。1 is a schematic diagram of a hydrogen diffusion coefficient measuring device 20. FIG. 第1実施形態に係る転動部品10の製造方法を示す工程図である。It is process drawing which shows the manufacturing method of the rolling component 10 which concerns on 1st Embodiment. 第1実施形態に係る転がり軸受100の断面図である。It is sectional drawing of the rolling bearing 100 which concerns on 1st Embodiment. 転動疲労試験における回転条件を示すグラフである。It is a graph which shows the rotation conditions in a rolling fatigue test. 第2実施形態に係る転がり軸受200が用いられた自動車電装補機の断面図である。It is sectional drawing of the automotive electrical equipment auxiliary | assistant machine in which the rolling bearing 200 which concerns on 2nd Embodiment was used. 第2実施形態に係る転がり軸受200の断面図である。It is sectional drawing of the rolling bearing 200 which concerns on 2nd Embodiment. 第3実施形態に係る転がり軸受400が用いられた増速機500の断面図である。It is sectional drawing of the gearbox 500 in which the rolling bearing 400 which concerns on 3rd Embodiment was used. 第3実施形態に係る転がり軸受400の断面図である。It is sectional drawing of the rolling bearing 400 which concerns on 3rd Embodiment.

図面を参照して本発明の第1実施形態を説明する。以下の図面において、同一又は相当する部分に同一の参照番号を付し、その説明は繰り返さないものとする。   A first embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. In the following drawings, the same or corresponding parts are denoted by the same reference numerals, and the description thereof will not be repeated.

(第1実施形態に係る転動部品の構成)
以下に、第1実施形態に係る転動部品の構成を説明する。
(Configuration of the rolling component according to the first embodiment)
Below, the structure of the rolling component which concerns on 1st Embodiment is demonstrated.

図1は、第1実施形態に係る転動部品10の断面図である。図1に示すように、第1実施形態に係る転動部品10は、スラスト玉軸受の内輪(すなわち、軸軌道盤)である。但し、転動部品10は、これに限られるものではない。転動部品10は、スラスト玉軸受の外輪(すなわち、ハウジング軌道盤)であってもよい。転動部品10は、スラスト玉軸受の転動体であってもよい。   FIG. 1 is a cross-sectional view of a rolling component 10 according to the first embodiment. As shown in FIG. 1, the rolling component 10 according to the first embodiment is an inner ring (that is, a shaft washer) of a thrust ball bearing. However, the rolling component 10 is not limited to this. The rolling component 10 may be an outer ring (that is, a housing washer) of a thrust ball bearing. The rolling component 10 may be a rolling element of a thrust ball bearing.

転動部品10は、鋼製である。転動部品10に用いられる鋼は、例えばJIS規格(JIS4805:2008)に定める高炭素クロム軸受鋼である。転動部品10に用いられる鋼は、JIS規格(JIS4805:2008)に定めるSUJ2又はSUJ3であってもよい。転動部品10に用いられる鋼は、AMS6491に定めるM50等の高速度鋼であってもよい。   The rolling component 10 is made of steel. The steel used for the rolling component 10 is, for example, a high carbon chrome bearing steel defined in JIS standards (JIS 4805: 2008). The steel used for the rolling part 10 may be SUJ2 or SUJ3 defined in JIS standard (JIS 4805: 2008). The steel used for the rolling part 10 may be a high speed steel such as M50 defined in AMS6491.

転動部品10は、リング状の形状を有している。転動部品10は、上面10aと、底面10bと、内周面10cと、外周面10dとを有している。底面10bは、上面10aの反対面である。内周面10c及び外周面10dは、上面10a及び底面10bに連なっている。上面10aは、転動部品10の軌道面となっている。   The rolling component 10 has a ring shape. The rolling component 10 has an upper surface 10a, a bottom surface 10b, an inner peripheral surface 10c, and an outer peripheral surface 10d. The bottom surface 10b is the opposite surface of the top surface 10a. The inner peripheral surface 10c and the outer peripheral surface 10d are connected to the upper surface 10a and the bottom surface 10b. The upper surface 10 a is a raceway surface of the rolling component 10.

図2は、図1の領域IIにおける拡大図である。図2に示すように、転動部品10は、焼入硬化層11を有している。焼入硬化層11は、転動部品10の表面にある。より具体的には、焼入硬化層11は、転動部品10の上面10a(軌道面)にある。   FIG. 2 is an enlarged view of region II in FIG. As shown in FIG. 2, the rolling component 10 has a hardened and hardened layer 11. The quench hardened layer 11 is on the surface of the rolling part 10. More specifically, the hardened and hardened layer 11 is on the upper surface 10 a (track surface) of the rolling component 10.

焼入硬化層11における水素拡散係数は、2.6×10−11/sより小さい。焼入硬化層11における水素拡散係数は、2.1×10−11/s以下であってもよい。焼入硬化層11における水素拡散係数は、1.9×10−11/s以下であってもよい。 The hydrogen diffusion coefficient in the quench hardened layer 11 is smaller than 2.6 × 10 −11 m 2 / s. The hydrogen diffusion coefficient in the quench hardened layer 11 may be 2.1 × 10 −11 m 2 / s or less. The hydrogen diffusion coefficient in the quench hardened layer 11 may be 1.9 × 10 −11 m 2 / s or less.

焼入硬化層11における水素拡散係数は、1.6×10−11/s以下であってもよい。焼入硬化層11における水素拡散係数は、1.4×10−11/s以下であってもよい。焼入硬化層11における水素拡散係数は、0.15×10−11/s以下であってもよい。 The hydrogen diffusion coefficient in the quench hardened layer 11 may be 1.6 × 10 −11 m 2 / s or less. The hydrogen diffusion coefficient in the quench hardened layer 11 may be 1.4 × 10 −11 m 2 / s or less. The hydrogen diffusion coefficient in the quench hardened layer 11 may be 0.15 × 10 −11 m 2 / s or less.

水素拡散係数は、電気化学的水素透過法により測定される。図3は、水素拡散係数の測定装置20の模式図である。図3に示すように、測定装置20は、アノード槽21と、カソード槽22と、アノード電極23と、カソード電極24と、ガルバノスタット25と、ポテンショスタット26とを有している。アノード槽21とカソード槽22は、試験片27により分断されている。試験片27は、厚さLを有している。厚さLは、例えば、1mmである。アノード電極23及びカソード電極24は、白金(Pt)により形成されている。   The hydrogen diffusion coefficient is measured by an electrochemical hydrogen permeation method. FIG. 3 is a schematic diagram of the hydrogen diffusion coefficient measuring apparatus 20. As shown in FIG. 3, the measuring device 20 includes an anode tank 21, a cathode tank 22, an anode electrode 23, a cathode electrode 24, a galvanostat 25, and a potentiostat 26. The anode tank 21 and the cathode tank 22 are divided by a test piece 27. The test piece 27 has a thickness L. The thickness L is, for example, 1 mm. The anode electrode 23 and the cathode electrode 24 are made of platinum (Pt).

アノード槽21には、アノード液28が入れられている。アノード液28は、1mol/Lの水酸化ナトリウム水溶液である。カソード槽22には、カソード液29が入れられている。カソード液29は、0.05mol/Lの硫酸にチオ尿酸を混ぜたものである。アノード電極23は、アノード液28に浸漬されている。カソード電極24は、カソード液29に浸漬されている。   An anode liquid 28 is placed in the anode tank 21. The anolyte 28 is a 1 mol / L sodium hydroxide aqueous solution. The cathode tank 22 contains a catholyte 29. Catholyte 29 is a mixture of 0.05 mol / L sulfuric acid and thiouric acid. The anode electrode 23 is immersed in the anolyte 28. The cathode electrode 24 is immersed in the catholyte 29.

ガルバノスタット25の端子の一方は、カソード電極24に接続されている。ガルバノスタット25の端子の他方は、試験片27に接続されている。ポテンショスタット26の端子の一方は、アノード電極23に接続されている。ポテンショスタット26の端子の他方は、試験片27に接続されている。   One terminal of the galvanostat 25 is connected to the cathode electrode 24. The other terminal of the galvanostat 25 is connected to the test piece 27. One terminal of the potentiostat 26 is connected to the anode electrode 23. The other terminal of the potentiostat 26 is connected to the test piece 27.

水素拡散係数の測定においては、ガルバノスタット25により、試験片27に電流が供給される。これにより、試験片27のカソード液29側に、水素が発生する。この発生した水素は、カソード液29側の表面から、試験片27の内部に侵入する。   In the measurement of the hydrogen diffusion coefficient, a current is supplied to the test piece 27 by the galvanostat 25. Thereby, hydrogen is generated on the cathode solution 29 side of the test piece 27. The generated hydrogen enters the inside of the test piece 27 from the surface on the catholyte 29 side.

