文章出處:知識中(zhong)心 網責(ze)任編(bian)輯(ji): 洛陽軸承 閱讀量: 發表(biao)時間:2020-07-16 08:35:32
我國高碳(tan)鉻軸承鋼(gang)的現狀和發(fa)展(zhan)
中國軸承工(gong)業協會高級顧問(wen) 何加群
1 我(wo)國軸(zhou)承(cheng)鋼概況
1.1 我國(guo)軸承鋼種類
目前,我國(guo)軸(zhou)承行(xing)業使用的(de)軸(zhou)承鋼總量在300多萬噸,主要鋼種包括:
1)5種高碳鉻軸(zhou)承鋼:GCr15,GCr15SiMn,GCr18Mo,GCr15SiMo,G85Cr15。
2)6種滲碳(tan)軸承(cheng)鋼:G20CrMo(A),G20CrNiMo(A),G20CrNi2Mo(A),G20Cr2Ni4(A),G10CrNi3Mo(A),G20Cr2Mn2Mo(A)。
3)3種不(bu)銹軸承(cheng)鋼:G95Cr18,G102Cr18Mo,G65Cr14Mo。
4)2種高溫(wen)軸承(cheng)鋼:Cr4Mo4V,H10Cr4Mo4Ni4V。H10Cr4Mo4Ni4V是目前性(xing)能最好的(de)高溫(wen)滲(shen)碳鋼材料。
5)5種中碳軸承鋼:42CrMo,G56Mn,G70Mn,G42GrMo,55SiMo(V)。以上(shang)是(shi)軸承(cheng)(cheng)行業目前所使用(yong)(yong)的主要鋼種。其中(zhong),絕大多(duo)數(shu)使用(yong)(yong)的是(shi)高碳鉻軸承(cheng)(cheng)鋼(95%左(zuo)右)和(he)滲(shen)碳軸承(cheng)(cheng)鋼(1%左(zuo)右)。
1.2 我國(guo)現行軸(zhou)承鋼(gang)標準
GB/T18254-—2016高碳鉻軸(zhou)(zhou)承(cheng)(cheng)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)GB/T3203—2016滲碳軸(zhou)(zhou)承(cheng)(cheng)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)GB/T33161—2016汽車軸(zhou)(zhou)承(cheng)(cheng)用(yong)滲碳鋼(gang)(gang)(gang)(gang)GB/T28417—2012碳素軸(zhou)(zhou)承(cheng)(cheng)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)GB/T29913—2013風力發電設備用(yong)軸(zhou)(zhou)承(cheng)(cheng)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)GB/T18579—2001軸(zhou)(zhou)承(cheng)(cheng)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)絲YB/T4146—2006無縫(feng)軸(zhou)(zhou)承(cheng)(cheng)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)管。
1.3 我國軸承鋼生產(chan)情況
全國(guo)有軸承鋼(gang)(gang)(gang)生(sheng)產(chan)(chan)(chan)能力較大的特鋼(gang)(gang)(gang)企業有20多家,其中(zhong)主(zhu)要有:中(zhong)信特鋼(gang)(gang)(gang)(年產(chan)(chan)(chan)120.09萬(wan)噸(dun)(dun)(dun))、巨能(年產(chan)(chan)(chan)30.29萬(wan)噸(dun)(dun)(dun))、東特(年產(chan)(chan)(chan)26.85萬(wan)噸(dun)(dun)(dun))、濟源鋼(gang)(gang)(gang)鐵(年產(chan)(chan)(chan)15.29萬(wan)噸(dun)(dun)(dun))、蘇鋼(gang)(gang)(gang)(年產(chan)(chan)(chan