(57)【要約】【課題】寸法安定性及び静的負荷容量を両立させることができる軸受部品を提供する。【解決手段】本発明の一態様に係る軸受部品は、鋼製であるとともに、表面を有する。鋼は、マルテンサイト相と、オーステナイト相と、炭化物相とを含む。マルテンサイト相のＸ線回折における半値幅をＸ（単位：°）、オーステナイト相の体積比率をＹ（単位：パーセント）、炭化物相の面積比率をＺ（単位：パーセント）、基本動定格荷重負荷時にミゼス相当応力が最大となる表面からの深さをδとした場合、表面からの深さが６δまでの位置において、０．０６４×Ｙ＋０．００２×Ｚ＜１かつ０．４３×Ｘ−０．１５×Ｙ＞１との関係が充足される。【選択図】図１
2020125796.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
表面を有する鋼製の軸受部品であって、
前記鋼は、マルテンサイト相と、オーステナイト相と、炭化物相とを含み、
前記マルテンサイト相のＸ線回折における半値幅をＸ（単位：°）、前記オーステナイト相の体積比率をＹ（単位：パーセント）、前記炭化物相の面積比率をＺ（単位：パーセント）、基本動定格荷重負荷時にミゼス相当応力が最大となる前記表面からの深さをδとした場合、前記表面からの深さが６δまでの位置において、０．０６４×Ｙ＋０．００２×Ｚ＜１かつ０．４３×Ｘ−０．１５×Ｙ＞１との関係が充足される、軸受部品。
【請求項２】
前記半値幅は、ＣｕＫα線による前記マルテンサイト相の｛２１１｝面の回折ピークの半値幅である、請求項１に記載の軸受部品。
【請求項３】
前記鋼は、ＪＩＳ規格に定められるＳＵＪ２である、請求項１又は請求項２に記載の軸受部品。
【請求項４】
寸法変化率は、６×１０−４以下であり、
前記表面に直径が３／８インチのセラミックス球を４７１Ｎの荷重で押し付けた際の圧痕深さが０．２μｍ以下となる、請求項１〜請求項３のいずれか１項に記載の軸受部品。
【請求項５】
第１軌道面を有する内輪と、
第２軌道面を有し、かつ前記第２軌道面が前記第１軌道面と対向するように配置される外輪と、
前記内輪と前記外輪との間に配置され、かつ転動面を有する転動体とを備え、
前記外輪、前記内輪及び前記転動体の少なくとも１つは、請求項１〜請求項４のいずれか１項に記載の前記軸受部品である、転がり軸受。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、軸受部品及び転がり軸受に関する。
【背景技術】
【０００２】
転がり軸受を構成する内輪、外輪及び転動体に対しては、焼き入れが行われている。そのため、内輪、外輪及び転動体を構成する鋼は、残留オーステナイト相を含有している。転がり軸受が高温環境下において長時間使用された場合には、残留オーステナイト相が、フェライト相と、炭化物相とに分解する。残留オーステナイト相とフェライト相とは、結晶構造が異なっているため、残留オーステナイト相が分解される際、体積変化（膨張）が生じる。例えば転がり軸受を構成する内輪の体積が変化（膨張）した場合、軸とのはめあい代が減少し、クリープを引き起こす。このように、転がり軸受を構成する軸受部品の体積変化（膨張）は、転がり軸受の早期損傷の原因となる。
【０００３】
転がり軸受の静止中に大荷重が印加された場合に、軌道面及び転動面に圧痕が生じる場合がある。このような圧痕は、転がり軸受の回転精度の低下及び回転時の異音の原因となる。以上のように、転がり軸受を構成する軸受部品には、高い寸法安定性及び高い静的負荷容量が求められる。
【０００４】
例えば特開２０１３−１２４４１６号公報（特許文献１）には、軸受部品の表面に浸炭窒化処理を行うことにより、寸法安定性を改善する技術が記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１３−１２４４１６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
転がり軸受を構成する軸受部品の機械的特性は、軸受部品を構成する鋼の金属組織と関連がある。しかしながら、軸受部品を構成する鋼がいかなる金属組織を有していれば寸法安定性及び静的負荷容量が改善されるかは、明らかになっていない。