試験片27の内部に侵入した水素は、試験片27中を拡散しながら移動する。試験片27のアノード液28側の面に到達した水素は、イオン化する。これにより、イオン化電流が流れる。イオン化電流が流れ始めるまでの時間をtb、試験片27の厚さをLとした場合に、水素拡散係数は、L/(15.3×tb)により求められる。なお、水素拡散係数の測定は、20℃以上25℃以下の範囲内において行われる。 The hydrogen that has entered the inside of the test piece 27 moves while diffusing in the test piece 27. Hydrogen that reaches the surface of the test piece 27 on the anolyte 28 side is ionized. Thereby, an ionization current flows. When the time until the ionization current starts to flow is tb and the thickness of the test piece 27 is L, the hydrogen diffusion coefficient is obtained by L 2 /(15.3×tb). Note that the measurement of the hydrogen diffusion coefficient is performed within a range of 20 ° C. or more and 25 ° C. or less.

焼入硬化層11は、マルテンサイト相と、オーステナイト相とを含んでいる。焼入硬化層11中におけるオーステナイト相の体積比率は、10パーセント以上40パーセント以下であることが好ましい。   The quench hardened layer 11 contains a martensite phase and an austenite phase. The volume ratio of the austenite phase in the quench hardened layer 11 is preferably 10 percent or more and 40 percent or less.

焼入硬化層11中におけるオーステナイト相の体積比率の測定は、X線回折により行われる。すなわち、焼入硬化層11中におけるオーステナイト相の体積比率は、焼入硬化層11におけるオーステナイト相の回折ピークとマルテンサイト相の回折ピークとの強度比を測定することにより、決定される。   The volume ratio of the austenite phase in the quench hardened layer 11 is measured by X-ray diffraction. That is, the volume ratio of the austenite phase in the quench-hardened layer 11 is determined by measuring the intensity ratio between the diffraction peak of the austenite phase and the diffraction peak of the martensite phase in the quench-hardened layer 11.

焼入硬化層11は窒素を含有していてもよい。焼入硬化層11中における窒素濃度は、0.05重量パーセント以上0.6重量パーセント以下であることが好ましい。焼入硬化層11中における窒素濃度は、EPMA(Electron Probe Micro Analyzer)により測定される。   The quench hardening layer 11 may contain nitrogen. The nitrogen concentration in the hardened and hardened layer 11 is preferably 0.05 weight percent or more and 0.6 weight percent or less. The nitrogen concentration in the quench hardened layer 11 is measured by EPMA (Electron Probe Micro Analyzer).

焼入硬化層11の硬度は、58HRC以上64HRC以下であることが好ましい。焼入硬化層11の硬度は、JIS Z2245:2016に定める方法にしたがって測定される。   The hardness of the hardened and hardened layer 11 is preferably 58 HRC or more and 64 HRC or less. The hardness of the quench-hardened layer 11 is measured according to the method defined in JIS Z2245: 2016.

(第1実施形態に係る転動部品の製造方法)
以下に、第1実施形態に係る転動部品10の製造方法を説明する。
(Method for manufacturing a rolling part according to the first embodiment)
Below, the manufacturing method of the rolling component 10 which concerns on 1st Embodiment is demonstrated.

図4は、第1実施形態に係る転動部品10の製造方法を示す工程図である。図4に示すように、第1実施形態に係る転動部品10の製造方法は、準備工程S1と、焼き入れ工程S2と、焼き戻し工程S3と、後処理工程S4を有している。焼き入れ工程S2は、準備工程S1の後に行われる。焼き戻し工程S3は、焼き入れ工程S2の後に行われる。後処理工程S4は、焼き戻し工程S3の後に行われる。   FIG. 4 is a process diagram illustrating a method for manufacturing the rolling component 10 according to the first embodiment. As shown in FIG. 4, the manufacturing method of the rolling component 10 which concerns on 1st Embodiment has preparatory process S1, quenching process S2, tempering process S3, and post-processing process S4. The quenching step S2 is performed after the preparation step S1. The tempering step S3 is performed after the quenching step S2. The post-processing step S4 is performed after the tempering step S3.

準備工程S1においては、第1実施形態に係る転動部品10の製造方法が実施されることにより転動部品10となる加工対象物が準備される。この加工対象物は、転動部品10が例えばスラスト玉軸受の内輪又は外輪である場合、鋼製のリング状部材である。この加工対象物は、転動部品10が例えばスラスト玉軸受の転動体である場合、鋼製の球状部材である。   In preparation process S1, the processing target object used as rolling component 10 is prepared by performing the manufacturing method of rolling component 10 concerning a 1st embodiment. This processing object is a steel ring-shaped member when the rolling component 10 is an inner ring or an outer ring of a thrust ball bearing, for example. This processing object is a steel spherical member when the rolling component 10 is a rolling element of a thrust ball bearing, for example.

加工対象物を構成する鋼は、例えば、軸受鋼である。好ましくは、加工対象物を構成する鋼は、JIS規格(JIS4805:2008)に定められる高炭素クロム軸受鋼である。加工対象物を構成する鋼は、JIS規格(JIS4805:2008)に定められるSUJ2又はSUJ3であってもよい。加工対象物を構成する鋼は、AMS6491に定めるM50等の高速度鋼であってもよい。   The steel constituting the workpiece is, for example, bearing steel. Preferably, the steel constituting the workpiece is a high carbon chromium bearing steel defined in JIS standards (JIS 4805: 2008). The steel constituting the workpiece may be SUJ2 or SUJ3 defined in the JIS standard (JIS 4805: 2008). The steel constituting the workpiece may be a high speed steel such as M50 defined in AMS6491.

焼き入れ工程S2においては、加工対象物を構成する鋼に対する焼き入れが行われる。焼き入れ工程S2は、加熱工程S21と冷却工程S22とを有している。加熱工程S21においては、加工対象物の加熱が行われる。加熱工程S21においては、加工対象物は、加工対象物を構成する鋼のA点以上の温度(以下においては、加熱温度という)まで加熱される。加熱温度は、例えば800℃以上900℃以下である。 In the quenching step S2, the steel constituting the workpiece is quenched. The quenching step S2 has a heating step S21 and a cooling step S22. In the heating step S21, the workpiece is heated. In the heating step S21, the processing object, the object configuration to steel A 1 point or more temperature (hereinafter may referred to the heating temperature) is heated to. The heating temperature is, for example, 800 ° C. or higher and 900 ° C. or lower.

加熱工程S21における加工対象物の加熱は、例えば加熱炉内で行われる。加熱炉内の雰囲気は、例えばRXガスである。加熱炉内の雰囲気には、窒素を含有するガスが添加されてもよい。窒素を含有するガスの具体例は、アンモニアガスである。加熱工程S21においては、加工対象物が加熱温度まで昇温された後、当該加熱温度で所定時間(以下においては、保持時間という)保持される。   The processing object is heated in the heating step S21, for example, in a heating furnace. The atmosphere in the heating furnace is, for example, RX gas. A gas containing nitrogen may be added to the atmosphere in the heating furnace. A specific example of the nitrogen-containing gas is ammonia gas. In the heating step S21, after the workpiece is heated to the heating temperature, the workpiece is held at the heating temperature for a predetermined time (hereinafter referred to as a holding time).

保持時間が長くなるほど、又は加熱温度が高くなるほど、加熱工程S21において、加工対象物を構成する鋼材中の炭素がオーステナイト相に溶け出す。オーステナイト相中の炭素量が多いほど、残留オーステナイト相が多くなる傾向がある。そのため、保持時間及び加熱温度を制御することにより、焼入硬化層11中のオーステナイト相の体積比率を制御することができる。   As the holding time becomes longer or the heating temperature becomes higher, in the heating step S21, carbon in the steel material constituting the workpiece is dissolved into the austenite phase. As the amount of carbon in the austenite phase increases, the residual austenite phase tends to increase. Therefore, the volume ratio of the austenite phase in the quenched and hardened layer 11 can be controlled by controlling the holding time and the heating temperature.

加工対象物を構成する鋼材中のオーステナイト安定化元素の量が増加すると、残留オーステナイト相が多くなる傾向にある。そのため、加工対象物を構成する鋼材にオーステナイト安定化元素である合金元素を多く含む鋼種を用いる又は加熱工程S21において加熱雰囲気に窒素を含有するガスを添加することにより、焼入硬化層11中のオーステナイト相の体積比率を制御することができる。   When the amount of the austenite stabilizing element in the steel material constituting the workpiece is increased, the residual austenite phase tends to increase. Therefore, by using a steel type that contains a lot of alloy elements that are austenite stabilizing elements in the steel material that constitutes the workpiece, or by adding a gas containing nitrogen to the heating atmosphere in the heating step S21, The volume ratio of the austenite phase can be controlled.

加工対象物を構成する鋼材中の窒素は、加工対象物を構成する鋼材中のCr等との間で窒化物を形成する。この窒化物は、加工対象物を構成する鋼材中に微細に分散することにより、加工対象物を構成する鋼材を硬化させる。また、窒化物は水素のトラップサイトになるため、水素拡散係数が小さくなる。そのため、加熱工程S21において、窒素を含有するガスの濃度、加熱温度及び保持時間を制御することにより、焼入硬化層11の硬度及び水素拡散係数を制御することができる。   Nitrogen in the steel material constituting the object to be processed forms a nitride with Cr or the like in the steel material constituting the object to be processed. This nitride hardens the steel material constituting the workpiece by being finely dispersed in the steel material constituting the workpiece. In addition, since nitride serves as a hydrogen trap site, the hydrogen diffusion coefficient is reduced. Therefore, in the heating step S21, the hardness and hydrogen diffusion coefficient of the hardened hardened layer 11 can be controlled by controlling the concentration of the gas containing nitrogen, the heating temperature, and the holding time.