)14萬(wan)噸(dun)(dun)(dun))、石(shi)鋼(gang)(gang)(gang)(年產(chan)(chan)(chan)12.38萬(wan)噸(dun)(dun)(dun))、南鋼(gang)(gang)(gang)(年產(chan)(chan)(chan)10.09萬(wan)噸(dun)(dun)(dun))、承德建(jian)龍(年產(chan)(chan)(chan)8.82萬(wan)噸(dun)(dun)(dun))、西(xi)寧特鋼(gang)(gang)(gang)(年產(chan)(chan)(chan)7.54萬(wan)噸(dun)(dun)(dun))、齊魯特鋼(gang)(gang)(gang)(年產(chan)(chan)(chan)7.14萬(wan)噸(dun)(dun)(dun))、邢臺鋼(gang)(gang)(gang)鐵(年產(chan)(chan)(chan)5.57萬(wan)噸(dun)(dun)(dun))。
2 我國高碳(tan)鉻軸(zhou)承鋼標(biao)準(zhun)演變過程
自20世紀80年代初期(qi)以來,我國高碳鉻軸承鋼標準(zhun)不斷(duan)提升,從YB9—68《鉻軸承鋼技術條件》(原(yuan)蘇聯標(biao)準(zhun)體(ti)系(xi))標(biao)準(zhun)轉變(bian)到以(yi)歐、美標(biao)準(zhun)體(ti)系(xi)為基礎的標(biao)準(zhun),其(qi)演變(bian)過程(表1)為:YB9—68→YB(T)1—80→YJZ84(兩部協議(yi))→GB/T18254—2000(軸(zhou)承(cheng)鋼總體國家標(biao)準)→GB/T18254—2002(軸(zhou)承鋼總體國家標準)。在GB/T18254總體國家標準(zhun)的基(ji)礎上,又(you)制(zhi)訂了鋼絲國家標準(zhun)GB/T18579—2001和無縫軸承鋼鋼管標準YB/T4146—2006。
GB/T18254—2016《高碳(tan)鉻軸承鋼》標(biao)準2016年(nian)8月29日發布(bu),2017年(nian)7月1日正(zheng)式(shi)實施。新版(ban)標(biao)準與GB/T18254—2002的主要不(bu)同點:
1)舊標準(zhun)未分質(zhi)(zhi)(zhi)量等(deng)級(ji),新標準(zhun)按冶金(jin)質(zhi)(zhi)(zhi)量將高碳鉻軸(zhou)承(cheng)(cheng)鋼(gang)分為優(you)質(zhi)(zhi)(zhi)鋼(gang)、高級(ji)優(you)質(zhi)(zhi)(zhi)鋼(gang)和特級(ji)優(you)質(zhi)(zhi)(zhi)鋼(gang)3個質(zhi)(zhi)(zhi)量等(deng)級(ji),以便于(yu)軸(zhou)承(cheng)(cheng)企業根據軸(zhou)承(cheng)(cheng)的使用壽命和可靠性要求,合理選材。優(you)質(zhi)(zhi)(zhi)鋼(gang)與舊標準(zhun)基本相同(tong)。與美國(guo)ASTMA295:2009《Standardspecification for high-carbon anti-friction Bearing steel》標準(zhun)相當(dang)。用于(yu)制(zhi)造(zao)低端軸(zhou)承(cheng)(cheng)。高級(ji)優(you)質(zhi)(zhi)(zhi)鋼(gang)與瑞典SKFD33-1:2009標準(zhun)相當(dang),用于(yu)制(zhi)造(zao)中端軸(zhou)承(cheng)(cheng)。特級(ji)優(you)質(zhi)(zhi)(zhi)鋼(gang)達(da)到國(guo)外高碳鉻軸(zhou)承(cheng)(cheng)鋼(gang)實(shi)物質(zhi)(zhi)(zhi)量先進水平,用于(yu)制(zhi)造(zao)高端軸(zhou)承(cheng)(cheng)。
2)舊標(biao)準(zhun)對(dui)Sn,As,Ti,Sb,Pb,Al等(deng)有害(hai)殘(can)余元(yuan)素定為協商確定,Ca未列入。新標(biao)準(zhun)增加了(le)Al,Ti,Ca,Sn,As,Sb,Pb的控(kong)制指標(biao)。
