+0. 175+t(mm)的位置處的維氏硬度比在忍部處的 維氏硬度高80HVW上,該忍部是在該軸承部件的厚度方向上不形成碳氮共滲層的區(qū)域,其 中,T代表碳氮共滲處理的時(shí)間,而t(mm)代表該軸承部件的由研磨處理除去的厚度。
[00巧]在根據(jù)本發(fā)明另一方面的軸承部件中,通過(guò)確定W下兩個(gè)維氏硬度測(cè)量值之間的 差是否在80AHVW上,可W確保經(jīng)受研磨處理的表面內(nèi)的氮濃度在0. 4質(zhì)量% ^上,甚至 在研磨處理進(jìn)行之前也是如此,運(yùn)兩個(gè)測(cè)量值是:在深度為初步考慮由研磨處理除去的軸 承部件的厚度的位置處的維氏硬度測(cè)量值,即,深度為0.02XT+0. 175(mm)加上上述厚度 (mm)的位置處;W及在忍部處的維氏硬度測(cè)量值。因此,根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)方面,根據(jù)軸 承部件,就可提供運(yùn)樣的軸承部件,其定量地確保具有比傳統(tǒng)軸承部件的氮濃度高的氮濃 度,類似于根據(jù)本發(fā)明一個(gè)方面的上述軸承部件。
[0026] 在該軸承部件中,碳氮共滲處理的時(shí)間可在4小時(shí)W上且10小時(shí)W下,該厚度可 W是0. 125(mm)W下。此外,碳氮共滲處理的時(shí)間可在6小時(shí)W上且8小時(shí)W下,該厚度可 W是 0. 15 (mm)W下。
[0027] 如上所述,通過(guò)根據(jù)碳氮共滲處理的時(shí)間確定由研磨處理除去的軸承部件的厚 度,可確保經(jīng)受研磨處理的表面內(nèi)高的氮濃度,并可校正由熱處理造成的軸承部件的變形。
[0028] 在軸承部件內(nèi),可在840°CW上和860°CW下的溫度范圍內(nèi)進(jìn)行碳氮共滲處理。
[0029]如果碳氮共滲處理的溫度低于840°C,則鋼中的氮擴(kuò)散速度減小,碳氮共滲處理的 時(shí)間變得更長(zhǎng)。另一方面,如果碳氮共滲處理的時(shí)間超過(guò)860°C,則NH3的分解反應(yīng)速度增 大,使未分解的N冊(cè)的部分保持高的比例變得困難,并且由此,用于確保經(jīng)受研磨處理的表 面內(nèi)高的氮濃度的處理時(shí)間變得更長(zhǎng)。此外,原始奧氏體晶粒的尺寸可能變粗。出于運(yùn)些 原因,碳氮共滲處理的溫度范圍較佳地在840°C W上且860°C W下,且更優(yōu)選地是850°C。
[0030] 在該軸承部件中,原始奧氏體晶粒的尺寸可在JIS標(biāo)準(zhǔn)9號(hào)至11號(hào)的范圍之內(nèi)。 原始奧氏體晶粒的尺寸取決于碳氮共滲處理過(guò)程中的加熱溫度。因此,通過(guò)確認(rèn)軸承部件 內(nèi)原始奧氏體晶粒的尺寸在上述范圍之內(nèi),可確認(rèn)碳氮共滲處理是在合適溫度下進(jìn)行的。
[0031] 根據(jù)本發(fā)明的滾動(dòng)軸承包括根據(jù)本發(fā)明的軸承部件,該軸承部件定量地確保具有 比傳統(tǒng)軸承部件高的氮濃度。因此,依據(jù)根據(jù)本發(fā)明的滾動(dòng)軸承,可提供運(yùn)樣的滾動(dòng)軸承, 其中,與傳統(tǒng)的滾動(dòng)軸承相比,其滾動(dòng)接觸疲勞壽命延長(zhǎng),并且確保了較高的安全度。
[0032] 滾動(dòng)軸承可W是深溝球軸承、圓錐滾子軸承、圓柱滾子軸承W及滾針軸承中的任 何一種。根據(jù)本發(fā)明的確保具有較高安全度的滾動(dòng)軸承,適于用作諸如深溝球軸承、圓錐滾 子軸承、圓柱滾子軸承W及滾針軸承等滾動(dòng)軸承。
[0033] 本發(fā)明的有利效果
[0034] 從W上的描述中可W清楚,依據(jù)根據(jù)本發(fā)明的軸承部件,可提供運(yùn)樣的軸承部件, 其定量地確保具有較高的氮濃度。此外,依據(jù)根據(jù)本發(fā)明的滾動(dòng)軸承,可提供運(yùn)樣的滾動(dòng)軸 承,其確保具有較高的安全度。