冷却工程S22においては、加工対象物の冷却が行われる。冷却工程S22において、加工対象物は、加熱温度から加工対象物を構成する鋼のM点以下の温度(以下においては、冷却温度という)まで冷却される。冷却工程S22における加工対象物の冷却は、従来周知の任意の冷媒を用いて行われる。加工対象物の冷却に用いられる冷媒は、例えば油又は水である。 In the cooling step S22, the workpiece is cooled. In the cooling step S22, the object to be processed is cooled from the heating temperature to a temperature not higher than the MS point of the steel constituting the object to be processed (hereinafter referred to as a cooling temperature). The workpiece to be cooled in the cooling step S22 is performed using any conventionally known refrigerant. The refrigerant used for cooling the workpiece is, for example, oil or water.

なお、冷却工程S22における冷却温度及び冷却速度は、冷却工程S22において生じるマルテンサイト相の量(別の観点からいえば、冷却工程S22後においてもオーステナイト相のまま残留する量)に影響する。そのため、冷却温度及び冷却速度を制御することによっても、焼入硬化層11中のオーステナイト相の体積比率を制御することができる。   Note that the cooling temperature and cooling rate in the cooling step S22 affect the amount of martensite phase generated in the cooling step S22 (in other words, the amount remaining in the austenite phase even after the cooling step S22). Therefore, the volume ratio of the austenite phase in the quenched and hardened layer 11 can also be controlled by controlling the cooling temperature and the cooling rate.

焼き戻し工程S3においては、加工対象物を構成する鋼が焼き戻される。加工対象物の焼き戻しは、加工対象物をA点未満の温度(以下においては、焼き戻し温度という)で所定時間(以下においては、焼き戻し時間という)保持することにより行われる。焼き戻し温度は、例えば180℃である。焼き戻し時間は、例えば2時間である。 In the tempering step S3, the steel constituting the workpiece is tempered. Tempering of the workpiece is performed by holding the workpiece at a temperature below A 1 (hereinafter referred to as tempering temperature) for a predetermined time (hereinafter referred to as tempering time). The tempering temperature is, for example, 180 ° C. The tempering time is, for example, 2 hours.

焼き戻し工程S3においては、冷却工程S22によってもマルテンサイト相とならなかったオーステナイト相が、フェライト相と炭化物相とに分解される。フェライト相及び炭化物相へと分解されるオーステナイト相の量は、焼き戻し温度及び焼き戻し時間を制御することにより、変化する。そのため、焼き戻し温度及び焼き戻し時間を制御することによっても、焼入硬化層11中のオーステナイト相の体積比率を制御することができる。   In the tempering step S3, the austenite phase that has not become the martensite phase even in the cooling step S22 is decomposed into a ferrite phase and a carbide phase. The amount of austenite phase that is decomposed into ferrite and carbide phases varies by controlling the tempering temperature and tempering time. Therefore, the volume ratio of the austenite phase in the quenched and hardened layer 11 can also be controlled by controlling the tempering temperature and the tempering time.

後処理工程S4においては、加工対象物に対する後処理が行われる。後処理工程S4においては、例えば、加工対象物の洗浄、加工対象物に対する研削、研磨等の機械加工等が行われる。以上により、転動部品10の製造が行われる。   In post-processing process S4, the post-processing with respect to a process target object is performed. In the post-processing step S4, for example, cleaning of the processing object, machining such as grinding and polishing of the processing object, and the like are performed. As described above, the rolling component 10 is manufactured.

(第1実施形態に係る転がり軸受の構成)
以下に、第1実施形態に係る転がり軸受100の構成を説明する。図5は、第1実施形態に係る転がり軸受100の断面図である。図5に示すように、転がり軸受100は、スラスト玉軸受である。但し、転がり軸受100は、これに限られるものではない。
(Configuration of the rolling bearing according to the first embodiment)
Below, the structure of the rolling bearing 100 which concerns on 1st Embodiment is demonstrated. FIG. 5 is a cross-sectional view of the rolling bearing 100 according to the first embodiment. As shown in FIG. 5, the rolling bearing 100 is a thrust ball bearing. However, the rolling bearing 100 is not limited to this.

転がり軸受100は、内輪30と、外輪40と、転動体50と、保持器60とを有している。内輪30及び外輪40は、各々の軌道面が対向するように配置されている。転動体50は、内輪30と外輪40との間に配置されている。保持器60は、内輪30と外輪40との間に配置されている。保持器60には、貫通穴が設けられている。保持器60の貫通穴に転動体50が通されることにより、周方向における転動体50同士の間隔が保持されている。保持器60は、例えば樹脂材料により形成されている。内輪30、外輪40及び転動体50の少なくとも1つは、上記の転動部品10である。すなわち、内輪30及び外輪40の軌道面並びに転動体50の転動面のうちの少なくとも1つには、上記の焼入硬化層11が設けられている。   The rolling bearing 100 includes an inner ring 30, an outer ring 40, rolling elements 50, and a cage 60. The inner ring 30 and the outer ring 40 are arranged so that the respective raceway surfaces face each other. The rolling element 50 is disposed between the inner ring 30 and the outer ring 40. The cage 60 is disposed between the inner ring 30 and the outer ring 40. The cage 60 is provided with a through hole. By allowing the rolling elements 50 to pass through the through holes of the cage 60, the spacing between the rolling elements 50 in the circumferential direction is maintained. The cage 60 is made of, for example, a resin material. At least one of the inner ring 30, the outer ring 40, and the rolling element 50 is the rolling component 10 described above. That is, at least one of the raceway surfaces of the inner ring 30 and the outer ring 40 and the rolling surface of the rolling element 50 is provided with the above-mentioned quench hardening layer 11.

(第1実施形態に係る転動部品及び転がり軸受の効果)
以下に、第1実施形態に係る転動部品10及び第1実施形態に係る転がり軸受100の効果を説明する。
(Effects of rolling parts and rolling bearings according to the first embodiment)
Below, the effect of the rolling component 10 which concerns on 1st Embodiment, and the rolling bearing 100 which concerns on 1st Embodiment is demonstrated.

上記のとおり、第1実施形態に係る転動部品10において、焼入硬化層11における水素拡散係数は、2.6×10−11/sより小さい。そのため、第1実施形態に係る転動部品10においては、表面から侵入した水素が焼入硬化層11の内部に拡散するためにより長時間を要する。そのため、第1実施形態に係る転動部品によると、表面から水素が浸入することに伴う水素脆性の発生を抑制することができる。 As described above, in the rolling component 10 according to the first embodiment, the hydrogen diffusion coefficient in the hardened and hardened layer 11 is smaller than 2.6 × 10 −11 m 2 / s. Therefore, in the rolling component 10 according to the first embodiment, it takes a longer time for hydrogen that has entered from the surface to diffuse into the hardened and hardened layer 11. Therefore, according to the rolling component according to the first embodiment, it is possible to suppress the occurrence of hydrogen embrittlement due to the penetration of hydrogen from the surface.

窒素は、転動部品10を構成する鋼中の合金元素との間で、窒化物を形成する。そのため、焼入硬化層11が窒素を含有している場合には、焼入硬化層11中の窒化物の含有量が増加する結果、焼入硬化層11の水素拡散係数が低下するとともに、焼入硬化層11の硬度が上昇する。   Nitrogen forms a nitride with the alloy elements in the steel constituting the rolling part 10. Therefore, when the quench hardening layer 11 contains nitrogen, the content of nitride in the quench hardening layer 11 increases, resulting in a decrease in the hydrogen diffusion coefficient of the quench hardening layer 11 and a quenching. The hardness of the cured layer 11 increases.

焼入硬化層11中の窒素濃度が0.6重量パーセントを超えると、窒素と反応して窒化物となるCrが多くなる。窒素と反応して窒化物となったCrは、焼入硬化層11の焼入性の向上に寄与しない。他方で、焼入硬化層11中の窒素濃度が0.05重量パーセント未満では、窒化物の形成量が少なく、焼入硬化層11の硬度上昇及び水素拡散係数低減に与える影響が少ない。そのため、焼入硬化層11中の窒素濃度が、0.05重量パーセント以上0.6重量パーセント以下の場合、窒素導入に伴う硬度上昇及び水素拡散係数低減を行いつつ、焼入硬化層11の焼入性を確保することができる。   When the nitrogen concentration in the quench-hardened layer 11 exceeds 0.6 weight percent, the amount of Cr that reacts with nitrogen to become a nitride increases. Cr that reacts with nitrogen to become nitride does not contribute to the improvement of the hardenability of the hardened hardened layer 11. On the other hand, when the nitrogen concentration in the quench-hardened layer 11 is less than 0.05 weight percent, the amount of nitride formed is small, and the influence on the hardness increase and the hydrogen diffusion coefficient reduction of the quench-hardened layer 11 is small. Therefore, when the nitrogen concentration in the hardened layer 11 is 0.05 weight percent or more and 0.6 weight percent or less, the hardening of the hardened layer 11 is performed while increasing the hardness and reducing the hydrogen diffusion coefficient due to the introduction of nitrogen. Imperviousness can be ensured.