3)對軸承鋼純凈度有很(hen)大影響的(de)O,S,P含(han)量,舊標(biao)準只有一(yi)種指(zhi)標(biao)控制,新標(biao)準實行分級(ji)并加嚴控制。
4)對軸(zhou)承壽命影(ying)響最大的單(dan)顆(ke)粒球狀DS類(點狀不變形夾雜物)和(he)氮化鈦的評定(ding),舊(jiu)標準沒有(you)明確規(gui)(gui)定(ding),新標準規(gui)(gui)定(ding)了明確的控制(zhi)指標。特別是DS規(gui)(gui)定(ding)按最大值(zhi)控制(zhi),而不是按平(ping)均(jun)值(zhi)控制(zhi)。
5)此(ci)外(wai),新標(biao)準(zhun)對(dui)非金屬(shu)夾(jia)雜物(wu)的級別、碳(tan)化物(wu)帶狀(zhuang)(zhuang)、碳(tan)化物(wu)液析加嚴(yan)了控制。增加了軟化退火、熱軋(ya)或(huo)鍛制鋼材(cai)的碳(tan)化物(wu)網(wang)狀(zhuang)(zhuang)控制。GB/T18254—2016標(biao)準(zhun)的各(ge)項(xiang)指標(biao)和總(zong)體水(shui)平達(da)國際先進水(shui)平。
3 對(dui)現階(jie)段我國軸承鋼技術質量水平的基本估(gu)計
3.1 對我國(guo)現階段軸承鋼技(ji)術質(zhi)量水平的總(zong)體(ti)評價
改革開(kai)放以(yi)(yi)(yi)來(lai),特(te)別是(shi)(shi)進(jin)(jin)(jin)入21世紀以(yi)(yi)(yi)來(lai),我國(guo)(guo)(guo)(guo)軸(zhou)(zhou)承(cheng)(cheng)(cheng)(cheng)(cheng)鋼(gang)(gang)(gang)技(ji)術(shu)質量(liang)(liang)(liang)(liang)水(shui)平(ping)不(bu)斷提升(sheng)。由于(yu)真空脫氣技(ji)術(shu)的應(ying)用,軸(zhou)(zhou)承(cheng)(cheng)(cheng)(cheng)(cheng)鋼(gang)(gang)(gang)含氧量(liang)(liang)(liang)(liang)大(da)幅降低,軸(zhou)(zhou)承(cheng)(cheng)(cheng)(cheng)(cheng)鋼(gang)(gang)(gang)整體技(ji)術(shu)質量(liang)(liang)(liang)(liang)水(shui)平(ping)上了一(yi)(yi)(yi)個大(da)臺階。以(yi)(yi)(yi)興(xing)澄鋼(gang)(gang)(gang)廠為代表的特(te)鋼(gang)(gang)(gang)優(you)勢(shi)企(qi)業(ye)(ye),通過引進(jin)(jin)(jin)、消化、吸收、再創新,軸(zhou)(zhou)承(cheng)(cheng)(cheng)(cheng)(cheng)鋼(gang)(gang)(gang)冶煉(lian)和(he)(he)(he)軋制(zhi)(zhi)(zhi)的技(ji)術(shu)和(he)(he)(he)裝備(bei)(bei)(bei)已達(da)到國(guo)(guo)(guo)(guo)際先進(jin)(jin)(jin)水(shui)平(ping)。但(dan)是(shi)(shi),有(you)了一(yi)(yi)(yi)流(liu)的技(ji)術(shu)和(he)(he)(he)裝備(bei)(bei)(bei),要(yao)(yao)(yao)生產(chan)(chan)(chan)出一(yi)(yi)(yi)流(liu)的產(chan)(chan)(chan)品,還要(yao)(yao)(yao)做很大(da)的努力(li)。