【附圖說(shuō)明】
[0035] 圖1是顯示深溝球軸承的結(jié)構(gòu)的示意剖視圖。
[0036] 圖2是顯示圓錐滾子軸承的結(jié)構(gòu)的示意剖視圖。
[0037] 圖3是顯示圓柱滾子軸承的結(jié)構(gòu)的示意剖視圖。
[0038] 圖4是顯示推力滾針軸承的結(jié)構(gòu)的示意剖視圖。
[0039] 圖5是示意地顯示制造軸承部件的方法的流程圖。
[0040] 圖6是示意地顯示檢查軸承部件的方法的流程圖。
[0041] 圖7是描述檢查軸承部件的方法的示意圖。
[0042] 圖8是示意地顯示制造軸承部件的另一方法的流程圖。
[0043] 圖9是顯示回火溫度和斷面硬度差之間關(guān)系的圖表。
[0044] 圖10是顯示氮濃度和斷面硬度差之間關(guān)系的圖表。
[0045] 圖11是顯示當(dāng)?shù)獫舛忍幱?. 1質(zhì)量下的范圍時(shí),氮濃度和斷面硬度差之間關(guān) 系的圖表。
[0046] 圖12是顯示碳氮共滲處理之后鋼材料內(nèi)氮濃度分布的圖表。
[0047] 圖13是顯示碳氮共滲處理的時(shí)間與介于0. 4質(zhì)量%的深度位置和0. 06質(zhì)量%的 深度位置之間的距離兩者之間關(guān)系的圖表。 W48]圖14是顯示碳氮共滲處理的時(shí)間和介于0. 4質(zhì)量%的深度位置和0. 06質(zhì)量%的 深度位置之間的距離兩者之間關(guān)系的圖表。
【具體實(shí)施方式】
[0049] 下面將參照附圖來(lái)描述本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例。在W下的附圖中,相同的或?qū)?yīng)的 部分用相同的附圖標(biāo)記表示,因此將不重復(fù)對(duì)其的描述。
[0050] 首先,將描述根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的作為滾動(dòng)軸承的深溝球軸承1的結(jié)構(gòu)。參 照?qǐng)D1,深溝球軸承1主要地包括外圈10、內(nèi)圈11、多個(gè)球12和保持器13。
[0051] 外圈10具有環(huán)形形狀,并具有位于其內(nèi)周表面上的外圈滾道表面10A。內(nèi)圈11具 有環(huán)形形狀,并具有位于其外周表面上的內(nèi)圈滾道表面11A。內(nèi)圈11布置在外圈10的內(nèi)側(cè) 上,使得內(nèi)圈滾道表面11A面向外圈的滾道表面10A。外圈10和內(nèi)圈11具有例如不大于 150mm的外徑。
[0052] 借助于用合成樹脂制成的保持器13,球12沿著外圈10和內(nèi)圈11的周向W預(yù)定的 間距排列在環(huán)形滾道上,并W自由滾動(dòng)方式被保持在滾道上。球12具有球滾動(dòng)表面12A,并 在球滾動(dòng)表面12A處球12與外圈的滾道表面10A和內(nèi)圈的滾道表面11A相接觸。通過(guò)如 此的構(gòu)造,深溝球軸承1的外圈10和內(nèi)圈11可相對(duì)于彼此相對(duì)地轉(zhuǎn)動(dòng)。
[0053] 外圈10、內(nèi)圈11和球12每個(gè)都是根據(jù)本實(shí)施例的軸承部件,其是根據(jù)JIS標(biāo) 準(zhǔn)SUJ2制造的且具有形成在其表面(外圈的滾道表面10A、內(nèi)圈的滾道表面11A和球 滾動(dòng)表面12A)內(nèi)的碳氮共滲層。在外圈10、內(nèi)圈11和球12中,在500°C的加熱溫度下 持續(xù)一小時(shí)時(shí)間進(jìn)行熱處理(下文中被稱作"高溫回火")之后,在距所述表面深度為 0. 02XT+0. 175(mm)的位置處的維氏硬度比在忍部處的維氏硬度高80HVW上,該忍部是在 所述軸承部件(外圈10、內(nèi)圈11和球12)的厚度方向上不形成所述碳氮共滲層的區(qū)域,其 中,T代表用于形成所述碳氮共滲層的碳氮共滲處理的時(shí)間。如下面所描述的,此確保上述 軸承部件的上述表面中氮濃度不低于0.4質(zhì)量%。由此,對(duì)于包括外圈10、內(nèi)圈11和球12 的深溝球軸承1,可確保較高的安全度。
