(57)【要約】【課題】鉄鋼部品の素材の製造チャージを特定する。【解決手段】鉄鋼部品の特定成分を分析し、その分析結果と、製造チャージ毎の素材の前記特定成分の組成データとを比較することで、前記鉄鋼部品の素材の製造チャージを特定する。特定成分は、Ｎｉ、Ｃｕ、Ｍｏ、Ｓｎ、Ｎｂ、Ｃｏ、Ｓｂ、Ａｓ、Ｖとする。【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
鉄鋼部品の素材の製造チャージを特定する方法であって、
鉄鋼部品の特定成分を分析し、その分析結果と、製造チャージ毎の素材の前記特定成分の組成データとを比較することで、前記鉄鋼部品の素材の製造チャージを特定することを特徴とする鉄鋼部品の製造チャージ特定方法。
【請求項２】
前記特定成分は、Ｎｉ、Ｃｕ、Ｍｏ、Ｓｎ、Ｎｂ、Ｃｏ、Ｓｂ、Ａｓ、およびＶである請求項１記載の鉄鋼部品の製造チャージ特定方法。
【請求項３】
請求項１または２記載の方法で特定した製造チャージと、製造チャージ毎の非金属介在物の検査結果を示すデータとに基づいて、前記鉄鋼部品の清浄度を識別する鉄鋼部品の清浄度識別方法。
【請求項４】
互いに対向配置される軌道面を備えた第１部材および第２部材と、両部材の軌道面間に転動自在に配設された複数個の転動体と、を少なくとも備え、転動体が転動することにより第１部材および第２部材の一方が他方に対して相対移動する転がり支持装置の製造方法において、
前記第１部材、第２部材、および転動体の少なくともいずれかとして、請求項１または２記載の方法で、清浄度の高い製造チャージに特定された鉄鋼部品からなるものを用いて組み立てることを特徴とする転がり支持装置の製造方法。
【請求項５】
互いに対向配置される軌道面を備えた第１部材および第２部材と、両部材の軌道面間に転動自在に配設された複数個の転動体と、を少なくとも備え、転動体が転動することにより第１部材および第２部材の一方が他方に対して相対移動する転がり支持装置の製造方法において、
前記第１部材、第２部材、および転動体の少なくともいずれかとして、請求項３の方法で識別された清浄度の高い鉄鋼部品からなるものを用いて組み立てることを特徴とする転がり支持装置の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、鉄鋼部品の製造チャージ特定方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
車輪支持用軸受はグリースで潤滑され、シールにより外部から異物が混入しないようになっているが、このような環境下で使用される軸受の場合、転がり疲労を受けることによって、軌道面の表層部に存在する大型の非金属介在物を起点として剥離が生じることが考えられる。そして、車輪支持用軸受のような、破損すると事故に結びつき人命にかかわる恐れがある軸受には、破損に結びつく前記剥離を発生させないようにする必要がある。
【０００３】
そこで、このような軸受は、一般に清浄度の高い鋼を使用して作製される。そして、表面状態の検査を各軸受に対して行うか、素材の段階で鋼の清浄度の検査を製造チャージ毎に行っている。
下記の特許文献１には、軌道面表層部に存在する非金属介在物の大きさを非破壊検査により測定し、その最大長さが０．５ｍｍ以下である内輪および外輪を使用することが記載されている。
【０００４】
下記の特許文献２には、寿命試験を行わずに短時間で転がり軸受用素材の寿命を精度よく予測する方法として、被検査面積における非金属介在物サイズの度数分布の測定値を寿命の指標とする方法が記載されている。この方法では、製品となってからではなく素材の段階で、その素材を用いた場合の転がり軸受の寿命を予測している。そして、予測寿命が長い素材を用いて転がり軸受を作製することが記載されている。
【特許文献１】特開２００３−１３９１４３号公報
【特許文献２】特開２００１−６５５６０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明の課題は、素材の段階で鉄鋼部品の清浄度を識別できる方法であって、前記文献に記載された方法とは異なる新規な方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記課題を解決するために、本発明は、鉄鋼部品の素材の製造チャージを特定する方法であって、鉄鋼部品の特定成分を分析し、その分析結果と、製造チャージ毎の素材の前記特定成分の組成データとを比較することで、前記鉄鋼部品の素材の製造チャージを特定することを特徴とする鉄鋼部品の製造チャージ特定方法を提供する。
前記特定成分として好ましい元素は、Ｎｉ、Ｃｕ、Ｍｏ、Ｓｎ、Ｎｂ、Ｃｏ、Ｓｂ、Ａｓ、およびＶである。