【０００７】
本発明は、上記のような従来技術の問題点に鑑みてなされたものである。より具体的には、本発明は、寸法安定性及び静的負荷容量を両立させることができる軸受部品及び転がり軸受を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の一態様に係る軸受部品は、鋼製であり、表面を有する。鋼は、マルテンサイト相と、オーステナイト相と、炭化物相とを含む。マルテンサイト相のＸ線回折における半値幅をＸ（単位：°）、オーステナイト相の体積比率をＹ（単位：パーセント）、炭化物相の面積比率をＺ（単位：パーセント）、基本動定格荷重負荷時にミゼス相当応力が最大となる表面からの深さをδとした場合、表面からの深さが６δまでの位置において、０．０６４×Ｙ＋０．００２×Ｚ＜１かつ０．４３×Ｘ−０．１５×Ｙ＞１との関係が充足される。
【０００９】
マルテンサイト相中の炭素量が増加するほど（マルテンサイト相のＸ線回折における半値幅が大きくなるほど）、軸受部品の硬度（静的負荷容量）が高くなる。他方で、マルテンサイト相中の炭素量を増加するほど、オーステナイト相の体積比率が増加し、炭化物面積率が減少する。すなわち、マルテンサイト相中の炭素量が増加するほど、寸法安定性が低くなる。このことを別の観点からいえば、軸受部品の静的負荷容量と寸法安定性とは、トレードオフの関係にある。本発明者らが見出した知見によると、軸受部品の表面からの深さが６δまでの位置において、０．０６４×Ｙ＋０．００２×Ｚ＜１かつ０．４３×Ｘ−０．１５×Ｙ＞１との関係を満たす場合には、寸法安定性を維持できる範囲内で静的負荷容量を改善することができる。したがって、本発明の一態様に係る軸受部品によると、寸法安定性及び静的負荷容量を両立させることができる。
【００１０】
上記の軸受部品において、半値幅は、ＣｕＫα線によるマルテンサイト相の｛２１１｝面における回折ピークの半値幅であってもよい。上記の軸受部品において、鋼は、ＪＩＳ規格に定められるＳＵＪ２であってもよい。
【００１１】
上記の軸受部品は、焼入硬化層の寸法変化率が、６×１０−４以下であってもよい。表面に直径が３／８インチのセラミックス球を４７１Ｎの荷重で押し付けた際の圧痕深さが０．２μｍ以下となっていてもよい。
【００１２】
本発明の一態様に係る転がり軸受は、第１軌道面を有する内輪と、第２軌道面を有し、かつ第２軌道面が第１軌道面と対向するように配置される外輪と、内輪と外輪との間に配置され、かつ転動面を有する転動体とを備える。外輪、内輪及び転動体の少なくとも１つは、上記の軸受部品である。
【発明の効果】
【００１３】
本発明の一態様に係る軸受部品及び転がり軸受によると、寸法安定性及び静的負荷容量を両立させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】軸受部品１０の上面図である。
【図２】図１のＩＩ−ＩＩにおける断面図である。
【図３】転がり軸受１００の断面図である。
【図４】軸受部品１０の製造方法を示す工程図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
図面を参照して、実施形態の詳細を説明する。なお、以下の図面においては、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。
【００１６】
（実施形態に係る軸受部品の構成）
以下に、実施形態に係る軸受部品（以下においては、「軸受部品１０」という。）の構成を説明する。
【００１７】
軸受部品１０は、例えば転がり軸受の内輪である。但し、軸受部品１０は、これに限られるものではない。軸受部品１０は、転がり軸受の外輪又は転動体であってもよい。以下においては、軸受部品１０がラジアル玉軸受の内輪である場合を例として、説明を行う。
【００１８】
軸受部品１０は、鋼製である。軸受部品１０を構成する鋼は、例えば軸受鋼である。軸受部品１０を構成する鋼は、好ましくはＪＩＳ  Ｇ  ４８０５：２００８（以下においては、単に「ＪＩＳ規格」という。）に定められている高炭素クロム軸受鋼である。より具体的には、軸受部品１０を構成する鋼は、ＪＩＳ規格に定められているＳＵＪ２である。