[0054] 根據(jù)上述關(guān)系式化02XT+0. 175),當(dāng)碳氮共滲的時(shí)間燈)在4小時(shí)W上且10小 時(shí)W下時(shí),在距上述表面深度不小于0.26 (mm)且不大于0.38 (mm)的位置處的維氏硬度比 在上述忍部處的維氏硬度高80HVW上。當(dāng)碳氮共滲的時(shí)間燈)在6小時(shí)W上且8小時(shí)W 下時(shí),在距上述表面深度不小于0. 3 (mm)和不大于0. 34 (mm)的位置處的維氏硬度比上述忍 部處的維氏硬度高80HVW上。 陽(yáng)化5] 此外,在外圈10、內(nèi)圈11和球12中,在形成碳氮共滲層的碳氮共滲處理之后且表 面研磨處理之前,在進(jìn)行高溫回火之后,在距表面深度為0.02XT+0. 175+t(mm)的位置處 的維氏硬度比在忍部處的維氏硬度高80HVW上,所述忍部是在軸承部件的厚度方向上不 形成碳氮共滲層的區(qū)域,其中,T代表所述碳氮共滲處理的時(shí)間,而t(mm)代表所述軸承部 件的由所述研磨處理除去的厚度。此也可確保經(jīng)受研磨處理的上述表面內(nèi)的氮濃度不低于 0. 4質(zhì)量%,即使在研磨處理進(jìn)行之前也是如此。
[0056] 在上述軸承部件內(nèi),當(dāng)碳氮共滲處理的時(shí)間燈)在4小時(shí)W上且10小時(shí)W下時(shí), 上述厚度(t)可W是0. 125 (mm)W下。當(dāng)碳氮共滲處理的時(shí)間燈)在6小時(shí)W上且8小時(shí) W下時(shí),上述厚度(t)可W是0.15 (mm)W下。
[0057] 此外,在外圈10和內(nèi)圈11中,考慮由熱處理引起的變形量和尺寸變化量,來(lái)確定 由研磨處理除去的上述軸承部件的厚度(下文中被稱作"一個(gè)表面的研磨裕量"),且該變 形量和尺寸變化量是根據(jù)外圈10和內(nèi)圈11的形狀、厚度、冷卻條件和加熱條件變化的。因 此,對(duì)軸承的各個(gè)型號(hào)來(lái)說(shuō),外圈10的外圈滾道表面lOA和內(nèi)圈11的內(nèi)圈滾道表面llA的 "一個(gè)表面的研磨裕量"是根據(jù)實(shí)際值來(lái)確定的。當(dāng)外圈10和內(nèi)圈11如在本實(shí)施例中那樣 具有不大于150 (mm)的外徑時(shí),外圈滾道表面10A和內(nèi)圈滾道表面11A的一個(gè)表面的研磨 裕量的平均值在0. 1mmW上且0. 2mmW下的范圍之內(nèi)。
[0058] 如上所述,在外圈10、內(nèi)圈11和球12中,形成碳氮共滲層的碳氮共滲處理的時(shí)間 優(yōu)選地在6小時(shí)W上且8小時(shí)W下的范圍之內(nèi)。如果碳氮共滲處理的時(shí)間短于4小時(shí),貝U 碳氮共滲層不能充分地形成,且難于充分地延長(zhǎng)軸承件的滾動(dòng)接觸壽命。另一方面,如果碳 氮共滲處理的時(shí)間超過(guò)10小時(shí),則剩余奧氏體量會(huì)變得過(guò)多,且軸承部件隨著時(shí)間推移經(jīng) 歷很大的尺寸變化。因此,從提供具有優(yōu)秀的耐用性和尺寸穩(wěn)定性的軸承部件的觀點(diǎn)來(lái)看, 優(yōu)選的是將碳氮共滲處理的時(shí)間設(shè)定在上述的范圍之內(nèi)。
[0059] 此外,在外圈10、內(nèi)圈11和球12中,形成碳氮共滲層的碳氮共滲處理的溫度優(yōu)選 地在840°CW