(57)【要約】【課題】通常よりも軟質化を必要とする場合における、軟質化を促進するための方途について提案する。【解決手段】軸受鋼に、加熱、変態前冷却、管理冷却および変態後冷却の各工程からなる球状化焼鈍を施すに際し、前記高温保持工程における高温保持時間と、前記管理冷却工程における管理冷却時間とを、所定の関係を満足する範囲に制御する。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
軸受鋼に、加熱、変態前冷却、管理冷却および変態後冷却の各工程からなる球状化焼鈍を施すに際し、前記高温保持工程における高温保持時間ｔ１（min）と、前記管理冷却工程における管理冷却時間ｔ２（min）とを、下記式（Ａ）を満足する範囲に制御することを特徴とする軸受鋼の熱処理方法。
記
ｔ１≧1400−0.4×ｔ２…（Ａ）
【請求項２】
前記高温保持時間ｔ１（min）と、前記管理冷却時間ｔ２（min）とが下記（Ｂ）を満足する請求項１に記載の軸受鋼の熱処理方法。
記
ｔ１≦3400−0.4×ｔ２…（Ｂ）
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、軸受鋼、例えば軸受鋼からなる鋼素材を圧延等によって線材とし束状に巻き取って製造した線材コイルの球状化焼鈍に関し、特に製品化するに当っての塑性加工工程での成形性を改善する際など、通常よりも軟質化を必要とする場合における、軟質化を促進するための方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の球状化焼鈍は、例えば特許文献１に記載されているように、１２時間近くの高温保持が必要であるため、その短時間化が望まれており、同文献１に記載の技術では、圧延温度を制御することにより短時間化を実現している。
同様に、特許文献２には、高温保持時間と冷却速度を限定することによって軟質化する方法が提案されている。
【特許文献１】特開平１１−２８６７２４号公報の段落［００１２］
【特許文献２】特開２００７−２２４４１０号公報の請求項４
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
特許文献１に記載の方法は、圧延が低温になるため圧延機の能力を高める必要がある。すなわち、既存の圧延機の能力が不足している場合には、圧延機の能力を上げなくてはならないが、巨大な設備費用が発生するために、事実上実現することは困難であった。
また、特許文献２に記載の方法では、安定して軟化を促進するための条件が不明瞭であり、さらなる改善が求められていた。
【０００４】
そこで、本発明は、通常よりも軟質化を必要とする場合における、軟質化を促進するための方途について提案することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
発明者らは、前記課題を解決するための手段を鋭意究明したところ、熱処理パターンに時間的制限を加えることが、球状化焼鈍による軟化の促進に有効であることを見出し、本発明を完成するに到った。
【０００６】
すなわち、本発明の要旨は、次のとおりである。
（１）軸受鋼に、加熱、変態前冷却、管理冷却および変態後冷却の各工程からなる球状化焼鈍を施すに際し、前記高温保持工程における高温保持時間ｔ１（min）と、前記管理冷却工程における管理冷却時間ｔ２（min）とを、下記式（Ａ）を満足する範囲に制御することを特徴とする軸受鋼の熱処理方法。
記
ｔ１≧1400−0.4×ｔ２…（Ａ）
【０００７】
（２）前記高温保持時間ｔ１（min）と、前記管理冷却時間ｔ２（min）とが下記（Ｂ）を満足する前記（１）に記載の軸受鋼の熱処理方法。
記
ｔ１≦3400−0.4×ｔ２…（Ｂ）
【発明の効果】
【０００８】
本発明は、球状化焼鈍における高温保持時間：ｔ１と管理冷却時間：ｔ２との間に一定の関係を持たせた条件範囲を設定することによって、球状化焼鈍を確実に実行できる結果、極く軟質の軸受鋼が得られる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