【００１９】
図１は、軸受部品１０の上面図である。図２は、図１のＩＩ−ＩＩにおける断面図である。図１及び図２に示すように、軸受部品１０は、環状形状（リング状形状）を有している。
【００２０】
軸受部品１０は、中心軸Ａを有している。軸受部品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。上面１０ａ及び底面１０ｂは、中心軸Ａに直交する。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。内周面１０ｃ及び外周面１０ｄは、中心軸Ａに平行である。内周面１０ｃと中心軸Ａとの距離は、外周面１０ｄと中心軸Ａとの距離よりも近くなっている。外周面１０ｄは、軌道面を構成している。外周面１０ｄには、軌道溝が設けられている。外周面１０ｄは、軌道溝において、内周面１０ｃ側に窪んでいる。
【００２１】
軸受部品１０は、焼き入れにより硬化した鋼により構成されている。軸受部品１０を構成する鋼は、オーステナイト相と、マルテンサイト相と、炭化物相とを含有している。なお、軸受部品１０を構成する鋼は、フェライト相も含有している。オーステナイト相は、ｆｃｃ（face  center  cubic）構造を有する鉄（Ｆｅ）の高温相である。マルテンサイト相は、炭素を含有する（炭素が固溶した）オーステナイト相を急冷して得られる鉄の非平衡相である。炭化物相は、鉄の炭化物（例えばＦｅ３Ｃ、セメンタイト）により構成される相である。フェライト相は、ｂｃｃ（body  center  cubic）構造を有する鉄の低温相である。
【００２２】
軸受部品１０を構成する鋼中のマルテンサイト相の半値幅をＸ（単位：°）、軸受部品１０を構成する鋼中のオーステナイト相の体積比率をＹ（単位：パーセント）、軸受部品１０を構成する鋼中の炭化物相の面積比率をＺ（単位：パーセント）とする。また、基本動定格荷重負荷時にミゼス相当応力が最大となる軸受部品１０の表面からの深さを、δとする。軸受部品１０の表面からの深さが６δまでの位置において、０．０６４×Ｙ＋０．００２×Ｚ＜１かつ０．４３×Ｘ−０．１５×Ｙ＞１との関係式が充足されている。
【００２３】
軸受部品１０に対してＸ線回折を行った場合、マルテンサイト相の特定の結晶面に対応する角度θ１において、回折ピークが生じる。また、軸受部品１０に対してＸ線回折を行った場合、角度θ１よりも大きい角度θ２及び角度θ１よりも小さい角度θ３において、回折ピーク値の１／２の回折強度を示す。角度θ２と角度θ３との差が、マルテンサイト相のＸ線回折における回折ピークの半値幅となる。
【００２４】
上記の特定の結晶面は、マルテンサイト相の｛２１１｝面であることが好ましい。マルテンサイト相の｛２１１｝面とは、マルテンサイト相の（２１１）面と結晶学的に等価な全ての面をいう。このＸ線回折に用いられるＸ線は、ＣｕＫα線であることが好ましい。なお、Ｘ線回折は、例えばリガク社製のＭＳＦ−３Ｍを用いて行われる。
【００２５】
軸受部品１０を構成する鋼中のオーステナイト相の体積比率及び軸受部品１０を構成する鋼中の炭化物相の面積比率は、以下の方法により測定される。第１に、軸受部品１０の鏡面研磨が行われる。第２に、鏡面研磨面の腐食が行われる。この腐食は、ピクリン酸及びアルコールを含む腐食液（ピラクル）を用いて行われる。第３に、腐食された鏡面研磨面のＳＥＭ（Scanning  Electron  Microscope）観察が行われる。
【００２６】
そして、腐食された鏡面研磨面から取得されたＳＥＭ画像に対して画像解析を行うことにより、軸受部品１０を構成する鋼中のオーステナイト相の面積比率及び炭化物相の面積比率が算出される。なお、上記の方法で算出されたオーステナイト相の面積比率は、軸受部品１０を構成する鋼中のオーステナイト相の体積比率とみなされる。
【００２７】