オーステナイト相は、マルテンサイト相よりも水素拡散係数が小さい。そのため、焼入硬化層11中におけるオーステナイト相の体積比率が大きいほど、焼入硬化層11の水素拡散係数が低下する。一方で、焼入硬化層11中のオーステナイト相は、転動部品10を使用している間にマルテンサイト相に変態する場合がある。そのため、焼入硬化層11中におけるオーステナイト相の体積比率が大きすぎると、寸法安定性が低下する。したがって、焼入硬化層11中におけるオーステナイト相の体積比率が10パーセント以上40パーセント以下である場合には、寸法安定性を維持しつつ、水素拡散係数を低下させることができる。   The austenite phase has a smaller hydrogen diffusion coefficient than the martensite phase. Therefore, the larger the volume ratio of the austenite phase in the hardened layer 11, the lower the hydrogen diffusion coefficient of the hardened layer 11. On the other hand, the austenite phase in the hardened and hardened layer 11 may be transformed into a martensite phase while using the rolling component 10. For this reason, if the volume ratio of the austenite phase in the quench hardened layer 11 is too large, the dimensional stability decreases. Therefore, when the volume ratio of the austenite phase in the quench hardened layer 11 is 10% or more and 40% or less, the hydrogen diffusion coefficient can be lowered while maintaining dimensional stability.

転動部品10の表面(軌道面)は、接触応力を受けても変形しないことが求められる。そのため、転動部品10の表面にある焼入硬化層11には、硬度が要求される。一方で、焼入硬化層11の硬度が過度に高い場合、靱性が低下する。したがって、焼入硬化層11の硬度が58HRC以上64HRC以下である場合には、転動部品10の表面における靱性を確保しつつ、接触応力が印加されることによる転動部品10の表面の変形を抑制することができる。   The surface (track surface) of the rolling component 10 is required not to be deformed even when subjected to contact stress. Therefore, the hardened and hardened layer 11 on the surface of the rolling component 10 is required to have hardness. On the other hand, if the hardness of the hardened hardened layer 11 is excessively high, the toughness decreases. Therefore, when the hardness of the hardened hardened layer 11 is 58 HRC or more and 64 HRC or less, deformation of the surface of the rolling component 10 due to application of contact stress while securing toughness on the surface of the rolling component 10 is achieved. Can be suppressed.

上記のとおり、第1実施形態に係る転がり軸受100を構成する内輪30、外輪40及び転動体50の少なくとも1つは、転動部品10である。そのため、第1実施形態に係る転がり軸受100によると、表面から水素が浸入することに伴う水素脆性の発生を抑制することができる。   As described above, at least one of the inner ring 30, the outer ring 40, and the rolling element 50 constituting the rolling bearing 100 according to the first embodiment is the rolling component 10. Therefore, according to the rolling bearing 100 which concerns on 1st Embodiment, generation | occurrence | production of hydrogen embrittlement accompanying hydrogen infiltrating from the surface can be suppressed.

(転動疲労試験)
以下に、第1実施形態に係る転動部品10に対して実施した転動疲労試験を説明する。
(Rolling fatigue test)
Below, the rolling fatigue test implemented with respect to the rolling component 10 which concerns on 1st Embodiment is demonstrated.

<供試材>
表1に、上記の転動疲労試験に供した供試材の作製条件、焼入硬化層11中における窒素濃度、焼入硬化層11中におけるオーステナイト相の体積比率及び焼入硬化層11における水素拡散係数を示す。表1に示すように、供試材1〜供試材3に用いられた鋼種は、SUJ2である。供試材4及び供試材5に用いられた鋼種は、SUJ3である。供試材6に用いられた鋼種は、M50である。
<Sample material>
Table 1 shows the preparation conditions of the specimens subjected to the rolling fatigue test, the nitrogen concentration in the hardened and hardened layer 11, the volume ratio of the austenite phase in the hardened and hardened layer 11, and the hydrogen in the hardened and hardened layer 11. Indicates the diffusion coefficient. As shown in Table 1, the steel type used for Specimen 1 to Specimen 3 is SUJ2. The steel type used for the specimen 4 and specimen 5 is SUJ3. The steel type used for the specimen 6 is M50.

供試材1及び供試材4に対する加熱工程S21は、850℃の加熱温度、RXガス雰囲気中において行われた。供試材6に対する加熱工程S21は、約1100℃の加熱温度、RXガス雰囲気中において行われた。供試材2、供試材3及び供試材5に対する加熱工程S21は、850℃の加熱温度、アンモニアガスを添加したRXガス雰囲気中において行われた。なお、供試材2及び供試材5においては、焼入硬化層11中の窒素濃度が0.2重量パーセントとなるようにアンモニアガスの濃度が調整され、供試材3においては、焼入硬化層11中の窒素濃度が0.4重量パーセントとなるようにアンモニアガスの濃度が調整された。供試材1〜供試材6に対しては、焼き戻し工程S3は、180℃の焼き戻し温度、2時間(120分)の焼き戻し時間で行われた。   The heating step S21 for the test material 1 and the test material 4 was performed at a heating temperature of 850 ° C. in an RX gas atmosphere. The heating step S21 for the test material 6 was performed at a heating temperature of about 1100 ° C. in an RX gas atmosphere. The heating step S21 for the sample material 2, the sample material 3, and the sample material 5 was performed in an RX gas atmosphere to which a heating temperature of 850 ° C. and ammonia gas were added. In the sample material 2 and the sample material 5, the concentration of ammonia gas is adjusted so that the nitrogen concentration in the quench-hardened layer 11 is 0.2 weight percent. The concentration of ammonia gas was adjusted so that the nitrogen concentration in the cured layer 11 was 0.4 weight percent. For Specimens 1 to 6, tempering step S3 was performed at a tempering temperature of 180 ° C. and a tempering time of 2 hours (120 minutes).

供試材1の焼入硬化層11中におけるオーステナイト相の体積比率は、8.9パーセントであった。供試材2の焼入硬化層11中におけるオーステナイト相の体積比率は、21.7パーセントであった。   The volume ratio of the austenite phase in the hardened and hardened layer 11 of the specimen 1 was 8.9 percent. The volume ratio of the austenite phase in the quenched and hardened layer 11 of the specimen 2 was 21.7%.

供試材3の焼入硬化層11中におけるオーステナイト相の体積比率は、29.6パーセントであった。供試材4中の焼入硬化層11中におけるオーステナイト相の体積比率は、20.3パーセントであった。供試材5の焼入硬化層11中におけるオーステナイト相の体積比率は、31.8パーセントであった。供試材6の焼入硬化層11中におけるオーステナイト相の体積比率は、3.3パーセントであった。   The volume ratio of the austenite phase in the quenched and hardened layer 11 of the specimen 3 was 29.6 percent. The volume ratio of the austenite phase in the quenched and hardened layer 11 in the test material 4 was 20.3%. The volume ratio of the austenite phase in the quenched and hardened layer 11 of the specimen 5 was 31.8%. The volume ratio of the austenite phase in the quenched and hardened layer 11 of the specimen 6 was 3.3%.

供試材1の焼入硬化層11の水素拡散係数は、2.63×10−11/sであった。供試材2の焼入硬化層11の水素拡散係数は、2.09×10−11/sであった。 The hydrogen diffusion coefficient of the quenched and hardened layer 11 of the test material 1 was 2.63 × 10 −11 m 2 / s. The hydrogen diffusion coefficient of the quenched and hardened layer 11 of the specimen 2 was 2.09 × 10 −11 m 2 / s.

供試材3の焼入硬化層11の水素拡散係数は、1.60×10−11/sであった。供試材4の焼入硬化層11の水素拡散係数は、1.88×10−11/sであった。供試材5の焼入硬化層11の水素拡散係数は、1.40×10−11/sであった。供試材6の焼入硬化層11の水素拡散係数は、0.15×10−11/sであった。 The hydrogen diffusion coefficient of the quenched and hardened layer 11 of the specimen 3 was 1.60 × 10 −11 m 2 / s. The hydrogen diffusion coefficient of the quenched and hardened layer 11 of the specimen 4 was 1.88 × 10 −11 m 2 / s. The hydrogen diffusion coefficient of the quenched and hardened layer 11 of the test material 5 was 1.40 × 10 −11 m 2 / s. The hydrogen diffusion coefficient of the quenched and hardened layer 11 of the test material 6 was 0.15 × 10 −11 m 2 / s.

