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我國軸承鋼發展分析

2019/10/28 13:27:13 次瀏覽 分類:新聞資訊

我國軸承鋼發展分析
這是一個飛速旋轉的世界。從汽車到高鐵再到飛機,它們都有一個共同的“靈魂”:軸承。而用于制造FAG軸承軸承所需的軸承鋼,被譽為“鋼中之王”,其服役條件十分嚴苛,使用性能要求極高,是生產難度大、產品質量要求嚴、檢驗項目多的特種鋼之一。
如今,曾經被發達國家壟斷的高端軸承鋼,現已經被我國打破了,中國的高端軸承終于不再受制于人了。跟許多領域一樣,中國在中低端軸承領域早已是全球較大的生產和銷售基地,但高端軸承卻直到去年才終于有所突破。要造出苛刻條件下工作的高端軸承,得有好鋼,高鐵、大飛機、重載型武器等高端裝備上都有高端軸承的使用需求,而要滿足高端軸承在精度、性能、壽命和可靠性等方面的要求,軸承材料的高質量和可靠性是決定性因素。
在戰爭中,軸承制造廠是敵對國列入重點打擊的目標之一。上世紀冷戰時期,軸承專用設備曾是西方國家對社會主義國家實行經濟封鎖的禁運物資之一,至今,很多軸承產品和技術仍被許多軍事大國列入技術封鎖的范疇。
20世紀70年代以來,隨著經濟發展和工業技術進步,軸承的應用范圍擴大;而國際貿易的發展,又推動了軸承鋼標準國際化和新技術、新工藝及新裝備的開發和應用,效率高、質量高、成本低的配套技術和工藝裝備應運而生。日本和德國等均建成了高潔凈度、高質量的INA軸承軸承鋼生產線,使鋼的產量迅速增加,鋼的質量和疲勞壽命大幅度提高。日本和 瑞典生產的軸承鋼的氧含量降到10ppm以下。80年代末期,日本山陽特鋼公司的先進水平為5.4ppm,達到了真空重熔軸承鋼的水平。
進入21世紀后,中國出臺了一系列政策支持軸承產業發展,到2014年,中國軸承產量已經達到196億套,居于世界第三位。我們生產的最小軸承直徑0.6毫米,最大的直徑11米,所供應的機械設備涵蓋了生活的方方面面。去年軸承鋼產量高達96.5萬噸,不僅自用,還出口給瑞典SKF、德國舍弗勒、日本NSK等世界知名產業。根據規劃,中國軸承要在2020年,讓風電機組軸承自主化率要達到90%;到2025年,高速精密數控機床和高速動車組自主化率要達到90%;到2030年,大飛機軸承的自主化率要達到90%。
高端軸承鋼中均勻細小的碳化物組織和熱處理后均勻分布的細小碳化物提高軸承鋼的純凈度,首先要做的就是控制鋼中的氧含量,煉鋼中用ppm(每百萬分之一)來作為氧含量的單位,一般來說8個ppm的鋼就屬于好鋼,而高端軸承所需要的則是5個ppm的頂級鋼。此外,鈦等有害元素等留在鋼中易形成多棱角的夾雜物,會引起局部的應力集中,產生疲勞裂紋,也都是應該要盡力避免的。
目前,隨著鋼的高純凈度冶煉平臺系統的完善,NSK軸承軸承鋼純凈度有了很大的提高,夾雜物水平得到有效控制,國外發達國家的鋼中氧含量已經控制在5ppm以下,所以鋼中碳化物的含量、分布、大小等逐漸變成了當下制約軸承鋼質量的主要因素。
中國的首批高端稀土軸承鋼順利下線
如今,中國不僅能造出高端軸承鋼,而且在國際市場闖出了名堂,中國的軸承鋼已經供應給瑞典、德國、日本等國,同時高端軸承鋼的疲勞壽命也達到甚至超過日本和歐洲的同期水平。
有了好鋼,下一步要解決的就是軸承的問題了,高端軸承研發涉及材料、設計、軸承制造裝備、高精度機械加工、檢測與試驗等一系列技術難題,還需要接觸力學、潤滑理論、摩擦學、疲勞與破壞、熱處理與材料組織等基礎研究和交叉學科的支持,高端軸承技術具有極端的復雜性,掌握難度非常之大。
目前國產NTN軸承軸承,相比于進口高端軸承,在精度、軸承振動、噪聲與異音、可靠性、高速性能方面還有一定差距。高端軸承和芯片一樣,都是中國必須要掌握的核心技術,雖然仍有不小的距離需要追趕,但中國在軸承領域已經有了不錯的產業基礎,在可預見的將來,完全有能力趕上世界先進水平。
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