特(te)鋼(gang)(gang)(gang)行業(ye)(ye)生產(chan)(chan)(chan)軸(zhou)(zhou)承(cheng)(cheng)(cheng)(cheng)(cheng)鋼(gang)(gang)(gang)的企(qi)業(ye)(ye)眾多(duo),良莠不(bu)齊(qi),仍有(you)特(te)鋼(gang)(gang)(gang)企(qi)業(ye)(ye)用落后的技(ji)術(shu)和(he)(he)(he)裝備(bei)(bei)(bei)在生產(chan)(chan)(chan)軸(zhou)(zhou)承(cheng)(cheng)(cheng)(cheng)(cheng)鋼(gang)(gang)(gang)。興(xing)澄鋼(gang)(gang)(gang)廠已能按跨(kua)國(guo)(guo)(guo)(guo)軸(zhou)(zhou)承(cheng)(cheng)(cheng)(cheng)(cheng)公司(si)的技(ji)術(shu)要(yao)(yao)(yao)求生產(chan)(chan)(chan)軸(zhou)(zhou)承(cheng)(cheng)(cheng)(cheng)(cheng)鋼(gang)(gang)(gang),并向其大(da)量(liang)(liang)(liang)(liang)供貨,跨(kua)國(guo)(guo)(guo)(guo)軸(zhou)(zhou)承(cheng)(cheng)(cheng)(cheng)(cheng)公司(si)用來(lai)制(zhi)(zhi)(zhi)造什(shen)么(me)檔次的軸(zhou)(zhou)承(cheng)(cheng)(cheng)(cheng)(cheng),希望能獲得這方面(mian)的信息。目前國(guo)(guo)(guo)(guo)內大(da)多(duo)數特(te)鋼(gang)(gang)(gang)企(qi)業(ye)(ye)尚(shang)不(bu)具(ju)備(bei)(bei)(bei)生產(chan)(chan)(chan)并達(da)到跨(kua)國(guo)(guo)(guo)(guo)軸(zhou)(zhou)承(cheng)(cheng)(cheng)(cheng)(cheng)公司(si)技(ji)術(shu)要(yao)(yao)(yao)求的軸(zhou)(zhou)承(cheng)(cheng)(cheng)(cheng)(cheng)鋼(gang)(gang)(gang)的水(shui)平(ping)和(he)(he)(he)能力(li)。制(zhi)(zhi)(zhi)造各種高端(duan)軸(zhou)(zhou)承(cheng)(cheng)(cheng)(cheng)(cheng)的專用軸(zhou)(zhou)承(cheng)(cheng)(cheng)(cheng)(cheng)鋼(gang)(gang)(gang)種的研發太(tai)少,這是(shi)(shi)影響我國(guo)(guo)(guo)(guo)軸(zhou)(zhou)承(cheng)(cheng)(cheng)(cheng)(cheng)行業(ye)(ye)高端(duan)突破的重(zhong)要(yao)(yao)(yao)因素之(zhi)一(yi)(yi)(yi)。個別特(te)鋼(gang)(gang)(gang)企(qi)業(ye)(ye)質量(liang)(liang)(liang)(liang)控制(zhi)(zhi)(zhi)不(bu)嚴(yan),“小(xiao)(xiao)兒(er)科”的質量(liang)(liang)(liang)(liang)缺陷時有(you)發生,需大(da)力(li)提高質量(liang)(liang)(liang)(liang)保(bao)證(zheng)能力(li),并形成第一(yi)(yi)(yi)方、第二方、第三方質量(liang)(liang)(liang)(liang)監(jian)督機制(zhi)(zhi)(zhi)。對我國(guo)(guo)(guo)(guo)軸(zhou)(zhou)承(cheng)(cheng)(cheng)(cheng)(cheng)鋼(gang)(gang)(gang)技(ji)術(shu)質量(liang)(liang)(liang)(liang)水(shui)平(ping)的分析,要(yao)(yao)(yao)克服輕易肯定或否(fou)定的觀點(dian)。