<転動疲労試験方法>
各供試材を用いてスラスト玉軸受を構成した。なお、このスラスト玉軸受の転動体は、SUS440C製の鋼球とした。このスラスト玉軸受には、潤滑剤として、グリコール系潤滑油に純水を混合したもの用いた。これにより、このスラスト玉軸受は、水素が軌道面から侵入しうる状況とされた。
<Rolling fatigue test method>
A thrust ball bearing was constructed using each specimen. The rolling element of this thrust ball bearing was a steel ball made of SUS440C. In this thrust ball bearing, as a lubricant, a mixture of glycol-based lubricant and pure water was used. As a result, this thrust ball bearing is in a state where hydrogen can enter from the raceway surface.

転動疲労試験は、このスラスト玉軸受に4.9kNのアキシャル荷重を加えた状態(この状態において、軌道面と転動体との間における最大接触面圧は、弾性ヘルツ接触計算で2.3GPaとなる)で、内輪を外輪に対して相対的に回転させることにより行われた。図6は、転動疲労試験における回転条件を示すグラフである。図6に示すように、内輪の外輪に対する相対的な回転は、0.5秒間を1サイクルとして行われた。   In the rolling fatigue test, an axial load of 4.9 kN was applied to this thrust ball bearing (in this state, the maximum contact surface pressure between the raceway surface and the rolling element was 2.3 GPa by elastic Hertz contact calculation). And the inner ring is rotated relative to the outer ring. FIG. 6 is a graph showing rotation conditions in the rolling fatigue test. As shown in FIG. 6, the relative rotation of the inner ring with respect to the outer ring was performed with 0.5 second as one cycle.

この0.5秒間のうち、最初の0.1秒間においては、回転速度が0回転/分から2500回転/分まで直線的に増加した。次の0.3秒間においては、回転速度が2500回転/分で保持された。次の0.1秒間においては、回転速度が2500回転/分から0回転/分まで直線的に減少した。   Among the 0.5 seconds, in the first 0.1 seconds, the rotation speed increased linearly from 0 rotations / minute to 2500 rotations / minute. In the next 0.3 seconds, the rotation speed was maintained at 2500 rpm. In the next 0.1 second, the rotational speed decreased linearly from 2500 rpm to 0 rpm.

<転動疲労試験結果>
表2に、転動疲労試験結果を示す。表2中において、L10及びL50は、各供試材を用いて構成したスラスト玉軸受の剥離寿命(軌道面にフレーキングが生じるまでの時間)を2母数ワイブル分布にあてはめて求めた10パーセント寿命及び50パーセント寿命であり、eは当該2母数ワイブル分布のワイブルスロープ(形状母数)である。
<Rolling fatigue test results>
Table 2 shows the rolling fatigue test results. In Table 2, L 10 and L 50 were determined by fitting spallation life of the thrust ball bearing constituted by using each sample (the time until flaking occurs track surface) to 2 parametric Weibull distribution 10% lifetime and 50% lifetime, and e is the Weibull slope (shape parameter) of the 2-parameter Weibull distribution.

表2に示すように、供試材2〜供試材6を用いて構成したスラスト玉軸受は、供試材1を用いて構成したスラスト玉軸受よりも長い剥離寿命を示している。上記のとおり、供試材1においては、焼入硬化層11の水素拡散係数が2.6×10−11/s以上である一方、供試材2〜供試材6においては、焼入硬化層11の水素拡散係数が2.6×10−11/s未満であった。この比較から、焼入硬化層11が2.6×10−11/s未満の水素拡散係数を有することにより、表面から水素が浸入することに伴う水素脆性の発生を抑制できることが実験的に明らかとされた。 As shown in Table 2, the thrust ball bearing configured using the test materials 2 to 6 has a longer peel life than the thrust ball bearing configured using the test material 1. As described above, in the test material 1, the hydrogen diffusion coefficient of the quench hardened layer 11 is 2.6 × 10 −11 m 2 / s or more, while in the test material 2 to the test material 6, The hydrogen diffusion coefficient of the cured layer 11 was less than 2.6 × 10 −11 m 2 / s. From this comparison, it is experimental that the hardened hardened layer 11 has a hydrogen diffusion coefficient of less than 2.6 × 10 −11 m 2 / s, thereby suppressing the occurrence of hydrogen embrittlement due to the penetration of hydrogen from the surface. It was made clear.

上記のとおり、供試材1の焼入硬化層11は、オーステナイト相の体積比率が10パーセント未満である一方、供試材2〜供試材5の焼入硬化層11は、オーステナイト相の体積比率が10パーセント以上40パーセント以下の範囲内にあった。この比較から、焼入硬化層11中のオーステナイト相の体積比率が10パーセント以上40パーセント以下の範囲内にあることにより、表面から水素が浸入することに伴う水素脆性の発生を抑制できることが実験的に明らかとされた。   As described above, the quench hardening layer 11 of the test material 1 has a volume ratio of the austenite phase of less than 10%, while the quench hardening layer 11 of the test material 2 to the test material 5 has a volume of the austenite phase. The ratio was in the range of 10 percent to 40 percent. From this comparison, when the volume ratio of the austenite phase in the hardened hardened layer 11 is in the range of 10 percent or more and 40 percent or less, it is experimentally possible to suppress the occurrence of hydrogen embrittlement due to the penetration of hydrogen from the surface. It was made clear.

供試材5を用いて構成したスラスト玉軸受は、供試材4を用いて構成したスラスト玉軸受よりも長い剥離寿命を示していた。上記のとおり、供試材4の焼入硬化層11は、窒素を含んでいない一方、供試材5の焼入硬化層11は、窒素を含んでいる。この比較から、焼入硬化層11が窒素を含むことにより、表面から水素が浸入することに伴う水素脆性の発生をさらに抑制できることが実験的に明らかとされた。   The thrust ball bearing constructed using the test material 5 showed a longer peeling life than the thrust ball bearing constructed using the test material 4. As described above, the hardened and hardened layer 11 of the test material 4 does not contain nitrogen, while the hardened and hardened layer 11 of the test material 5 contains nitrogen. From this comparison, it was experimentally clarified that when the hardened and hardened layer 11 contains nitrogen, generation of hydrogen embrittlement accompanying hydrogen intrusion from the surface can be further suppressed.

(第2実施形態に係る転がり軸受の構成)
以下に、第2実施形態に係る転がり軸受200の構成を説明する。なお、以下においては、第1実施形態に係る転がり軸受100の構成と異なる点を主に説明し、重複する説明は繰り返さない。
(Configuration of the rolling bearing according to the second embodiment)
Below, the structure of the rolling bearing 200 which concerns on 2nd Embodiment is demonstrated. In the following, differences from the configuration of the rolling bearing 100 according to the first embodiment will be mainly described, and overlapping description will not be repeated.

図7は、第2実施形態に係る転がり軸受200が用いられた自動車電装補機の断面図である。図7に示されるように、自動車電装補機は、例えば、オルタネータ300である。なお、自動車電装補機は、アイドラプーリ、カーエアコン用電磁クラッチ、ファンカップリング装置、中間プーリ、電動ファンモータ等であってもよい。   FIG. 7 is a cross-sectional view of an automotive electrical accessory using a rolling bearing 200 according to the second embodiment. As shown in FIG. 7, the automobile electrical accessory is, for example, an alternator 300. The automobile electrical accessory may be an idler pulley, a car air conditioner electromagnetic clutch, a fan coupling device, an intermediate pulley, an electric fan motor, or the like.

オルタネータ300は、ロータ301と、ハウジング302と、シャフト303と、ステータ304と、プーリ305と、転がり軸受200とを有している。ハウジング302は、ロータ301を取り囲むように配置されている。シャフト303は、ロータ301の中央部を貫通し、かつハウジング302の壁面を貫通するように、シャフト303が配置されている。シャフト303は、エンジン(図示せず)等の動力源で発生した動力で回転駆動される。ハウジング302の内部においてロータ301の外周面と対向するように、ステータ304が配置されている。   The alternator 300 includes a rotor 301, a housing 302, a shaft 303, a stator 304, a pulley 305, and a rolling bearing 200. The housing 302 is disposed so as to surround the rotor 301. The shaft 303 is disposed so as to penetrate the central portion of the rotor 301 and the wall surface of the housing 302. The shaft 303 is rotationally driven by power generated by a power source such as an engine (not shown). A stator 304 is disposed inside the housing 302 so as to face the outer peripheral surface of the rotor 301.

シャフト303とハウジング302との間には、転がり軸受200が配置されている。シャフト303は、転がり軸受200により、ハウジング302に回転可能に支持されている。すなわち、転がり軸受200は、自動車電装補機用転がり軸受である。   A rolling bearing 200 is disposed between the shaft 303 and the housing 302. The shaft 303 is rotatably supported by the housing 302 by the rolling bearing 200. That is, the rolling bearing 200 is a rolling bearing for automobile electrical accessory.

シャフト303の一方端部には、ハウジング302の外部において、プーリ305が取り付けられている。プーリ305は、円環形状を有している。プーリ305の外周面には係合溝305aが形成されている。係合溝305aには、伝動ベルト(図示せず)が掛けられる。   A pulley 305 is attached to one end of the shaft 303 outside the housing 302. The pulley 305 has an annular shape. An engagement groove 305 a is formed on the outer peripheral surface of the pulley 305. A transmission belt (not shown) is hung on the engagement groove 305a.

