為何高端軸承難以制造？兩大關鍵不可忽視，很多國家連邊都摸不到
2020-11-23 來源：- 作者：-
知道嗎？中國高鐵雖然橫掃國內外市場，但核心部件“軸承”仍然依賴進口。
每一列從生產車間走出來的高鐵，只要時速超過每小時140公里，用的基本上是進口軸承。
中國是軸承大國，為何不是軸承強國？2019年整年中國軸承產量為196億套，經濟規模位居世界第三。和機床行業一樣，我們向來擁有龐大的產能和規模，但僅有少數尖端領域突破了國外封鎖，大量的高端產品仍然依賴進口。
有人或許會反問，我們的99A坦克座圈，不僅能讓上十噸的炮塔運轉自如，還能承受住125毫米滑膛炮的后坐力，而這個坦克座圈就是一個巨大的滾動軸承，目前大多數國家連這種軸承的邊都摸不到。還有我國衛星上的太陽能帆板，依靠固體潤滑劑軸承，可以隨時調整相對于太陽的角度，并不需要時常去給軸承添加潤滑油，而這類軸承同樣沒有幾個國家能夠染指。
但即使這樣，我們仍只能算是軸承大國，而不是軸承強國。不同于其他機械零件，高端軸承對于材料、加工工藝和經驗的要求特別苛刻，因為這些指標決定了軸承今后的可靠性和壽命。例如兩個鋼環間套著鋼珠的軸承——深溝球軸承，國外產品的可靠性在98%以上，實際壽命為計算壽命的8倍到30倍，而國產軸承可靠性僅為96%，實際壽命為計算壽命的3到5倍，這就意味著“能用”和“好用”完全是兩個概念，大飛機C919、運20和高鐵采用進口軸承的原因便是如此。
從2004年開始，我國開始重點發展高速鐵路和機車裝備，采取引進先進技術，聯合設計生產的思路，我國鐵道部從西門子引進了時速350公里的高速列車，并且得到了全車制造技術，中國高鐵開始擁有自己的自主知識產權，并且不受任何限制對外出口，但這并不意味著高鐵車身所有的零部件都實現了國產化，我們的核心競爭力主要是全車制造、牽引供電系統和運行控制系統等，在市場全球化時代，你不可能要求一家企業或者一個國家，掌握高尖端領域的全種類技術。
雖然高鐵軸承僅是一個小部件，但牽一發而動全身。軸承主要分為滾動軸承和滑動軸承兩類，而高鐵所用的滾動軸承一般分為P0、P2、P4、P5和P6五個等級，軸承精度隨著等級升高。像高端數控機床的主軸采用的是P5、P6等級，而航空、高鐵等高科技領域采用的則是P4等級。在近十年內，我國高鐵所用的高端軸承主要是從日本SKF、NTN、德國FAG等公司引進。
在這些公司的高端軸承中，我們可以發現兩個基礎性問題，那就是“高性能的材料”和“高質量的加工”。制作高鐵軸承的材料就是素有“鋼中之王”稱號的軸承鋼，它是高鐵冶煉中要求最嚴格的鋼種之一。而如何鍛造出“高純凈度”和“高均勻性”的軸承鋼，將鋼中含氧量控制在最低，一直是我國鋼鐵企業面臨的難題。
但經過數十年的攻關，我們已經攻克生產工藝中的諸多難點，并且躍居為軸承鋼生產大國，而關鍵就在于將稀土加入到冶鋼步驟中，這使得影響鋼材疲勞壽命的大尺寸夾雜物減少了50%，因此生產出來的軸承鋼也被稱作高端稀土軸承鋼。目前我們雖然能造軸承鋼，但主要是電渣軸承鋼，其質量和純度還有待提高，而國外采用的真空脫氣冶煉技術打造的超高純軸承鋼，是我們下一步的目標。
在高性能的材料解決后，剩下就是高質量的加工。高鐵軸承制造涉及學科門類眾多，歐美由于掌握超長壽命鋼技術、細質化熱處理技術和先進的密封潤滑技術等，才得以生產出高質量的軸承，這也導致國內外高鐵軸承在精度、軸承振動、壽命和可靠性上仍存在一定的差距。
10月14日，在河南洛陽舉行的高速鐵路軸承自主化研究會上，根據媒體報道，中國洛陽LYC軸承公司已經研制出時速250公里、350公里的高鐵軸承，而且進行了120萬公里耐久性臺架試驗，產品指標基本符合要求，最為重要的是，洛軸的高鐵軸承已經符合批量生產的條件。
具體細節尚不可知，但根據會上的討論分析，如果使用國產高鐵軸承代替國外產品，今后從生產車間中每走出一節車廂，可以省下3.2萬元。雖然國內市場對高鐵軸承的需求不太大，市場的總體銷售額較低，但國產高鐵軸承的突破意義卻十分重大，因為這意味著中國高鐵的國產率再上一層樓，打破了歐洲、日本的軸承壟斷，中國高鐵軸承也不再擔心被卡脖子！而在軸承領域中，高鐵軸承的研發思路將為其他行業軸承的研發提供一個思路。
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如果您有機床行業、企業相關新聞稿件發表，或進行資訊合作，歡迎聯系本網編輯部， 郵箱：skjcsc@vip.sina.com
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