本発明の方法は、軸受鋼に、加熱、変態前冷却、管理冷却および変態後冷却の各工程からなる球状化焼鈍を施すに際し、前記高温保持工程における高温保持時間ｔ１（min）と、前記管理冷却工程における管理冷却時間ｔ２（min）とを、所定の関係を満足する範囲に制御することを特徴とするものである。
【００１０】
さて、球状化焼鈍は、図１に一般的な熱処理パターンを示すように、圧延後の線材あるいは鋼材を所定の温度域まで加熱する加熱工程１と、圧延後の炭化物を固溶そして球状化する高温保持工程２と、Ａ１変態温度直上まで冷却する変態前冷却工程３、その後に冷却速度を管理してＡ１変態完了直下まで冷却を施す管理冷却工程４、そして線材あるいは鋼材をハンドリングできる温度まで冷却する変態後冷却工程５からなるのが通例である。
【００１１】
ここに、球状化焼鈍の主目的である被焼鈍材の軟化を確実に行うには、上記の工程のうち、高温保持工程２および管理冷却工程４における高温保持時間ｔ１（min）と、前記管理冷却工程における管理冷却時間ｔ２（min）とを、下記式（Ａ）を満足する範囲に制御することが肝要である。
記
ｔ１≧1400−0.4×ｔ２…（Ａ）
【００１２】
以下に、かような知見を得るに到った実験結果について詳述する。
すなわち、軸受鋼であるJIS  Ｇ4805に規定のＳＵＪ２を熱処理する場合について検討した。このＳＵＪ２鋼に対する球状化焼鈍の一般的な熱処理パターンは、図１に示したとおりである。かような熱処理パターンにおいて、高温保持時間ｔ１および管理冷却時間ｔ２と熱処理後の硬度の変化について調査した。その結果を図２に示すように、高温保持時間ｔ１および管理冷却時間ｔ２とが、上記式（Ａ）を満足するときに、より軟化度合いの深い球状化焼鈍を確実に行うことができる。
【００１３】
上記式（Ａ）を満足する範囲に高温保持時間ｔ１および管理冷却時間ｔ２を設定する際、両者をより長時間側にすることによって、軟化度合いは深まる傾向にあるが、図３に示すように、高温保持時間ｔ１および管理冷却時間ｔ２が下記式（Ｂ）にて示される範囲を外れると、軟化の度合いが鈍化して硬度差はほとんどなくなる一方、経済性が損われることになるため、高温保持時間ｔ１および管理冷却時間ｔ２は、上記式（Ａ）を満足することに加えて、下記式（Ｂ）を満足することが好ましい。
【００１４】
例えば、先に特許文献２として掲げた、特開２００７−２２４４１０号公報において、球状化焼鈍の保持時間は８時間（４８０分）以下であり、本発明で言うところの管理冷却時間は（７５０−６８０［℃］）／１５［℃／ｈ］＝４．６７時間（２８０［分］）以上である。
【００１５】
この条件は、図２の上でより長時間の熱処理を施せば、顕著に軟らかくなる領域である。本発明は、合計時間を増やしても、工業的、実質的に硬度が変化しなくなる領域を明らかにしたものであり、上記式（Ａ）に示した領域において、十分に軟化した線材あるいは鋼材を得ることができる。
【００１６】
さらに、図３に示したように、合計時間を増加させても実質的に硬度が変化しない領域を見出し、これを上記式（Ｂ）に従って決定している。したがって、実質的に硬度が変化しないにも関わらず熱処理を継続する結果、経済性や省エネルギー性を阻害するような、熱処理を防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】球状化焼鈍の熱処理工程を示す図である。
【図２】本発明の熱処理パターンの範囲を示す硬度分布図である。
【図３】本発明の熱処理パターンの好適範囲を示す硬度分布図である。
【符号の説明】
【００１８】
１  加熱工程
２  高温保持工程
３  変態前冷却工程
４  管理冷却工程
５  変態後冷却工程
【図１】
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【図２】
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【図３】
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