伝動ベルトがエンジン(図示せず)等からの動力によって回転することにより、シャフト303が中心軸周りに回転駆動される。ロータ301は、シャフト303とともに、シャフト303の中心軸周りに回転する。その結果、ロータ301がステータ304に対して相対的に回転することになり、ロータ301とステータ304との間の電磁誘導によりステータ304のコイルに起電力が生じる。   The shaft 303 is driven to rotate around the central axis by the transmission belt rotating by power from an engine (not shown) or the like. The rotor 301 rotates around the central axis of the shaft 303 together with the shaft 303. As a result, the rotor 301 rotates relative to the stator 304, and an electromotive force is generated in the coil of the stator 304 due to electromagnetic induction between the rotor 301 and the stator 304.

図8は、第2実施形態に係る転がり軸受200の断面図である。転がり軸受200は、図8に示されるように、例えば深溝玉軸受である。但し、転がり軸受200は、これに限られるものではない。転がり軸受200は、内輪31と、外輪41と、転動体51と、保持器61とを有している。なお、図示されていないが、転がり軸受200には、潤滑用のグリースが封入されている。   FIG. 8 is a cross-sectional view of a rolling bearing 200 according to the second embodiment. As shown in FIG. 8, the rolling bearing 200 is, for example, a deep groove ball bearing. However, the rolling bearing 200 is not limited to this. The rolling bearing 200 includes an inner ring 31, an outer ring 41, rolling elements 51, and a cage 61. Although not shown, the rolling bearing 200 is filled with lubricating grease.

内輪31は、リング状の形状を有している。内輪31は、外周面31aを有している。外周面31aは、内輪31の軌道面を構成している。内輪31には、シャフト303が挿入されている。外輪41は、リング状の形状を有している。外輪41は、内周面41aを有している。内周面41aは、外輪41の軌道面を構成している。外輪41は、ハウジング302に取り付けられている。内輪31及び外輪41は、外周面31a及び内周面41aが互いに対向するように配置されている。   The inner ring 31 has a ring shape. The inner ring 31 has an outer peripheral surface 31a. The outer peripheral surface 31 a constitutes a raceway surface of the inner ring 31. A shaft 303 is inserted into the inner ring 31. The outer ring 41 has a ring shape. The outer ring 41 has an inner peripheral surface 41a. The inner peripheral surface 41 a constitutes the raceway surface of the outer ring 41. The outer ring 41 is attached to the housing 302. The inner ring 31 and the outer ring 41 are arranged so that the outer peripheral surface 31a and the inner peripheral surface 41a face each other.

転動体51は、球状の形状を有している。転動体51は、内輪31及び外輪41の間に配置されている。より具体的には、転動体51は、外周面31a及び内周面41aの間に配置されている。転動体51は、表面51aを有している。表面51aは、転動体51の転動面を構成している。   The rolling element 51 has a spherical shape. The rolling element 51 is disposed between the inner ring 31 and the outer ring 41. More specifically, the rolling element 51 is disposed between the outer peripheral surface 31a and the inner peripheral surface 41a. The rolling element 51 has a surface 51a. The surface 51a constitutes a rolling surface of the rolling element 51.

内輪31、外輪41及び転動体51は、鋼製である。内輪31、外輪41及び転動体51に用いられる鋼は、例えば、JIS規格(JIS4805:2008)に定める高炭素クロム軸受鋼である。内輪31、外輪41及び転動体51に用いられる鋼は、JIS規格に定めるSUJ2又はSUJ3であってもよい。内輪31、外輪41及び転動体51に用いられる鋼は、AMS6491に定めるM50等の高速度鋼であってもよい。内輪31及び外輪41の軌道面並びに転動体51の転動面のうちの少なくとも1つには、上記の焼入硬化層11が設けられている。   The inner ring 31, the outer ring 41, and the rolling element 51 are made of steel. The steel used for the inner ring 31, the outer ring 41, and the rolling element 51 is, for example, high carbon chrome bearing steel defined in JIS standards (JIS 4805: 2008). The steel used for the inner ring 31, the outer ring 41, and the rolling element 51 may be SUJ2 or SUJ3 defined in JIS standards. The steel used for the inner ring 31, the outer ring 41, and the rolling element 51 may be a high speed steel such as M50 defined in AMS6491. The hardened and hardened layer 11 is provided on at least one of the raceway surfaces of the inner ring 31 and the outer ring 41 and the rolling surface of the rolling element 51.

保持器61は、リング状の形状を有している。保持器61は、内輪31と外輪41との間に配置されている。保持器61には、貫通穴が設けられている。保持器61の貫通穴に転動体51が通されることにより、周方向における転動体51同士の間隔が保持されている。保持器61は、例えば樹脂材料により形成されている。   The cage 61 has a ring shape. The cage 61 is disposed between the inner ring 31 and the outer ring 41. The retainer 61 is provided with a through hole. By allowing the rolling elements 51 to pass through the through holes of the retainer 61, the spacing between the rolling elements 51 in the circumferential direction is maintained. The cage 61 is made of, for example, a resin material.

内輪31、外輪41及び転動体51の製造方法は、第1実施形態に係る転動部品10の製造方法と同様であるため、ここではその説明を省略する。   Since the manufacturing method of the inner ring 31, the outer ring 41, and the rolling element 51 is the same as the manufacturing method of the rolling component 10 according to the first embodiment, the description thereof is omitted here.

(第2実施形態に係る転がり軸受の効果)
以下に、第2実施形態に係る転がり軸受200の効果を説明する。なお、以下においては、第1実施形態に係る転がり軸受100の効果と異なる点を主に説明し、重複する説明は繰り返さない。
(Effect of the rolling bearing according to the second embodiment)
Below, the effect of the rolling bearing 200 which concerns on 2nd Embodiment is demonstrated. In the following, differences from the effects of the rolling bearing 100 according to the first embodiment will be mainly described, and overlapping description will not be repeated.

自動車電装補機用転がり軸受は、高温・高速回転環境下において用いられるが、この際に、転がり軸受に封入されているグリースが分解され、水素が発生する。この発生した水素が転がり軸受を構成する各転動部品の内部に侵入することにより、水素脆性の原因となる。しかしながら、転がり軸受200においては、内輪31及び外輪41の軌道面並びに転動体51の転動面のうちの少なくとも1つには、上記の焼入硬化層11が設けられているため、表面から侵入した水素が拡散するためにより長時間を要する。そのため、転がり軸受200によると、表面から水素が浸入することに伴う水素脆性の発生を抑制することができる。   Rolling bearings for automotive electrical accessories are used in a high-temperature, high-speed rotating environment. At this time, grease enclosed in the rolling bearing is decomposed to generate hydrogen. The generated hydrogen enters the inside of each rolling part constituting the rolling bearing, thereby causing hydrogen embrittlement. However, in the rolling bearing 200, since the above-described hardened and hardened layer 11 is provided on at least one of the raceway surfaces of the inner ring 31 and the outer ring 41 and the rolling surfaces of the rolling elements 51, the rolling bearing 200 enters from the surface. It takes longer time for the diffused hydrogen to diffuse. Therefore, according to the rolling bearing 200, generation | occurrence | production of the hydrogen embrittlement accompanying hydrogen infiltrating from the surface can be suppressed.

(第3実施形態に係る転がり軸受の構成)
以下に、第3実施形態に係る転がり軸受400の構成を説明する。なお、以下においては、第1実施形態に係る転がり軸受100の構成と異なる点を主に説明し、重複する説明は繰り返さない。
(Configuration of the rolling bearing according to the third embodiment)
Below, the structure of the rolling bearing 400 which concerns on 3rd Embodiment is demonstrated. In the following, differences from the configuration of the rolling bearing 100 according to the first embodiment will be mainly described, and overlapping description will not be repeated.

図9は、第3実施形態に係る転がり軸受400が用いられた増速機500の断面図である。図9に示されるように、増速機500は、入力軸501と、中間出力軸502と、出力軸503と、一次増速機504と、二次増速機505と、ハウジング506と、転がり軸受400とを有している。つまり、転がり軸受400は、増速機用転がり軸受である。なお、以下においては、転がり軸受400を増速機用転がり軸受として説明するが、転がり軸受400は、減速機用転がり軸受としても用いることができる。   FIG. 9 is a cross-sectional view of a speed increaser 500 in which the rolling bearing 400 according to the third embodiment is used. As shown in FIG. 9, the speed increaser 500 includes an input shaft 501, an intermediate output shaft 502, an output shaft 503, a primary speed increaser 504, a secondary speed increaser 505, a housing 506, and a rolling mechanism. Bearing 400. That is, the rolling bearing 400 is a speed increasing roller bearing. In the following description, the rolling bearing 400 will be described as a speed increaser rolling bearing, but the rolling bearing 400 can also be used as a reduction gear rolling bearing.