基本動定格荷重負荷は、ＪＩＳ  Ｂ  １５１８により定められる。また、基本定格荷重負荷時にミゼス相当応力が最大となる軸受部品１０の表面からの深さ（δ）は、ヘルツ接触を仮定することにより算出することができる。
【００２８】
（実施形態に係る転がり軸受の構成）
以下に、実施形態に係る転がり軸受（以下においては「転がり軸受１００」という。）の構成を説明する。
【００２９】
転がり軸受１００は、例えばラジアル玉軸受である。但し、転がり軸受１００は、これに限れるものではない。転がり軸受１００は、スラスト玉軸受であってもよい。転がり軸受１００は、ラジアルころ軸受であってもよい。転がり軸受１００は、スラストころ軸受であってもよい。以下においては、転がり軸受１００がラジアル玉軸受である場合を例として、説明を行う。
【００３０】
図３は、転がり軸受１００の断面図である。図３に示すように、転がり軸受１００は、内輪２０と、外輪３０と、転動体４０と、保持器５０とを有している。内輪２０、外輪３０及び転動体４０は、鋼製である。この鋼は、例えば、軸受鋼である。この鋼は、好ましくは、ＪＩＳ規格に定められている高炭素クロム軸受鋼である。より具体的には、この鋼は、ＪＩＳ規格に定められているＳＵＪ２である。
【００３１】
内輪２０は、リング状の部材である。内輪２０は、第１軌道面２０ａを有している。より具体的には、第１軌道面２０ａは、内輪２０の外周面により構成されている。第１軌道面２０ａには、軌道溝が設けられている。外輪３０は、リング状の部材である。外輪３０は、第２軌道面３０ａを有している。より具体的には、第２軌道面３０ａは、外輪３０の内周面により構成されている。第２軌道面３０ａには、軌道溝が設けられている。内輪２０と外輪３０とは、第１軌道面２０ａと第２軌道面３０ａとが互いに対向するように配置されている。より具体的には、外輪３０は、内輪２０の外側に配置されている。
【００３２】
転動体４０は、球状の部材である。転動体４０は、転動面４０ａを有している。より具体的には、転動面４０ａは、転動体４０の表面により構成されている。転動体４０は、第１軌道面２０ａに設けられた軌道溝と第２軌道面３０ａに設けられた軌道溝とに挟み込まれるように、内輪２０と外輪３０との間に配置されている。内輪２０、外輪３０及び転動体４０の少なくとも１つは、軸受部品１０である。
【００３３】
保持器５０は、例えば合成樹脂製である。保持器５０は、リング状の部材である。保持器５０には、貫通穴が設けられている。貫通穴は、内周面側から外周面側に向かって、保持器５０を貫通している。貫通穴は、保持器５０の周方向において、所定のピッチで配置されている。保持器５０は、第１軌道面２０ａと第２軌道面３０ａに挟み込まれるように内輪２０と外輪３０との間に配置されている。貫通穴内には、転動体４０が配置されている。これにより、転動体４０が、周方向に沿って、所定のピッチで配置される。
【００３４】
（実施形態に係る軸受部品の製造方法）
以下に、軸受部品１０の製造方法を説明する。
【００３５】
図４は、軸受部品１０の製造方法を示す工程図である。図４に示すように、軸受部品１０の製造方法は、準備工程Ｓ１０と、焼入工程Ｓ２０と、焼戻工程Ｓ３０と、後処理工程Ｓ４０とを有している。
【００３６】
準備工程Ｓ１０においては、焼入工程Ｓ２０及び焼戻工程Ｓ３０を経ることにより軸受部品１０となる加工対象部材が準備される。加工対象部材は、鋼製のリング状の部材である。この鋼は、例えば軸受鋼である。この鋼は、ＪＩＳ規格に定められる高炭素クロム軸受鋼であることが好ましい。より具体的には、この鋼は、ＪＩＳ規格に定められるＳＵＪ２であることが好ましい。
【００３７】
焼入工程Ｓ２０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、加工対象部材が、Ａ１変態点以上の温度（以下においては、「加熱温度」という。）まで加熱される。Ａ１変態点とは、鋼中のフェライト相がオーステナイト相への変態を開始する温度である。加熱工程Ｓ２１においては、加工対象部材が加熱温度まで加熱された後、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。加熱温度は、９００℃以上１０００℃以下であることが好ましい。加熱温度は、９００℃以上９５０℃以下であることがさらに好ましい。この加熱は、例えばシングルターンコイルを用いた誘導加熱により行われる。
