4 未来高端轴承钢的研发及其基础研究方向

为了适应未来轴承的复杂使用环境和更高性能的要求，轴承材料的研发不仅仅是传统全淬透轴承钢（以GCr15为代表的高碳铬低合金系列、以M50为代表的中合金系列和以9Cr18为代表的高合金系列）、渗碳轴承钢（以20CrMo为代表的CrMo系、以10CrNi3Mo和20CrNi2Mo为代表的CrNiMo系和20Cr2Mn2Mo为代表的CrMnMo系）和中碳轴承钢（以42CrMo为代表的表面感应轴承钢）的品质提升，还应该进行众多新型低成本、环境适应型和更高性能轴承钢的研发。

在传统轴承钢品质提升的研发方面，日本山阳和瑞典OVAKO等国外轴承钢企业相继开发了超高纯的EP钢和IQ钢，其冶金质量和使用性能远远超过了价格昂贵的电渣冶炼的轴承钢，达到了双真空冶炼轴承钢的水平。所以未来中国高端传统轴承钢的冶金质量与使用性能，应该通过冶金设备、工艺与流程的改进，使真空脱气轴承钢达到双真空冶炼的轴承钢的质量和性能水平，着力开发中国低成本真空脱气轴承钢的超纯化技术，达到国外EP钢和IQ钢等真空脱气轴承钢的冶金质量和使用性能。

在新型轴承钢的研发方面，国外相继开发了低成本中碳轴承钢SHX、耐高温不锈轴承钢CSS-42L、耐腐蚀轴承钢Cronidur30等为代表的新型轴承钢以及正在开发的超弹性低密度轴承合金60NiTi以及新型低成本耐高温CrNiMoV系轴承钢。未来在新型轴承钢及轴承材料研发方面，需要加大投入，进行长寿命、高可靠、低成本、低密度和耐高温等性能的新型轴承钢的开发，以适应高端装备用轴承材料的多样化和功能化的发展需求。

另外，鉴于轴承钢的接触疲劳破坏是在2~5 GPa疲劳应力下表层和亚表层的破坏行为，该应力已经达到或远远超过材料的疲劳强度（正常材料的疲劳强度一般不超过2 GPa），目前人们对于这种超高应力下的材料组织演化、加工硬化及其破坏行为的研究还比较少，这阻碍了人们对轴承钢疲劳破坏机制的更深层认识，也不利于未来新型轴承钢的开发。因此应该展开轴承钢在超高疲劳应力（高达2~5 GPa的接触疲劳强度）下的组织演化行为、材料的加工硬化行为及疲劳破坏机制等基础理论研究，弄清控制轴承钢疲劳破坏的主要与次要原因及解决措施，为传统轴承钢的改进和新型轴承材料的创新研发奠定理论基础。

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