一次増速機504は、遊星歯車機構で構成されている。具体的には、一次増速機504は、キャリア504aと、遊星歯車504bと、リングギア504cと、太陽歯車504dとを有している。キャリア504aは、入力軸501と一体となっている。遊星歯車504bは、キャリア504aに設置されている。太陽歯車504dは、中間出力軸502と一体となっている。リングギア504cは、遊星歯車504b及び太陽歯車504dと噛み合わされている。このようにして、入力軸501の回転は、キャリア504a、遊星歯車504b及びリングギア504cを介して中間出力軸502に伝達される。   The primary speed increaser 504 is composed of a planetary gear mechanism. Specifically, the primary speed increaser 504 includes a carrier 504a, a planetary gear 504b, a ring gear 504c, and a sun gear 504d. The carrier 504a is integrated with the input shaft 501. The planetary gear 504b is installed on the carrier 504a. The sun gear 504d is integrated with the intermediate output shaft 502. The ring gear 504c is meshed with the planetary gear 504b and the sun gear 504d. Thus, the rotation of the input shaft 501 is transmitted to the intermediate output shaft 502 through the carrier 504a, the planetary gear 504b, and the ring gear 504c.

転がり軸受400は、遊星歯車504bの軸を回転可能に支持している。なお、転がり軸受400は、遊星歯車504bの軸以外の軸についても、同様に回転可能に支持していてもよい。転がり軸受400は、ハウジング506内の潤滑油貯留槽506aに貯留された潤滑油506bに浸漬される。潤滑油貯留槽506aに貯留されている潤滑油506bは、配管及びポンプ(図示せず)で循環させられる。   The rolling bearing 400 rotatably supports the shaft of the planetary gear 504b. In addition, the rolling bearing 400 may similarly support the shafts other than the planetary gear 504b so as to be rotatable. The rolling bearing 400 is immersed in the lubricating oil 506b stored in the lubricating oil storage tank 506a in the housing 506. The lubricating oil 506b stored in the lubricating oil storage tank 506a is circulated by piping and a pump (not shown).

二次増速機505は、歯車505a〜歯車505dを有している。歯車505a〜歯車505dで構成される歯車列は、中間出力軸502の回転を出力軸503へと伝達する。以上により、増速機500は、入力軸501の回転を増速して出力軸503に伝達する。   Secondary speed increaser 505 has gears 505a to 505d. A gear train including the gears 505 a to 505 d transmits the rotation of the intermediate output shaft 502 to the output shaft 503. As described above, the speed increaser 500 increases the rotation speed of the input shaft 501 and transmits it to the output shaft 503.

図10は、第3実施形態に係る転がり軸受400の断面図である。図10に示されるように、転がり軸受400は、転がり軸受400は、例えば深溝玉軸受である。但し、転がり軸受400は、これに限られるものではない。転がり軸受400は、内輪32と、外輪42と、転動体52と、保持器62とを有している。   FIG. 10 is a cross-sectional view of a rolling bearing 400 according to the third embodiment. As shown in FIG. 10, the rolling bearing 400 is a deep groove ball bearing, for example. However, the rolling bearing 400 is not limited to this. The rolling bearing 400 includes an inner ring 32, an outer ring 42, rolling elements 52, and a cage 62.

内輪32は、リング状の形状を有している。内輪32は、外周面32aを有している。外周面32aは、内輪32の軌道面を構成している。外輪42は、リング状の形状を有している。外輪42は、内周面42aを有している。内周面42aは、外輪42の軌道面を構成している。内輪32及び外輪42は、外周面32a及び内周面42aが互いに対向するように配置されている。   The inner ring 32 has a ring shape. The inner ring 32 has an outer peripheral surface 32a. The outer peripheral surface 32 a constitutes a raceway surface of the inner ring 32. The outer ring 42 has a ring shape. The outer ring 42 has an inner peripheral surface 42a. The inner peripheral surface 42 a constitutes a raceway surface of the outer ring 42. The inner ring 32 and the outer ring 42 are disposed so that the outer peripheral surface 32a and the inner peripheral surface 42a face each other.

転動体52は、球状の形状を有している。転動体52は、内輪32及び外輪42の間に配置されている。より具体的には、転動体52は、外周面32a及び内周面42aの間に配置されている。転動体52は、表面52aを有している。表面52aは、転動体52の転動面を構成している。   The rolling element 52 has a spherical shape. The rolling element 52 is disposed between the inner ring 32 and the outer ring 42. More specifically, the rolling element 52 is disposed between the outer peripheral surface 32a and the inner peripheral surface 42a. The rolling element 52 has a surface 52a. The surface 52a constitutes a rolling surface of the rolling element 52.

内輪32、外輪42及び転動体52は、鋼製である。内輪32、外輪42及び転動体52に用いられる鋼は、例えば、JIS規格(JIS4805:2008)に定める高炭素クロム軸受鋼である。内輪32、外輪42及び転動体52に用いられる鋼は、JIS規格に定めるSUJ2又はSUJ3であってもよい。内輪32、外輪42及び転動体52に用いられる鋼は、AMS6491に定めるM50等の高速度鋼であってもよい。内輪32及び外輪42の軌道面並びに転動体52の転動面のうちの少なくとも1つには、上記の焼入硬化層11が設けられている。   The inner ring 32, the outer ring 42, and the rolling element 52 are made of steel. The steel used for the inner ring 32, the outer ring 42 and the rolling element 52 is, for example, a high carbon chromium bearing steel defined in JIS standards (JIS 4805: 2008). The steel used for the inner ring 32, the outer ring 42, and the rolling element 52 may be SUJ2 or SUJ3 defined in JIS standards. The steel used for the inner ring 32, the outer ring 42, and the rolling element 52 may be a high speed steel such as M50 defined in AMS6491. The hardened and hardened layer 11 is provided on at least one of the raceway surfaces of the inner ring 32 and the outer ring 42 and the rolling surface of the rolling element 52.

保持器62は、リング状の形状を有している。保持器62は、内輪32と外輪42との間に配置されている。保持器62には、貫通穴が設けられている。保持器62の貫通穴に転動体52が通されることにより、周方向における転動体52同士の間隔が保持されている。保持器62は、例えば樹脂材料により形成されている。   The cage 62 has a ring shape. The cage 62 is disposed between the inner ring 32 and the outer ring 42. The retainer 62 is provided with a through hole. By allowing the rolling elements 52 to pass through the through holes of the cage 62, the spacing between the rolling elements 52 in the circumferential direction is maintained. The cage 62 is made of, for example, a resin material.

内輪32、外輪42及び転動体52の製造方法は、第1実施形態に係る転動部品10の製造方法と同様であるため、ここではその説明を省略する。   Since the manufacturing method of the inner ring 32, the outer ring 42, and the rolling element 52 is the same as the manufacturing method of the rolling component 10 according to the first embodiment, the description thereof is omitted here.

(第3実施形態に係る転がり軸受の効果)
以下に、第3実施形態に係る転がり軸受400の効果を説明する。なお、以下においては、第1実施形態に係る転がり軸受100の効果と異なる点を主に説明し、重複する説明は繰り返さない。
(Effect of the rolling bearing according to the third embodiment)
Below, the effect of the rolling bearing 400 which concerns on 3rd Embodiment is demonstrated. In the following, differences from the effects of the rolling bearing 100 according to the first embodiment will be mainly described, and overlapping description will not be repeated.

増減速機は風力発電装置等に組み込まれて屋外で使用されることが多いため、増減速機用の転がり軸受においては、潤滑油中に水が混入しやすく、水素の発生量が多くなる。転がり軸受400においては、内輪32及び外輪42の軌道面並びに転動体52の転動面のうちの少なくとも1つには、上記の焼入硬化層11が設けられているため、表面から侵入した水素が拡散するためにより長時間を要する。そのため、転がり軸受400によると、上記のような状況下でも表面から水素が浸入することに伴う水素脆性の発生を抑制することができる。   Since the speed reducer is often incorporated outdoors in wind power generators and the like, the rolling bearing for the speed reducer tends to mix water into the lubricating oil and increase the amount of hydrogen generated. In the rolling bearing 400, at least one of the raceway surfaces of the inner ring 32 and the outer ring 42 and the rolling surface of the rolling element 52 is provided with the above-described quench hardened layer 11. Takes longer to diffuse. Therefore, according to the rolling bearing 400, it is possible to suppress the occurrence of hydrogen embrittlement that accompanies the intrusion of hydrogen from the surface even under the above situation.

以上のように本発明の実施形態について説明を行ったが、上述の実施形態を様々に変形することも可能である。また、本発明の範囲は、上述の実施形態に限定されるものではない。本発明の範囲は、特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味及び範囲内での全ての変更を含むことが意図される。   Although the embodiment of the present invention has been described above, the above-described embodiment can be variously modified. Further, the scope of the present invention is not limited to the above-described embodiment. The scope of the present invention is defined by the terms of the claims, and is intended to include any modifications within the scope and meaning equivalent to the terms of the claims.

上記の実施形態は、転動部品及び当該転動部品を用いた軸受に特に有利に適用される。   The above embodiments are particularly advantageously applied to rolling parts and bearings using the rolling parts.