對認定任何(he)一(yi)(yi)(yi)個特(te)鋼(gang)(gang)(gang)企(qi)業(ye)(ye)生產(chan)(chan)(chan)軸(zhou)(zhou)承(cheng)(cheng)(cheng)(cheng)(cheng)鋼(gang)(gang)(gang)的技(ji)術(shu)質量(liang)(liang)(liang)(liang)水(shui)平(ping),不(bu)能根據幾(ji)次試驗(yan)(yan)數據和(he)(he)(he)幾(ji)個重(zhong)要(yao)(yao)(yao)用戶的評(ping)價就(jiu)下(xia)結論。要(yao)(yao)(yao)根據隨機抽樣(yang)的大(da)量(liang)(liang)(liang)(liang)重(zhong)復試驗(yan)(yan)、驗(yan)(yan)證(zheng)的結果(guo),大(da)批量(liang)(liang)(liang)(liang)實(shi)際應(ying)用的技(ji)術(shu)和(he)(he)(he)經濟(ji)實(shi)效進(jin)(jin)(jin)行評(ping)價。同(tong)時,要(yao)(yao)(yao)防止在試驗(yan)(yan)、試制(zhi)(zhi)(zhi)和(he)(he)(he)小(xiao)(xiao)批量(liang)(liang)(liang)(liang)生產(chan)(chan)(chan)時,可達(da)到較(jiao)高的技(ji)術(shu)質量(liang)(liang)(liang)(liang)水(shui)平(ping),一(yi)(yi)(yi)旦進(jin)(jin)(jin)入大(da)批量(liang)(liang)(liang)(liang)生產(chan)(chan)(chan),就(jiu)會(hui)出現(xian)穩定性(xing)差、一(yi)(yi)(yi)致(zhi)性(xing)差,技(ji)術(shu)質量(liang)(liang)(liang)(liang)波動以(yi)(yi)(yi)至下(xia)降的問題。
3.2 我國(guo)軸承鋼技術質量進步很大(da),問題不少(shao)
我國軸承鋼(gang)取得了長足的進步,但還存(cun)在不少問題。
3.2.1 貫徹軸(zhou)承鋼先進標準(zhun)任(ren)重道遠(yuan)
與國(guo)外(wai)先進標(biao)準相比,直到2017年6月還在執(zhi)行的GB/T18254—2002標(biao)準,差距是對有(you)些有(you)害元素含量未作限制,微(wei)觀夾(jia)雜物氮化鈦和碳(tan)氮化鈦不(bu)(bu)(bu)評(ping)級,熱軋鋼材(cai)不(bu)(bu)(bu)要求檢(jian)查網狀,表(biao)面缺陷不(bu)(bu)(bu)用無損探(tan)傷(shang)檢(jian)查而用目視檢(jian)查,微(wei)觀夾(jia)雜物、脫碳(tan)、尺寸允許偏差、彎曲(qu)度、不(bu)(bu)(bu)圓度等(deng)的控制上與國(guo)外(wai)先進水平(ping)(ping)有(you)較大(da)差距。達到國(guo)際先進水平(ping)(ping)的GB/T18254—2016標(biao)準雖已(yi)頒(ban)布(bu)實(shi)施,但(dan)是從思想觀念(nian)、技(ji)術和裝備水平(ping)(ping)、質(zhi)量控制能力等(deng)方面,尚未完(wan)全完(wan)成舊(jiu)標(biao)準向(xiang)新(xin)標(biao)準的過渡。
3.2.2 技術和(he)裝備(bei)良莠不齊
興(xing)澄特鋼(gang)等優勢特鋼(gang)企業已(yi)引進國際上先(xian)進的(de)特鋼(gang)冶煉和軋(ya)制(zhi)裝(zhuang)備和技術。但是,還(huan)有一(yi)些鋼(gang)廠的(de)冶煉和軋(ya)制(zhi)的(de)裝(zhuang)備和技術落后:冶煉裝(zhuang)備容量小,無(wu)RH/VD真(zhen)空(kong)脫氣爐,無(wu)高精(jing)度連軋(ya)線,無(wu)長時間高溫(wen)擴散(san)退火裝(zhuang)置,無(wu)末端電磁攪拌裝(zhuang)置,連鑄坯(pi)斷面小于(yu)(yu)200mm,鋼(gang)錠小于(yu)(yu)3t,軋(ya)制(zhi)比達不到要求(qiu)。
3.2.3 質(zhi)量(liang)控制不嚴
