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公開番号2025104280
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-07-09
出願番号2024211074
出願日2024-12-04
発明の名称鋼材の加工方法及び転動部品の製造方法
出願人山陽特殊製鋼株式会社
代理人個人,個人,個人,個人
主分類B21B 1/00 20060101AFI20250702BHJP(本質的には材料の除去が行なわれない機械的金属加工;金属の打抜き)
要約【課題】転動寿命に優れた軸受などの転動部品を提供する。
【解決手段】非金属介在物を含む鋼材からなる母材に圧縮処理を行い、前記母材とは異なる形状に加工する鋼材の加工方法において、圧下率評価式の解と、隙間面積率との関係情報を予め取得する取得ステップと、前記関係情報に基づき、目標隙間面積率が得られるように、前記所定の圧下率評価式に含まれるパラメータを決定するパラメータ決定ステップと、前記パラメータ決定ステップで決定した前記所定の圧下率評価式に従い、圧縮処理をk回行う加工ステップと、を有し、前記所定の圧下率評価式は各圧延処理の圧下率を乗算した乗算値に10kを乗じた式であり、kは2以上の整数であり、前記所定の圧下率評価式に含まれる各圧延処理の圧下率及びkが前記パラメータ決定ステップにおいて決定するパラメータである、ことを特徴とする。
【選択図】図6
特許請求の範囲【請求項１】
非金属介在物を含む鋼材からなる母材に圧縮処理を行い、前記母材とは異なる形状に加工する鋼材の加工方法において、
所定の圧下率評価式の解と、介在物の周囲に形成された隙間の面積率である隙間面積率との関係情報を予め取得する取得ステップと、
前記関係情報に基づき、隙間面積率の目標値である目標隙間面積率が得られるように、前記所定の圧下率評価式に含まれるパラメータを決定するパラメータ決定ステップと、
前記パラメータ決定ステップで決定した前記所定の圧下率評価式に従い、圧縮処理をｋ回行う加工ステップと、
を有し、
前記所定の圧下率評価式は各圧延処理の圧下率を乗算した乗算値に１０
k
を乗じた式であり、ｋは２以上の整数であり、前記所定の圧下率評価式に含まれる各圧延処理の圧下率及びｋが前記パラメータ決定ステップにおいて決定するパラメータである、
ことを特徴とする鋼材の加工方法。
続きを表示（約 230 文字）【請求項２】
前記圧縮応力は、圧延又は鍛造ロールによって鋼材に付与されることを特徴とする請求項１に記載の鋼材の加工方法。
【請求項３】
前記取得ステップにおいて、解析モデルを用いたＣＡＥ解析を実施することにより、前記関係情報を取得することを特徴とする請求項１又は２に記載の鋼材の加工方法。
【請求項４】
請求項１又は２に記載の鋼材の加工方法によって製造された半製品を転動部品の形状に加工することを特徴とする転動部品の製造方法。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、非金属介在物を含む鋼材に圧縮応力を付与して、加工を行う加工方法などに関するものである。
続きを表示（約 1,500 文字）【背景技術】
【０００２】
近年、各種の機械装置の高性能化にともない、転動疲労寿命が求められる機械部品や装
置の使用環境は非常に厳しくなっており、これらの機械部品や装置の寿命の向上ならびに信頼性の向上が強く求められている。
軸受などの鋼材部品には、鋼の製造工程である精錬工程、鋳造工程及び凝固工程等の製造工程に由来する異物（非金属介在物）が、不可避的に含まれることが知られている。
【０００３】
また、圧延工程や鍛造工程を経て製造された軸受などの鋼材部品においては、非金属介在物の周囲に隙間が形成されることがある。この隙間は、非金属介在物と母相である鋼との変形性の違いにより界面で発生するものと考えられる。例えば、鋼材部品が転がり軸受である場合、軸受使用中に転動体が転がる軌道面には繰り返しの接触荷重が付与される。その影響領域に前述の隙間が存在する場合、軸受部品内でのき裂発生を助長し、き裂の起点になる場合がある。このき裂が軌道面に達することではく離に至り、軸受の破損に繋がることがある。良好な転動疲労寿命が求められる軸受以外の転動部品においても、同様の課題がある。
【０００４】
したがって、軸受等の転動部品の転動疲労寿命を向上させるためには、特に軌道面表層の非金属介在物の周囲の隙間を減らすことが有効である。
【０００５】
特許文献１には、熱間鍛造時の静水圧応力を利用し、介在物と母相界面との間に存在する空隙を押し潰す方法が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
特許第６６６５７３７号
特開２０１４-５５３４６号公報
【非特許文献】
【０００７】
軽金属/Vol.42 No.2(1992) 塑性加工における有限要素解析の現状
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
特許文献１は、非金属介在物および周囲の母材の変形現象を制御する方法ではないため、隙間の閉塞に関する効果を評価することは困難である。また、特許文献１はそもそも型鍛造に関する発明であり、圧延、リングローリングを対象とする本願発明とは、技術分野が異なる。
【０００９】
本発明は、鋼材に含まれる非金属介在物および母相の変形現象を制御することによって、優れた転動寿命の転動部品を製造する方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記課題を解決するために、本願発明は、（１）非金属介在物を含む鋼材からなる母材に圧縮処理を行い、前記母材とは異なる形状に加工する鋼材の加工方法において、所定の圧下率評価式の解と、介在物の周囲に形成された隙間の面積率である隙間面積率との関係情報を予め取得する取得ステップと、前記関係情報に基づき、隙間面積率の目標値である目標隙間面積率が得られるように、前記所定の圧下率評価式に含まれるパラメータを決定するパラメータ決定ステップと、前記パラメータ決定ステップで決定した前記所定の圧下率評価式に従い、圧縮処理をｋ回行う加工ステップと、を有し、前記所定の圧下率評価式は各圧延処理の圧下率を乗算した乗算値に１０
k
を乗じた式であり、ｋは２以上の整数であり、前記所定の圧下率評価式に含まれる各圧延処理の圧下率及びｋが前記パラメータ決定ステップにおいて決定するパラメータである、ことを特徴とする。
（【００１１】以降は省略されています）

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