国内外轴承钢的现状与发展趋势（概述）
李昭昆1，雷建中2，徐海峰3,4，俞峰3，董瀚3，曹文全3
（1. 洛阳LYC轴承有限公司航空精密轴承国家重点实验室 河南 洛阳471039；2. 洛阳轴研科技股份有限公司金属材料开发部 河南 洛阳 471039；3. 钢铁研究总院特殊钢研究所，北京 100081；4. 华中科技大学材料科学与工程学院，湖北 武汉430074）
摘要：目前国产关键轴承与日本、欧美等先进国家相比，在使用寿命、可靠性、Dn值与承载能力等方面存在较大差距，成为制约中国装备制造业发展的瓶颈。首先介绍了国内外在航空航天、高速动车和其他工业用高端轴承质量上的差距和中国高端装备制造对高端轴承的需求。然后介绍了国外超纯化、多样化、定量化和低成本化的轴承材料的发展现状，以及大幅度提升轴承材料寿命的新型热处理和表面改性技术。最后指出未来中国轴承钢研发不仅需要传统轴承钢冶金质量的提升和新型轴承材料的创新研发，还需要进行2～5 GPa超高疲劳应力作用下轴承钢的组织演化、加工硬化和破坏机制等基础理论研究，以实现中国高端轴承钢的国产化，满足高端装备对高端轴承的需求。
关键词：高端轴承；轴承钢；长寿命；高可靠性；现状；发展趋势
关键基础件是各类装备的核心组成部分，直接决定着装备的性能、水平、质量和可靠性，是现代工业赖以生存和发展的基础。轴承是最重要的关键基础件之一，被称为“高端装备的关节”，广泛应用在矿山机械、精密机床、冶金设备、重型装备与高档轿车等重大装备领域和风力发电、高铁动车及航空航天等新兴产业领域[1]。轴承的破坏主要有2种形式，即最常见的接触疲劳破坏和占 次要地位的磨损破坏。由于要承受高的接触应力（一般高达2～5 GPa）、多次循环接触疲劳应力以及滑动磨损的工作环境，要求轴承具有高抗塑性变形、抗摩擦磨损、高旋转精度及尺寸精度、高尺寸稳定性、长的使用寿命和高可靠性；对于在特殊条件下工作的轴承，还必须具有耐冲击、高Dn值（轴承直径与转速的乘积）、耐高温和低温、防腐蚀和抗磁等性能[2]。
改革开放30多年来，通过引进、消化和吸收，实现了大部分高端装备的国产化，但对高端装备用的高端轴承的国产化一直停滞不前，无法满足中国高端装备国产化的需求，特别是新研发的高端装备完全采用国外轴承[3]。目前中国轴承已经形成行业销售额达到2000多亿元的经济规模，而且以每年12%～15%的速度增长，其中高速、精密、重载等高端轴承的增长速度将更快。但中国生产的轴承主要为中低端轴承和小中型轴承，与国外高端轴承和大型轴承等高附加值轴承相比存在较大差距，表现为低端过剩和高端缺乏[4]。特别是在航空航天、高速铁路、高档轿车及其他工业领域用的关键轴承上，中国轴承的使用寿命、可靠性、Dn值与承载能力等方面与先进国家存在较大的差距，成为制约中国高端装备制造和战略新兴产业发展的瓶颈[5 – 7]。
本文在对各行业所需轴承的国内外差距和国内需求分析的基础上，重点了介绍国外超纯化、多样化及特殊性能轴承材料的发展现状和大幅提升轴承性能的热处理及表面处理工艺的国外最新进展。文章最后提出了中国未来轴承钢发展应坚持传统轴承材料的质量提升及新型轴承材料开发并举的轴承材料研发思路，指出了进行轴承材料在高接触疲劳应力作用下的疲劳破坏机制等基础研究的重要性。
参考文献：
[1] 杨晓蔚．高端轴承制造的关键技术 [J]．金属加工（冷加工），2013(16): 16.
[2] 钟顺思，王昌生．轴承钢 [M]．北京：冶金工业出版社，2000.
[3] 张俊江．高端轴承装备制造业的发展机遇 [J]．轴承，2011(12): 59.
[4] 中国轴承工业协会．全国轴承行业“十二五”发展规划 [R]．北京：中国轴承工业协会，2011.
[5] 何加群．中国工业强国战略和轴承产业 [J]．轴承，2015(1): 55.
[6] 杨晓蔚．高速铁路轴承概述 [J]．轴承，2011(10): 59.
[7] 李尚勇，宋丽，邓四二．汽车轴承技术及其发展动向 [J]．轴承，2009(7): 58.
洛阳明臻轴承钢球有限公司
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