改革開放40年來,通過引進、消化和吸收,實現(xiàn)了大部分高端裝備的國產(chǎn)化,但對高端裝備用的高端軸承的國產(chǎn)化一直停滯不前,無法滿足中國高端裝備國產(chǎn)化的需求,特別是新研發(fā)的高端裝備完全采用國外軸承。目前中國軸承已經(jīng)形成行業(yè)銷售額達到2000多億元的經(jīng)濟規(guī)模,而且以每年12%~15%的速度增長,其中高速、精密、重載等高端軸承的增長速度將更快。但中國生產(chǎn)的軸承主要為中低端軸承和小中型軸承,與國外高端軸承和大型軸承等高附加值軸承相比存在較大差距,表現(xiàn)為低端過剩和高端缺乏。特別是在航空航天、高速鐵路、高檔轎車及其他工業(yè)領域用的關鍵軸承上,中國軸承的使用壽命、可靠性、D,值與承載能力等方面與先進國家存在較大的差距,成為制約中國高端裝備制造和戰(zhàn)略新興產(chǎn)業(yè)發(fā)展的瓶頸。
長壽命、高轉(zhuǎn)速、高負載和高推力軸承涉及材料、加工、制造及檢測等多個環(huán)節(jié),其中材料性能的好壞直接影響到軸承的性能。影響軸承鋼質(zhì)量的因素主要有4個:
(1)軸承鋼中的夾雜物含量、形態(tài)、分布和大??;
(2)軸承鋼中的碳化物含量、形態(tài)、分布和大??;
(3)軸承鋼中的中心疏松縮孔和中心偏析;
(4)軸承鋼產(chǎn)品質(zhì)量和性能的一致性。
目前國外不僅在傳統(tǒng)軸承鋼質(zhì)量控制水平方面大幅領先于中國,而且在新型軸承鋼的開發(fā)力度方面也遠遠走在中國前面,形成了國外傳統(tǒng)軸承鋼的質(zhì)量和性能提升的研究以及新型和特殊性能軸承材料研發(fā)并行的局面。
未來中國軸承鋼的努力方向,一是經(jīng)濟潔凈度:在考慮經(jīng)濟性的前提下,進一步提高鋼的潔凈度,降低鋼中的氧和鈦含量,達到軸承鋼中的氧與鈦的質(zhì)量分數(shù)分別小于6×10-6和15×10-6的水平,減小鋼中夾雜物的含量與尺寸,提高分布均勻性。二是組織細化與均勻化:通過合金化設計與控軋控冷工藝的應用,進一步提高夾雜物與碳化物的均勻性,降低和消除液析、網(wǎng)狀和帶狀碳化物,降低平均尺寸與最大顆粒尺寸,達到碳化物的平均尺寸小于1μm的目標;進一步提高基體組織的晶粒度,使軸承鋼的晶粒尺寸進一步細化。三是減少低倍組織缺陷:進一步降低軸承鋼中的中心疏松、中心縮孔與中心成分偏析,提高低倍組織的均勻性。四是軸承鋼的高韌性化:通過新型合金化、熱軋工藝優(yōu)化與熱處理工藝研究,大幅度提高軸承鋼的韌性,從而提高軸承的可靠性。表8-10總結了我國軸承行業(yè)與國外的差距。
隨著軸承市場的不斷變化和調(diào)整,市場對軸承產(chǎn)品的質(zhì)量要求將會越來越高,用戶將會更加注重產(chǎn)品的過程控制,注重產(chǎn)品全生命周期的質(zhì)量與服務。企業(yè)的兩極分化將進一步加劇。我國是軸承鋼生產(chǎn)大國,但并不是強國,想要發(fā)展高參數(shù)、高精密度和高可靠性的軸承,就必須優(yōu)先發(fā)展軸承鋼冶煉技術、提高軸承鋼品質(zhì)。提升我國軸承產(chǎn)品質(zhì)量和品牌知名度,加大軸承出口市場的占有率是我們未來發(fā)展的巨大市場。國內(nèi)軸承鋼生產(chǎn)企業(yè)應抓住機遇,積極研發(fā)軸承鋼新品種,高質(zhì)量、高性能和多品種是軸承鋼的發(fā)展方向。