全方位解（jiě）析：國（guó）產軸承與進口軸承的差距
發布時間：2021-06-15 03:06:06瀏（liú）覽（lǎn）次（cì）數：51
我們的生活中軸（zhóu）承幾乎無處不在，小到（dào）路邊的共（gòng）享單車、家裏的家用電器，大到上天的宇宙飛船，下水的航空母艦，沒有軸承這一切都無法存在。
然而應用於高精密機械的主軸承，我國在技術上仍（réng）處於一片空白。
滾動軸承的精度一般分為（wéi）P0、P6、P5、P4和P2五個等級，用於精密機床主軸上的軸承（chéng）精（jīng）度應為P5及以（yǐ）上級。
而對於數控機床、加工中心等高速、鐵路、航空等高科技領域，則需選用P4及以上級超精密軸承（chéng），P4及以上級超精密軸承對技術性能和可靠性（xìng）要求很高，國（guó）內需求的一半以上都依賴進口。
而（ér）造成國產軸承與進口軸承產生較大質量差（chà）距，主要原（yuán）因有：
國內外大量試驗表明：保持架、套圈、鋼球的加工質量對軸承振動具有不（bú）同程度的影（yǐng）響，其中鋼球的加工質量對軸承振動影響最明顯，其次是套圈的加（jiā）工質量（liàng），最主要影響因素是（shì）鋼球（qiú）和套圈的圓度（dù）、波（bō）紋度、表麵粗糙度、表麵磕碰傷等。
我國鋼球產品最突出的問題是振動值離散大，表麵缺陷嚴重（單點、群（qún）點（diǎn）、凹坑（kēng）等），盡管表麵（miàn）粗（cū）糙度、尺寸、形狀、誤差都不低於圈外（wài）水平，但合套後軸承振（zhèn）動值（zhí）高，甚至產生異音，主要（yào）問題是波紋度（dù）沒有控製（zhì）（無標準、無合適測試分（fèn）析儀器（qì）），同（tóng）時說明機床的抗振性差，砂（shā）輪、研磨盤、冷（lěng）卻（què）液、工藝參數均（jun1）存在問題；另一方麵要（yào）提高管理水平，避免磕（kē）碰傷、劃傷、燒傷等隨（suí）機性質量（liàng）問題。
對於套圈，影響軸承振動最為嚴重的也是（shì）溝道波（bō）紋度和表麵粗（cū）糙度。例如（rú），中小型深溝球軸承內外溝道圓度大於2μm時，將對（duì）軸承振動產生明顯影響，內外（wài）溝（gōu）道波紋度（dù）大於0.7μm時（shí），軸承（chéng）振（zhèn）動值隨波紋度增加而增加，溝道嚴重（chóng）磕傷可使振動上升4dB以上，甚至出現異音。
軸承技（jì）術工人，乃至工程師（shī）的社會地位得（dé）不到應有的（de）尊重(近年來（lái）這種情況（kuàng）有了很大改觀)。我國教育產業（yè）發展不均衡，技術教（jiāo）育（yù）沒有得到應有的重視，導致年輕人寧做白（bái）領無所事事，也不願意工作在（zài）生產一線（xiàn）。同時也導致了國內現今人人創業，而大多小微軸承工（gōng）廠、軸（zhóu）承公司沒有高質量技術人員，隻能生產一些（xiē）沒有競爭力的低端軸承產品。
世界鋼鐵看中國，中國鋼鐵看河（hé）北，但是這僅僅指的是粗鋼產量，這也是（shì）近年來世界經（jīng）濟下滑，國內鋼鐵產能過剩，鋼鐵價格一直萎靡不振（zhèn）的一個（gè）原因。合金鋼一直（zhí）就是（shì）國（guó）內鋼鐵產業的短（duǎn）板，高端冶金（jīn）技術（shù）又是發達國家對我（wǒ）們嚴（yán）格（gé）保（bǎo）密（mì）的，加上國內鋼企（qǐ）研發上的不足，造成了我國軸承乃至工業技術的先天（tiān）性的不足。
