高端轴承我们为什么造不出来

2018-06-24 14:37:43 755

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轴承作为机械设备中不可或缺的核心零部件,支撑机械旋转体,降低摩擦系数并保证回转精度。无论飞机、汽车、高铁,还是高精密机床、仪器仪表,“凡是旋转的部分,都需要轴承”。



1/ 轴承现状


世界轴承市场70%以上的份额,被十大跨国轴承集团公司所占据,其中美国占23%、欧盟占21%、日本占19%。世界轴承市场基本是由日本NSK公司、瑞典SKF公司、德国FAG、美国Timken等几家公司所主导。



轴承行业的高端市场被上述企业所垄断,而中低档市场则主要集中于中国。而我国瓦轴等10家最大的轴承企业,销售额仅占全行业的24.7%,前30家的生产集中度也仅为37.4%。


当前我们的设计和制造技术基本上是模仿,产品开发能力低,在某些核心技术的研发领域甚至还是空白。虽然对国内主机的配套率达到80%,但高速铁路客车、中高档轿车、计算机、空调器、高水平轧机等重要主机的配套和维修轴承,基本上依靠进口


我国轴承工业的制造工艺和装备技术发展缓慢,车加工数控率低,磨加工自动化水平低,全国仅有200多条自动生产线;对轴承寿命和可靠性至关重要的先进热处理工艺和装备,如控制气氛保护加热、双细化、贝氏体淬火等覆盖率低,许多技术难题攻关未能取得突破;轴承钢新钢种的研发,钢材质量的提高,润滑、冷却、清洗和磨料磨具等相关技术的研发,尚不能适应轴承产品水平和质量提高的要求。



2/高端轴承制造难点


高端轴承依赖进口,为什么我们自己造不出来?”在调研了东三省、浙江、山东等五六个省份之后,中科院山东技术转化中心常务副主任王东升找到了答案:最大的问题出在材质上,“没有好钢,永远造不出高端轴承”。


作为机械设备中不可或缺的核心零部件,轴承支撑机械旋转体,降低其摩擦系数,并保证其回转精度。


毫不夸张地说,发动机中的轴承一直在“炼狱”中工作——它不仅要以每分钟上万转的速度长时间高速运转,还要承受着各种形式的应力挤压、摩擦与超高温。这对轴承的精度、性能、寿命和可靠性提出了高要求,而决定这四点的关键因素,在于其材质


遗憾的是,虽然我国的制轴工艺已经接近世界顶尖水平,但材质——也就是高端轴承用钢几乎全部依赖进口。


最近,科技日报记者到华东某大型国有钢铁集团采访,了解到后者的尴尬。作为“中国企业100强”,这家钢铁集团拥有自己的精品钢基地,但却做不出轴承用高端钢,只能依赖进口,前不久,花了近1亿元进口轴承用钢


“PPM”在炼钢中是氧含量的单位,意指百万分率或百万分之几。一般而言,在钢铁行业,8个PPM的钢属于好钢;5个PPM的钢属于顶级钢,正是高端轴承所需要的。高端轴承用钢的研发、制造与销售基本上被世界轴承巨头美国铁姆肯、瑞典SKF所垄断。前几年,他们分别在山东烟台、济南建立基地,采购中国的低端材质,运用他们的核心技术做成高端轴承,以十倍的价格卖给中国市场


炼钢过程中加入稀土,就能使原本优质的钢变得更加“坚强”。但怎么加,这是世界轴承巨头们的核心秘密。



3/ 我们又向前迈进了一步


近日,中科院金属所材料加工模拟研究团队通过对单重百吨级大钢锭的实物解剖和计算,发现杂质是导致成分不均匀的主要根源,据此开发了商用稀土合金的纯净化制备技术和稀土在钢中特殊加入技术,从而突破了稀土在钢中进行工业化应用的技术瓶颈,实现了在钢中添加稀土后的工艺顺行和性能稳定。


近段时间,国家有关部委正在酝酿相关政策,推动高端轴承用钢的国产化进程。可以说,解决高端轴承用钢的“卡脖子”难题,我们又向前迈进了一步。