【０００７】
メーカーによる製品（素材）のミルシート（鋼材検査証明書）には、Ｃ、Ｓｉ、Ｍｎ、Ｐ、Ｓ等の元素含有率データが記載されているが、このデータと実際の製品を分析して得られるデータとの間には、元素の種類によっては数％の差がある。その原因の一つとして、ミルシートに記載されているデータは取鍋から採取したサンプルを分析した値であり、鋳造されて製品（素材）となるまでに、製品内部で元素の偏析が生じ、測定位置によって異なる分析値が得られることが挙げられる。他の原因としては、鋳造されて製品（素材）となるまでに、耐火物、フラックス、雰囲気等により酸化、還元されて組成が変化する可能性も否定できない。
【０００８】
酸化、還元され難く、偏析が生じ難い元素としては、Ｎｉ、Ｃｕ、Ｍｏ、Ｓｎが挙げられるが、これらの元素の含有率は、製造チャージが異なっても差がない場合がある。よって、これらの元素の含有率だけでは、素材の製造チャージを特定できない。しかし、これらの元素に組み合わせる元素として、Ｗ、Ｐｂ、Ｐ、Ｓ、Ｍｎ、Ｓｉ、Ａｌは、以下の理由で使用できない。ＷやＰｂは、Ｆｅとの比重差が大きいため重量偏析し易く、ＰやＳは凝固偏析し易く、Ｍｎ、Ｓｉ、Ａｌは酸素と結びつきやすい元素であるため鋳造過程でフラックスや耐火物と反応して酸化損耗し易いからである。
【０００９】
これに対して、本発明の方法では、Ｎｉ、Ｃｕ、Ｍｏ、Ｓｎに、Ｎｂ、Ｃｏ、Ｓｂ、Ａｓ、およびＶを加えた各元素を特定成分とし、この特定成分の鉄鋼部品についての分析結果と、製造チャージ毎の素材の前記特定成分の組成データとを比較することで、前記鉄鋼部品の素材の製造チャージを特定することができる。
Ｎｉ、Ｃｕ、Ｍｏ、Ｓｎに組み合わせる元素として、Ｎｂ、Ｃｏ、Ｓｂ、Ａｓ、およびＶが有用である理由を以下に示す。先ず、Ｎｂ、Ｃｏ、Ｓｂ、Ａｓ、およびＶは、Ｆｅとの比重差が小さいため重量偏析し難い。また、Ｃｏ、Ａｓ、Ｓｂ（、Ａｇ）は、精錬過程で酸化還元されても溶鋼から分配除去されずに鋼材（素材）に残留するため、原料に一般スクラップを使用した鋼材ではこれらの元素が検出される可能性が高い。また、Ｎｂ、Ｖ（、Ｃｒ、Ｚｒ）は、炭窒化物形成元素であり、ＰやＳと比較して凝固偏析され難く、還元され難い。
【００１０】
前記特定成分は、通常、素材の製造過程で不可避的に混入するものであるが、この特定成分を、製造チャージ毎に異なる含有率となるように添加する成分調整をして素材を製造すれば、素材の製造チャージ毎の差を明確に出すことができるため、本発明の方法による鉄鋼部品の製造チャージ特定の精度が高くなる。この成分調整のために添加する特定成分は素材の使用目的に合わせて選択する。
【００１１】
また、この成分調整の例としては、例えばＳＵＪ２の場合、製造チャージ毎に、質量％で、Ｓｂを０．００１、０．００４、０．００７、０．０１０、０．０１２、０．０１６の６段階に、Ｃｕを０．０１、０．０４、０．０７、０．１０、０．１３、０．１６の６段階に調整する。これらはいずれも粒界に偏析して鉄鋼部品の機械的強度を低下させる元素であるが、この程度の含有率であれば鉄鋼部品の機械的性質を損なうことがない。
【００１２】
本発明は、また、本発明の方法で特定した製造チャージと、製造チャージ毎の非金属介在物の検査結果を示すデータとに基づいて、前記鉄鋼部品の清浄度を識別する鉄鋼部品の清浄度識別方法を提供する。
本発明は、また、互いに対向配置される軌道面を備えた第１部材および第２部材と、両部材の軌道面間に転動自在に配設された複数個の転動体と、を少なくとも備え、転動体が転動することにより第１部材および第２部材の一方が他方に対して相対移動する転がり支持装置の製造方法において、前記第１部材、第２部材、および転動体の少なくともいずれかとして、請求項１または２記載の方法で、清浄度の高い製造チャージに特定された鉄鋼部品からなるものを用いて組み立てることを特徴とする転がり支持装置の製造方法を提供する。
【００１３】
本発明は、また、互いに対向配置される軌道面を備えた第１部材および第２部材と、両部材の軌道面間に転動自在に配設された複数個の転動体と、を少なくとも備え、転動体が転動することにより第１部材および第２部材の一方が他方に対して相対移動する転がり支持装置の製造方法において、前記第１部材、第２部材、および転動体の少なくともいずれかとして、本発明の方法で識別された清浄度の高い鉄鋼部品からなるものを用いて組み立てることを特徴とする転がり支持装置の製造方法を提供する。
本発明の転がり支持装置の例としては、転がり軸受、ボールねじ、リニアガイド等が挙げられる。
【発明の効果】
【００１４】