在這裏，我隻講述一下自己的想法。生產工藝（yì）是（shì）工業技術裏最重（chóng）要的環節，是一個循環往複，量變產生質（zhì）變的過程以機床為例，軸承對機床的（de）精度有巨大的影響，高端精密軸承的大客（kè）戶群體就是機床（chuáng）主軸軸承。而國產精密軸承的壽命、精度與國外軸承有著巨大的差距。
軸承（chéng）廠家與應用廠家是魚與（yǔ）水的關係。沒有（yǒu）好的（de）軸承，生產不出好的設備，沒有可靠（kào）的機床加工不出高質量的軸承。據（jù）我所知大型的機加工廠家采購的基本都是（shì）進口機床。而國內（nèi）一（yī）些實力較小的軸承廠家寧可采購上世紀的老式機床改造成軸承加工專用機床，也不願（yuàn）采購國內（nèi）知名品牌（pái）的機床。這其中有價格因素，也有（yǒu）實用（yòng）性的因素。
近（jìn）年來我國高鐵（tiě）技術快速發（fā）展，但是高速鐵路軸承卻采購自（zì）德國舍弗勒集團。究其（qí）根本原因，在部分領導的操縱下西北軸承廠（chǎng）舍弗勒開始了合作。但是在幾年的合作過程中，西北軸承廠沒有得到應有的技術支持，還喪失了大量的市場份額，導致今天西北軸承的式微。
與國外相比，國（guó）產軸承在高端和大型軸承方麵存在較大差距，主要行業為：
作為航空發動機（jī）的關鍵基礎零（líng）部件，國外正在研（yán）發（fā）推力比為15-20的第2代（dài）航空發（fā）動機軸承，準備在2020年前後裝配到第5代戰機中。近10年來，美國研發了第2代航空發動機用軸承鋼，其代表性鋼種為耐500℃的高強耐蝕軸承鋼CSS-42L和耐350℃高氮不鏽軸承鋼X30（Cronidur30），中國則在進行第（dì）2代（dài）航空發動機用軸承的研發。
對於汽車輪轂軸承，中國目前廣泛應用的是（shì）第1代和第2代輪轂軸承（球軸承），而歐洲已廣泛采用第3代輪轂（gū）軸（zhóu）承。第3代輪轂軸承的（de）主（zhǔ）要優（yōu）點是（shì）可靠（kào）、有效載荷間距短、易安裝、無需調整、結構緊湊等。目前，中國引進車型大多（duō）采用這種輕量化和一體化結構輪轂（gū）軸（zhóu）承。
目前，中國鐵路重載列（liè）車用軸承采用國產電渣重熔（róng）G20CrNi2MoA滲碳（tàn）鋼製（zhì）造，而國（guó）外（wài）已經將（jiāng）超高純軸承（chéng）鋼（EP鋼）的真空脫氣冶煉技術、夾雜物均勻化（huà）技術（IQ鋼）、超長壽命鋼技術（TF鋼）、細質化熱處理技術、表麵超硬化處理技術（shù）和先（xiān）進的（de）密封潤滑技術等應用到軸承的生產和製造，從而大幅度提升了軸承的（de）壽命與可靠性（xìng）。中國電渣軸承鋼不僅質量低，而且成本比真空脫氣鋼高（gāo）出2000-3000元/噸，未來中國需要開發超高純、細質化、均勻化與（yǔ）質量穩定的真空脫氣（qì）軸承鋼取代目前（qián）采用的電渣（zhā）軸承鋼。
