改革開放40年來,通過引進、消化和吸收,實現了大部分高端裝備的國產化,但對高端裝備用的高端軸承的國產化一直停滯不前,無法滿足中國高端裝備國產化的需求,特別是新研發的高端裝備完全采用國外軸承。目前中國軸承已經形成行業銷售額達到2000多億元的經濟規模,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略新興產業發展的瓶頸。
長壽命、高轉速、高負載和高推力軸承涉及材料、加工、制造及檢測等多個環節,其中材料性能的好壞直接影響到軸承的性能。影響軸承鋼質量的因素主要有4個:
(1)軸承鋼中的夾雜物含量、形態、分布和大?。?/span>
(2)軸承鋼中的碳化物含量、形態、分布和大??;
(3)軸承鋼中的中心疏松縮孔和中心偏析;
(4)軸承鋼產品質量和性能的一致性。
目前國外不僅在傳統軸承鋼質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力度方面也遠遠走在中國前面,形成了國外傳統軸承鋼的質量和性能提升的研究以及新型和特殊性能軸承材料研發并行的局面。
未來中國軸承鋼的努力方向,一是經濟潔凈度:在考慮經濟性的前提下,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量分數分別小于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與國外的差距。
隨著軸承市場的不斷變化和調整,市場對軸承產品的質量要求將會越來越高,用戶將會更加注重產品的過程控制,注重產品全生命周期的質量與服務。企業的兩極分化將進一步加劇。我國是軸承鋼生產大國,但并不是強國,想要發展高參數、高精密度和高可靠性的軸承,就必須優先發展軸承鋼冶煉技術、提高軸承鋼品質。提升我國軸承產品質量和品牌知名度,加大軸承出口市場的占有率是我們未來發展的巨大市場。國內軸承鋼生產企業應抓住機遇,積極研發軸承鋼新品種,高質量、高性能和多品種是軸承鋼的發展方向。