【００３８】
保持時間が長くなるにつれて、又は加熱温度が高くなるにつれて、加熱工程Ｓ２１において加工対象部材を構成する鋼材の母材中に固溶する炭素量が多くなる。そのため、保持時間及び加熱温度を制御することにより、加工対象部材を構成する鋼中の炭化物相の面積比率を制御することができる。
【００３９】
鋼材中のマルテンサイト相における炭素の固溶量が大きくなるにしたがって、マルテンサイト結晶のｃ軸が伸びることになる。そのため、マルテンサイト相のＸ線回折における回折ピークの半値幅が大きくなる傾向にある。鋼材中のマルテンサイト相における炭素の固溶量は、保持時間を長くするほど、又は加熱温度を高くするほど多くなる傾向にある。したがって、保持時間及び加熱温度を制御することにより、マルテンサイト相のＸ線回折における回折ピークを制御することができる。
【００４０】
上記の通り、保持時間が長くなるほど、又は加熱温度が高くなるほど、鋼材中に多くの炭素が固溶する傾向にある。鋼材中の炭素固溶量が多くなるほど、冷却工程Ｓ２２後にマルテンサイト相に変態することなく残留する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、加工対象部材を構成する鋼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。
【００４１】
冷却工程Ｓ２２においては、加工対象部材の冷却が行われる。冷却工程Ｓ２２においては、加工対象部材は、加熱温度から加工対象部材を構成する鋼のＭＳ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。ＭＳ点とは、オーステナイト相がマルテンサイト相への変態を開始する温度である。冷却工程Ｓ２２における加工対象部材の冷却は、従来周知の任意の冷媒を用いて行われる。加工対象部材の冷却に用いられる冷媒は、例えば油又は水である。
【００４２】
なお、冷却工程Ｓ２２における冷却温度及び冷却速度は、加熱工程Ｓ２１において形成された鋼材中のオーステナイト相のうちの冷却工程Ｓ２２によりマルテンサイト相となる量（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、加工対象部材を構成する鋼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。
【００４３】
焼戻工程Ｓ３０においては、加工対象部材を構成する鋼が焼き戻される。加工対象部材の焼き戻しは、加工対象部材を、Ａ１点未満の温度（以下においては、「焼戻温度」という。）で所定時間（以下においては、「焼戻時間」という。）保持することにより行われる。焼戻温度は、例えば１８０℃である。焼戻時間は、例えば２時間である。
【００４４】
焼戻工程Ｓ３０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。このオーステナイト相のフェライト相及び炭化物相へと分解される量は、焼戻温度及び焼戻時間を制御することにより、変化する。そのため、焼戻時間及び焼戻時間を制御することにより、加工対象部材を構成する鋼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。
【００４５】
後処理工程Ｓ４０においては、加工対象部材に対する後処理が行われる。後処理工程Ｓ４０においては、例えば、加工対象部材の洗浄、加工対象部材に対する研削、研磨等の機械加工等が行われる。以上により、軸受部品１０の製造が行われる。
【００４６】
（寸法変化率及び静的荷重容量の評価）
以下に、サンプル１〜サンプル９に対して行った寸法変化率及び静的荷重容量の評価試験について説明する。
【００４７】
＜鋼材の組成＞
表１には、サンプル１〜サンプル９に用いられた鋼材の組成が示されている。なお、表１に示されていないが、鉄（Ｆｅ）は鋼材の残部を構成している。表１に示すように、サンプル１〜サンプル９に用いられた鋼材は、ＪＩＳ規格に定められるＳＵＪ２である。
