莊權(quán)

（瓦房店軸承集團(tuán)有限責(zé)任公司副總工程師）

本文以瓦房店軸承集團(tuán)有限責(zé)任公司（以下簡稱：瓦軸）作為典型的國內(nèi)軸承制造企業(yè)代表，詳細(xì)闡述了軸承制造對高端軸承鋼組織和性能方面的要求，以及瓦軸與國內(nèi)軸承鋼生產(chǎn)企業(yè)攜手研發(fā)與應(yīng)用高端軸承鋼的進(jìn)展情況。此外，本文發(fā)現(xiàn)應(yīng)用于常規(guī)用途的國產(chǎn)材料與進(jìn)口軸承鋼處于同一質(zhì)量水平，但用于特殊用途的國產(chǎn)軸承鋼質(zhì)量還需要提升。Z后，本文從瓦軸多年軸承制造經(jīng)驗(yàn)出發(fā)，為國產(chǎn)軸承鋼的研究指明了方向。

1　用料情況

瓦軸是我國軸承工業(yè)發(fā)源地，具有經(jīng)科技部批準(zhǔn)認(rèn)可的國家大型軸承研究中心，肩負(fù)著國家軸承制造技術(shù)研發(fā)重任，綜合技術(shù)實(shí)力一直處于國內(nèi)領(lǐng)先水平。產(chǎn)品涵蓋航空航天、風(fēng)電、軌道交通、汽車、冶金及幾乎所有重要工業(yè)裝備領(lǐng)域。瓦軸所使用的軸承鋼，無論鋼種成分、尺寸規(guī)格還是冶煉方式，在國內(nèi)軸承制造企業(yè)中Z為廣泛。

◆用料直徑尺寸：10-800mm；

◆用料鋼種：GCr15 、GCr 15Si Mn、G20CrNi 2Mo、G2 0Cr 2Ni 4、GCr 18Mo、ZWZ11-16；

◆冶煉方式：連鑄、模鑄、電渣重熔、雙真空等；

◆國內(nèi)主要供應(yīng)商：大冶特鋼、興澄特鋼、撫順特鋼、西寧特鋼、建龍北滿特鋼；

◆國外供應(yīng)商：美國鐵姆肯鋼鐵公司；

◆年用量：12萬噸，其中國外進(jìn)口0.1萬噸，占總用量的0.8%。

2　瓦軸高端軸承鋼的開發(fā)和應(yīng)用情況

2.1 高純凈軸承鋼的研發(fā)

2.2 瓦軸ZWZ系列高淬透性軸承鋼的開發(fā)

3　瓦軸高端軸承鋼實(shí)物質(zhì)量與SKF等國外材料技術(shù)指標(biāo)對比

表1　化學(xué)成分及有害元素對比

表2　低倍檢驗(yàn)對比

表3　按 ISO4967 檢測非金屬夾雜物對比

從瓦軸高端軸承鋼的質(zhì)量統(tǒng)計(jì)分析看，應(yīng)用于常規(guī)用途的產(chǎn)品與進(jìn)口軸承鋼處于同一質(zhì)量水平。表5是瓦軸與國外某知名企業(yè)軸承鋼的ASPEX夾雜物分析對比，各項(xiàng)指標(biāo)差異不大。

4　國產(chǎn)軸承鋼的研究方向

4.1 減少鋼材成分波動(dòng)，提高質(zhì)量一致性

我國軸承鋼制造企業(yè)今后應(yīng)該把提高不同爐次軸承鋼的成分一致性作為重要研究課題，提高過程控制能力和工藝穩(wěn)定性，從而減少鋼材成分波動(dòng)，提高質(zhì)量一致性，為后續(xù)加工和提高我國軸承的質(zhì)量奠定良好的材料基礎(chǔ)。

4.2 夾雜物形態(tài)及評(píng)定科學(xué)性

按現(xiàn)有的ISO4967評(píng)價(jià)方法，瓦軸所用軸承鋼夾雜物的控制水平貌似與國外軸承鋼沒有差別，但這并不能真實(shí)反映每一爐鋼的總體質(zhì)量狀態(tài)。大部分國外優(yōu)質(zhì)軸承鋼材，其夾雜物主要以塑性硫化物為主，瓦軸所用軸承鋼與其相比雖然總量差別不大，但對軸承疲勞壽命影響有很大不同，所以，對比國外優(yōu)質(zhì)軸承鋼夾雜物分布情況，一方面要研究如何改進(jìn)冶煉脫氧方式，另一方面也要考慮夾雜物評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)的科學(xué)性。

4.3 高性能專用軸承鋼的研發(fā)

1）當(dāng)前，市場對于高速、重載、長壽命等各項(xiàng)軸承性能指標(biāo)的要求越來越高，同時(shí)也意味著對軸承鋼的純凈度和均勻性要求更加嚴(yán)格。在軸承失效案例分析中，經(jīng)常發(fā)現(xiàn)疲勞起源于10μm尺寸級(jí)別的脆性夾雜物。10μm以下尺寸級(jí)別夾雜物控制水平的高純凈度鋼的穩(wěn)定批量生產(chǎn)是軸承行業(yè)的實(shí)際需求。

2）提高鋼材冶煉水平的同時(shí)，通過成分設(shè)計(jì)研發(fā)長壽命、高可靠性專用軸承鋼新鋼種，可以得到事半功倍的效果。

（來源：世界金屬導(dǎo)報(bào)）