10 転動部品、10a 上面、10b 底面、10c 内周面、10d 外周面、11 焼入硬化層、20 測定装置、21 アノード槽、22 カソード槽、23 アノード電極、24 カソード電極、25 ガルバノスタット、26 ポテンショスタット、27 試験片、28 アノード液、29 カソード液、30,31,32 内輪、40,41,42 外輪、50 転動体、60,61,62 保持器、100,200,400 転がり軸受、300 オルタネータ、301 ロータ、302 ハウジング、303 シャフト、304 ステータ、305 プーリ、305a 係合溝、500 増速機、501 入力軸、502 中間出力軸、503 出力軸、504 一次増速機、504a キャリア、504b 遊星歯車、504c リングギア、504d 太陽歯車、505 二次増速機、505a,505b,505c,505d 歯車、506 ハウジング、506a 潤滑油貯留槽、506b 潤滑油、L 厚さ、S1 準備工程、S2 焼き入れ工程、S3 焼き戻し工程、S4 後処理工程、S21 加熱工程、S22 冷却工程。   10 rolling parts, 10a top surface, 10b bottom surface, 10c inner peripheral surface, 10d outer peripheral surface, 11 quench hardened layer, 20 measuring device, 21 anode tank, 22 cathode tank, 23 anode electrode, 24 cathode electrode, 25 galvanostat, 26 potentiostat, 27 test piece, 28 anolyte, 29 catholyte, 30, 31, 32 inner ring, 40, 41, 42 outer ring, 50 rolling element, 60, 61, 62 cage, 100, 200, 400 rolling bearing, 300 alternator, 301 rotor, 302 housing, 303 shaft, 304 stator, 305 pulley, 305a engagement groove, 500 speed increaser, 501 input shaft, 502 intermediate output shaft, 503 output shaft, 504 primary speed increaser, 504a carrier, 504b planetary gear, 504c ring gear, 5 4d Sun gear, 505 Secondary gear, 505a, 505b, 505c, 505d Gear, 506 Housing, 506a Lubricating oil storage tank, 506b Lubricating oil, L thickness, S1 preparation process, S2 Quenching process, S3 Tempering process , S4 post-processing step, S21 heating step, S22 cooling step.

Claims (17)

内輪と、外輪と、前記内輪と前記外輪の間に配置される転動体とを備え、
前記内輪、前記外輪及び前記転動体は、鋼製であり、
前記内輪及び前記外輪の軌道面並びに前記転動体の転動面の少なくともいずれかには、焼入硬化層が設けられ、
前記焼入硬化層における水素拡散係数は、2.6×10−11/sより小さい、転がり軸受。
An inner ring, an outer ring, and a rolling element disposed between the inner ring and the outer ring,
The inner ring, the outer ring and the rolling element are made of steel,
At least one of the raceway surfaces of the inner ring and the outer ring and the rolling surface of the rolling element is provided with a quench hardening layer,
A rolling bearing having a hydrogen diffusion coefficient in the quench-hardened layer of less than 2.6 × 10 −11 m 2 / s.
前記焼入硬化層は、窒素を含有する、請求項1に記載の転がり軸受。   The rolling bearing according to claim 1, wherein the quench hardened layer contains nitrogen. 前記焼入硬化層中における窒素濃度は、0.05重量パーセント以上0.6重量パーセント以下である、請求項2に記載の転がり軸受。   The rolling bearing according to claim 2, wherein the nitrogen concentration in the quench-hardened layer is 0.05 weight percent or more and 0.6 weight percent or less. 前記焼入硬化層中におけるオーステナイト相の体積比率は、10パーセント以上40パーセント以下である、請求項1〜請求項3のいずれか1項に記載の転がり軸受。   The rolling bearing according to any one of claims 1 to 3, wherein a volume ratio of the austenite phase in the hardened hardened layer is 10 percent or more and 40 percent or less. 前記焼入硬化層の硬度は、58HRC以上64HRC以下である、請求項1〜請求項4のいずれか1項に記載の転がり軸受。   The rolling bearing according to any one of claims 1 to 4, wherein the hardness of the hardened hardened layer is 58 HRC or more and 64 HRC or less. 前記鋼は、高炭素クロム軸受鋼である、請求項1〜請求項5のいずれか1項に記載の転がり軸受。   The rolling bearing according to any one of claims 1 to 5, wherein the steel is high-carbon chromium bearing steel. 前記高炭素クロム軸受鋼は、SUJ2又はSUJ3である、請求項6に記載の転がり軸受。   The rolling bearing according to claim 6, wherein the high carbon chromium bearing steel is SUJ2 or SUJ3. 回転駆動される軸を静止部材に対して回転可能に支持する自動車電装補機用転がり軸受であって、
内輪と、外輪と、前記内輪と前記外輪の間に配置される転動体とを備え、
前記内輪、前記外輪及び前記転動体は、鋼製であり、
前記内輪及び前記外輪の軌道面並びに前記転動体の転動面の少なくともいずれかには、焼入硬化層が設けられ、
前記焼入硬化層における水素拡散係数は、2.6×10−11/sより小さい、自動車電装補機用転がり軸受。
A rolling bearing for automotive electrical equipment that supports a rotationally driven shaft rotatably with respect to a stationary member,
An inner ring, an outer ring, and a rolling element disposed between the inner ring and the outer ring,
The inner ring, the outer ring and the rolling element are made of steel,
At least one of the raceway surfaces of the inner ring and the outer ring and the rolling surface of the rolling element is provided with a quench hardening layer,
A rolling bearing for automotive electrical equipment, wherein a hydrogen diffusion coefficient in the quench hardened layer is smaller than 2.6 × 10 −11 m 2 / s.
前記焼入硬化層は、窒素を含有する、請求項8に記載の自動車電装補機用転がり軸受。   The rolling bearing for automotive electrical equipment according to claim 8, wherein the quench hardened layer contains nitrogen. 前記焼入硬化層中における窒素濃度は、0.05重量パーセント以上0.6重量パーセント以下である、請求項9に記載の自動車電装補機用転がり軸受。   The rolling bearing for automotive electrical equipment according to claim 9, wherein the nitrogen concentration in the hardened hardening layer is 0.05 weight percent or more and 0.6 weight percent or less. 前記焼入硬化層中におけるオーステナイト相の体積比率は、10パーセント以上40パーセント以下である、請求項8〜請求項10のいずれか1項に記載の自動車電装補機用転がり軸受。   The rolling bearing for automotive electrical equipment according to any one of claims 8 to 10, wherein a volume ratio of the austenite phase in the hardened hardened layer is 10 percent or more and 40 percent or less. 前記焼入硬化層の硬度は、58HRC以上64HRC以下である、請求項8〜請求項11のいずれか1項に記載の自動車電装補機用転がり軸受。   The rolling bearing for automotive electrical equipment according to any one of claims 8 to 11, wherein the hardness of the hardened hardened layer is 58HRC or more and 64HRC or less. 入力軸の回転を遊星歯車を用いて増減速させて出力軸に伝える増減速機において油潤滑されながら前記遊星歯車を回転可能に支持する増減速機用転がり軸受であって、
内輪と、外輪と、前記内輪と前記外輪の間に配置される転動体とを備え、
前記内輪、前記外輪及び前記転動体は、鋼製であり、
前記内輪及び前記外輪の軌道面並びに前記転動体の転動面の少なくともいずれかには、焼入硬化層が設けられ、
前記焼入硬化層における水素拡散係数は、2.6×10−11/sより小さい、増減速機用転がり軸受。
A rolling bearing for a speed reducer that rotatably supports the planetary gear while being oil-lubricated in an speed reducer that transmits and reduces the rotation of the input shaft to the output shaft by using a planetary gear.
An inner ring, an outer ring, and a rolling element disposed between the inner ring and the outer ring,
The inner ring, the outer ring and the rolling element are made of steel,
At least one of the raceway surfaces of the inner ring and the outer ring and the rolling surface of the rolling element is provided with a quench hardening layer,
A rolling bearing for a speed reducer , wherein a hydrogen diffusion coefficient in the hardened hardening layer is smaller than 2.6 × 10 −11 m 2 / s.
前記焼入硬化層は、窒素を含有する、請求項13に記載の増減速機用転がり軸受。   The rolling bearing for a speed reducer according to claim 13, wherein the quench hardened layer contains nitrogen. 前記焼入硬化層中における窒素濃度は、0.05重量パーセント以上0.6重量パーセント以下である、請求項14に記載の増減速機用転がり軸受。   The rolling bearing for speed reducer according to claim 14, wherein a nitrogen concentration in the hardened and hardened layer is 0.05 to 0.6 weight percent. 前記焼入硬化層中におけるオーステナイト相の体積比率は、10パーセント以上40パーセント以下である、請求項13〜請求項15のいずれか1項に記載の増減速機用転がり軸受。   The rolling bearing for a speed reducer according to any one of claims 13 to 15, wherein a volume ratio of the austenite phase in the quench hardened layer is 10 percent or more and 40 percent or less. 前記焼入硬化層の硬度は、58HRC以上64HRC以下である、請求項13〜請求項16のいずれか1項に記載の増減速機用転がり軸受。   The rolling bearing for a speed reducer according to any one of claims 13 to 16, wherein the hardness of the hardened hardened layer is 58HRC or more and 64HRC or less.
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