【００４８】
【表１】
2020125796.tif 000003
【００４９】
＜試料の形状及び寸法＞
サンプル１〜サンプル９は、リング状部材である。このリング状部材の寸法は、外径６０．３ｍｍ、内径５３．７ｍｍ、幅１５．３ｍｍである。
【００５０】
＜熱処理条件＞
表２には、サンプル１〜サンプル９に対して行われた熱処理の熱処理条件が示されている。表２に示すように、サンプル１〜サンプル９においては、加熱工程Ｓ２１における加熱温度は、９００℃、９５０℃又は１０００℃とされた。
【００５１】
サンプル１〜サンプル９においては、焼入工程Ｓ２０及び焼戻工程Ｓ３０は、各々のサンプル中の炭化物の面積率（Ｚ）が、４パーセント、８パーセント又は１２パーセントとなるように行われた。
【００５２】
【表２】
2020125796.tif 000004
【００５３】
＜寸法変化率評価試験方法＞
寸法変化率の評価試験においては、サンプル１〜サンプル９は、外径６０ｍｍ、内径５４ｍｍ、幅１５ｍｍの寸法の試験片に研磨された。この研磨後、各試験片は、大気中において、２３０℃で２時間保持された。この保持の後に、各試験片の寸法変化率が測定された。寸法変化率は、試験片毎に、互いに９０°異なる２箇所の位置で測定された。寸法変化率は、各々のサンプルについて、３個の試験片の平均値とされた。寸法変化率が６×１０−４以下である場合「ＯＫ」と評価し、６×１０−４を超えている場合を「ＮＧ」と評価した。
【００５４】
＜静的負荷容量評価試験方法＞
静的負荷容量評価試験においては、サンプル１〜サンプル９は、ワイヤカットにより６ｍｍ×１５ｍｍ×３ｍｍの試験片に成型された後、鏡面研磨を施すことにより、試験片とされた。静的負荷容量評価試験は、鏡面研磨が施された各試験片の６ｍｍ×１５ｍｍの面に、直径３／８インチのセラミックス製のボールを一定荷重で押し付けた際に塑性変形によって生じる圧痕の深さを測定することにより行った。セラミックス製のボールを押し付ける際の荷重は、４７１Ｎである。なお、この荷重は、ヘルツ接触のＰｍａｘが４ＧＰａである場合に相当する。圧痕の深さは、各々のサンプルについて、３個の試験片の平均値とされた。なお、圧痕の深さが０．２０μｍ以下である場合を「ＯＫ」と評価し、０．２０μｍを超えている場合を「ＮＧ」と評価した。
【００５５】
なお、寸法変化率評価試験及び静的負荷容量評価試験の結果と、サンプル１〜サンプル９の金属組織との関係を評価するため、サンプル１〜サンプル９について、オーステナイト相の体積比率（Ｙ）及びマルテンサイト相のＸ線回折における半値幅（Ｘ）の測定を行った。マルテンサイト相のＸ線回折における半値幅の測定は、マルテンサイト相の｛２１１｝面を対象とし、ＣｕＫα線を用いて行われた。なお、各サンプルの表面からの深さが６δまでの位置において、マルテンサイト相のＸ線回折における半値幅（Ｘ）、オーステナイト相の体積比率（Ｙ）及び炭化物相の面積比率（Ｚ）が０．０６４×Ｙ＋０．００２×Ｚ＜１かつ０．４３×Ｘ−０．１５×Ｙ＞１との関係を満たしている場合に「ＯＫ」と評価し、この関係を満たしていない場合に「ＮＧ」と評価した。
【００５６】
＜試験結果＞
表３には、サンプル１〜サンプル９についての寸法変化率評価試験及び静的負荷容量評価試験の結果が示されている。
【００５７】
【表３】
2020125796.tif 000005
【００５８】
表３に示すように、サンプル１〜サンプル４については、寸法変化率評価試験の結果及び静的負荷容量評価試験の結果が、いずれも「ＯＫ」であった。他方で、サンプル５〜サンプル９については、寸法変化率評価試験結果及び静的負荷容量評価試験の結果の少なくともいずれか一方が、「ＮＧ」であった。
【００５９】
表３には、サンプル１〜サンプル９において、各サンプルの表面からの深さが６δまでの位置で、マルテンサイト相のＸ線回折における半値幅（Ｘ）、オーステナイト相の体積比率（Ｙ）及び炭化物相の面積比率（Ｚ）が、０．０６４×Ｙ＋０．００２×Ｚ＜１かつ０．４３×Ｘ−０．１５×Ｙ＞１を満たしているか否かが示されている。