對於風電軸承，目前中國（guó）還（hái）無法生產技（jì）術含量較高的主軸軸承和增速器軸承，基本（běn）依靠進口（kǒu），3MW以上風電機（jī）組配套軸承的國產化問題還沒有解決。國外為了提（tí）高（gāo）風電軸承的強（qiáng）度、韌（rèn）性和使用壽命，采用了新型特殊熱處理鋼SHX（40CrSiMo），對於偏航和（hé）變漿軸承，通過表麵感應淬火熱處理控製淬硬層深度、表（biǎo）麵（miàn）硬度、軟帶寬（kuān）度和表麵裂紋。
對於（yú）增（zēng）速器軸承和主軸軸承采用碳氮共（gòng）滲，使零（líng）件表麵得到較多（duō）穩（wěn）定殘餘奧氏體體積分數（30%-35%）和大量細小碳化物、碳氮化物，提高了軸承在汙染潤滑工況下的使用壽命。
在考慮（lǜ）經濟性的前提下，進一步提高鋼的潔淨度，降低鋼中的（de）氧和鈦含量，達到軸承鋼中的氧與鈦的質量分數分別小於6×10-6和（hé）15×10-6的水平，減小鋼中夾雜物的含量（liàng）與尺寸，提高分（fèn）布均勻性。
通過（guò）合金化設計與控軋控冷工（gōng）藝的應用，進一步提高夾雜物與碳化物的（de）均勻性，降低（dī）和消（xiāo）除網狀和帶狀碳化物，降低平均尺寸與最大顆粒尺寸，達到碳化（huà）物的平均尺寸小於1μ m的目標；進（jìn）一步提（tí）高基（jī）體（tǐ）組織的晶粒度，使軸承鋼的晶粒尺寸進一步（bù）細化。
進一步降低軸承鋼中（zhōng）的（de）中心（xīn）疏鬆、中心縮孔與中心成分偏析，提（tí）高（gāo）低倍組織的均勻性。
通（tōng）過（guò）新型（xíng）合金化、熱軋工藝優化與熱處（chù）理工藝研究，提高軸承鋼的韌性。
國產軸承雖然和進（jìn）口軸承有（yǒu）著很多的差距，但是經過中國人民的不斷肯（kěn）定有開發出更多的優質軸承（chéng）產品，也會有很多（duō）優秀的軸承企業誕生。
2013年12月，“玉兔”成功在月球上著陸（lù），這是華夏多少年以來的夢想，承載著多少華夏子民的心血（xuè）。在我們感慨和興奮的同時（shí），我們不（bú）能忘了在為國家（jiā）科技發展而默默奉（fèng）獻的科研人員與企業，可能大家都（dōu）不知道，這次“玉兔”的成功研製及運行，依靠的是我們的國產洛陽軸承，不是靠進口軸承，這意義非常重大。
這表示（shì）著國產軸承與進口軸承的差距越來越小，國產技術越來越接近國際上（shàng）的高標準水平，甚至在某些技術上還處於領（lǐng）先地位。對於一些普通的機械，可能對軸承的水平要求（qiú）不高，但是（shì）對於（yú）“玉兔”在月球上（shàng）活蹦亂跳（tiào）的要（yào）求是非常之高的，需要承受（shòu）極寒極熱（rè）的惡劣環境，還要靈活地運轉，這對國產軸承來說真的是一個（gè）很大的考驗，但讓人欣慰的是國產軸承（chéng）完全地勝任了（le），而且完（wán）成得非常出（chū）色。
國產軸承雖然僅僅發展了幾十年，比起（qǐ）外國幾百年的曆（lì）史（shǐ）來（lái）說確實優勢不大，但能用這麽短的時間（jiān）追趕上，我們隻能用一句成（chéng）語來概括，那（nà）就是長江後浪推前（qián）浪。
套圈軸承是最（zuì）近比較火的玩法，能轉4、5分鍾的很多，能上9分鍾（zhōng）的的確很厲害（hài），但是這種玩法也不能說明什麽（me），畢竟我們在文章開頭也交代了，軸承之間的比較要看關鍵的（de）四點。
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