本発明の方法では、Ｎｉ、Ｃｕ、Ｍｏ、Ｓｎに、Ｎｂ、Ｃｏ、Ｓｂ、Ａｓ、およびＶを加えた各元素を特定成分とし、この特定成分の鉄鋼部品についての分析結果と、製造チャージ毎の素材の前記特定成分の組成データとを比較することで、前記鉄鋼部品の素材の製造チャージを特定することができる。
また、本発明の素材の製造チャージの特定方法を利用することで、素材の段階で鉄鋼部品の清浄度を識別することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下、本発明の実施形態について説明する。
〔第１実施形態〕
先ず、ＳＵＪ２からなる素材として提供されていて、製造チャージが異なるNo. Ａ〜Ｇの素材を分析して、その組成を調べた。その結果を下記の表１に示す。
【００１６】
【表１】
2006329752.tif 000002
【００１７】
次に、製品No. １〜３のＳＵＪ２からなる素材を分析して、その組成を調べた。その結果を下記の表２に示す。また、各製品の各成分が表１のどのチャージNo. の数値に一致しているかを、「対応チャージNo. 」として表２に示した。また、一般成分と識別成分（特定成分）毎に各成分の「対応チャージNo. 」が共通しているかどうかを調べ、共通しているNo. があれば「○が共通」と、共通しているNo. がなければ「共通No. 無し」と表２に記した。
【００１８】
【表２】
2006329752.tif 000003
【００１９】
表２に示すように、No. １では、一般成分では共通No. が無かったが、識別成分ではＤが共通していた。No. ２では、一般成分では共通No. が無かったが、識別成分ではＤが共通していた。No. ３では、一般成分および識別成分ともにＥが共通していた。
この結果から、製品No. １〜３の製造チャージは一般成分では特定できないが、識別成分では特定できることが分かる。そして、識別成分により製品No. １の製造チャージNo. はＤであり、製品No. ２の製造チャージNo. はＣであり、製品No. ３の製造チャージNo. はＥであると特定される。
【００２０】
また、表１の各チャージNo. の素材について、予め非金属介在物の検査結果を示すデータをとっておけば、対応するチャージNo. の前記データに基づいて、製品No. １〜３の清浄度を識別することができる。
また、機能面が全面でない鉄鋼部品については、対応する素材の製品No. 等の記号を鉄鋼部品の機能面でない部分に記しておき、この記号と、前記方法で特定した製造チャージNo. や清浄度との関係を、電子記録媒体や紙に記録しておくことにより、鉄鋼部品の素材情報（製造チャージNo. や清浄度）が追跡調査し易くなる。
【００２１】
〔第２実施形態〕
先ず、ＳＵＪ２からなる素材として、製造チャージが異なるNo. Ｈ〜Ｎの素材を分析して、その組成を調べた。その結果を下記の表３に示す。なお、各素材の製造時に、ＣｕとＳｂとＡｓとＶについて成分調整を行った。Ｃｕは、０．０４、０．０８、０．０９、０．１０、０．１４（質量％）の５段階に成分調整した。Ｓｂは、０．００１、０００４、０．００６（質量％）の３段階に成分調整した。Ａｓは、０．００１と０．００６（質量％）の２段階に成分調整した。Ｖは、０．００１、０．００２、０．００４（質量％）の３段階に成分調整した。
【００２２】
【表３】
2006329752.tif 000004
【００２３】
次に、製品No. ４〜６のＳＵＪ２からなる素材を分析して、その組成を調べた。その結果を下記の表４に示す。また、各製品の各成分が表３のどのチャージNo. の数値に一致しているかを、「対応チャージNo. 」として表４に示した。また、一般成分と識別成分（特定成分）毎に各成分の「対応チャージNo. 」が共通しているかどうかを調べ、共通しているNo. があれば「○が共通」と、共通しているNo. がなければ「共通No. 無し」と表４に記した。
【００２４】
【表４】
2006329752.tif 000005
【００２５】
表４に示すように、No. ４では、一般成分では共通No. が無かったが、識別成分ではＫが共通していた。No. ５では、一般成分では共通No. が無かったが、識別成分ではＪが共通していた。No. ６では、一般成分および識別成分ともにＬが共通していた。
この結果から、製品No. ４〜６の製造チャージは一般成分では特定できないが、識別成分では特定できることが分かる。そして、識別成分により製品No. ４の製造チャージNo. はＫであり、製品No. ５の製造チャージNo. はＪであり、製品No. ６の製造チャージNo. はＬであると特定される。
また、表４の結果から、成分調整されたＣｕとＳｂとＡｓとＶの含有率を調べることだけでも、製品の製造チャージNo. を特定できることが分かる。