【００６０】
表３に示すように、サンプル１〜サンプル４については、各サンプルの表面からの深さが６δまでの位置において、マルテンサイト相のＸ線回折における半値幅（Ｘ）、オーステナイト相の体積比率（Ｙ）及び炭化物相の面積比率（Ｚ）が０．０６４×Ｙ＋０．００２×Ｚ＜１かつ０．４３×Ｘ−０．１５×Ｙ＞１との関係を満たしている一方、サンプル５〜サンプル９については、この関係が満たされていなかった。
【００６１】
このことから、軸受部品１０の表面からの深さが６δまでの位置で、マルテンサイト相のＸ線回折における半値幅（Ｘ）、オーステナイト相の体積比率（Ｙ）及び炭化物相の面積比率（Ｚ）が、０．０６４×Ｙ＋０．００２×Ｚ＜１かつ０．４３×Ｘ−０．１５×Ｙ＞１との関係を満たしている場合には、軸受部品１０の寸法安定性及び静的負荷容量が改善されることが明らかにされた。
【００６２】
（実施形態に係る軸受部品、転がり軸受及び軸受部品の製造方法の効果）
マルテンサイト相中の炭素量が増加するほど、マルテンサイト相の結晶がｃ軸方向に伸び、マルテンサイト相の格子ひずみが大きくなる。その結果、マルテンサイト相のＸ線回折における半値幅が大きくなるとともに、マルテンサイト相の硬度が上昇し、軸受部品１０を構成する鋼の硬度が上昇する（軸受部品１０の静的負荷容量が改善する）。
【００６３】
しかしながら、マルテンサイト相中の炭素量を増加させるためには、加熱時間を上昇させる又は保持時間を長くすることが必要となる。加熱時間を上昇させた場合又は保持時間を長くした場合には、軸受部品１０を構成する鋼中において、炭化物相の量が減少するとともに、加熱工程Ｓ２１において形成されるオーステナイト相の量が増える。その結果、軸受部品１０を構成する鋼中において、冷却工程Ｓ２２によってもマルテンサイト相に変態することなく残留するオーステナイト相（残留オーステナイト）の量が増加し、軸受部品１０の寸法安定性が低下してしまう。
【００６４】
このように、静的負荷容量と寸法安定性との間にはトレードオフ関係が存在するため、マルテンサイト相のＸ線回折における半値幅、オーステナイト相の体積比率及び炭化物相の面積比率が適切に制御されなければ、軸受部品１０の静的負荷容量及び寸法安定性を両立させることができない。
【００６５】
上記の通り、軸受部品１０においては、軸受部品１０の表面からの深さが６δまでの位置で、マルテンサイト相のＸ線回折における半値幅（Ｘ）、オーステナイト相の体積比率（Ｙ）及び炭化物相の面積比率（Ｚ）が、０．０６４×Ｙ＋０．００２×Ｚ＜１かつ０．４３×Ｘ−０．１５×Ｙ＞１との関係を満たしている。上記の試験結果から、この関係が満たされている場合には、寸法安定性の維持しつつ、静的負荷容量を改善することができる。そのため、軸受部品１０によると、寸法安定性及び静的負荷容量を両立することができる。
【００６６】
上記の通り、転がり軸受１００においては、内輪２０、外輪３０及び転動体４０の少なくとも１つは、軸受部品１０となっている。そのため、転がり軸受１００によると、寸法安定性及び静的負荷容量を両立させることができる。
【００６７】
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すべての変更を含むことが意図される。
【産業上の利用可能性】
【００６８】
上記の実施形態は、軸受部品、その製造方法及び当該軸受部品を用いた転がり軸受に特に有利に適用される。
【符号の説明】
【００６９】
１０  軸受部品、１０ａ  上面、１０ｂ  底面、１０ｃ  内周面、１０ｄ  外周面、２０  内輪、２０ａ  第１軌道面、３０  外輪、３０ａ  第２軌道面、４０  転動体、４０ａ  転動面、５０  保持器、１００  転がり軸受、Ａ  中心軸、Ｓ１０  準備工程、Ｓ２０  焼入工程、Ｓ２１  加熱工程、Ｓ２２  冷却工程、Ｓ３０  焼戻工程、Ｓ４０  後処理工程。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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