由(you)于(yu)質量管理(li)和控制不(bu)嚴,有的特鋼(gang)(gang)(gang)企(qi)業生(sheng)產(chan)的軸承(cheng)鋼(gang)(gang)(gang)還達不(bu)到GB/T18254—2002的要求(qiu),一些(xie)嚴重缺(que)(que)陷反復出(chu)現,1)鋼(gang)(gang)(gang)材(cai)表面(mian)缺(que)(que)陷:材(cai)料裂(lie)(lie)(lie)紋(wen)、折(zhe)疊裂(lie)(lie)(lie)紋(wen)、麻(ma)點(坑(keng))、夾渣、非(fei)金(jin)屬(shu)夾雜(za)、表面(mian)脫碳、發紋(wen)等(deng)。2)鋼(gang)(gang)(gang)材(cai)低倍缺(que)(que)陷:縮(suo)孔(kong)(管)殘余、翻(fan)皮(pi)、疏(shu)松、氣(qi)泡、偏(pian)析、白點、宏觀夾雜(za)、內裂(lie)(lie)(lie)等(deng)。3)鋼(gang)(gang)(gang)材(cai)高倍缺(que)(que)陷:點狀夾雜(za)物(wu)、塑性(xing)硅(gui)酸鹽夾雜(za)物(wu)、顯微孔(kong)隙等(deng)。4)碳化(hua)物(wu)不(bu)均(jun)勻(yun):碳化(hua)物(wu)帶(dai)狀、碳化(hua)物(wu)液(ye)析、碳化(hua)物(wu)網狀、退火組織(zhi)不(bu)均(jun)勻(yun)等(deng)。這些(xie)缺(que)(que)陷都嚴重影響軸承(cheng)的壽命和可靠性(xing)。
3.2.4 未形成(cheng)質(zhi)量監督機制(zhi)
長期的(de)(de)賣方(fang)市場,使(shi)軸(zhou)(zhou)承(cheng)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)的(de)(de)質(zhi)(zhi)量(liang)缺(que)乏第(di)二方(fang)、第(di)三方(fang)監(jian)督(du)。國家監(jian)督(du)檢查形同(tong)虛設。絕大(da)(da)多(duo)數(shu)軸(zhou)(zhou)承(cheng)生(sheng)產企(qi)業(ye)(ye)采(cai)購軸(zhou)(zhou)承(cheng)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)材沒有(you)(you)(you)對供貨(huo)廠(chang)家進(jin)行(xing)質(zhi)(zhi)量(liang)保證(zheng)能力調查和認可。絕大(da)(da)多(duo)數(shu)中小軸(zhou)(zhou)承(cheng)企(qi)業(ye)(ye)沒有(you)(you)(you)軸(zhou)(zhou)承(cheng)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)進(jin)廠(chang)檢驗的(de)(de)能力,僅(jin)以(yi)特(te)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)企(qi)業(ye)(ye)質(zhi)(zhi)量(liang)保證(zheng)書為依據。多(duo)數(shu)特(te)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)企(qi)業(ye)(ye)的(de)(de)質(zhi)(zhi)量(liang)保證(zheng)書真實可信,但也有(you)(you)(you)少(shao)數(shu)特(te)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)企(qi)業(ye)(ye)的(de)(de)質(zhi)(zhi)量(liang)保證(zheng)書存在造(zao)假的(de)(de)情況(kuang)。一些大(da)(da)型軸(zhou)(zhou)承(cheng)企(qi)業(ye)(ye)進(jin)廠(chang)檢驗不(bu)合格(ge)而退貨(huo)的(de)(de)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)材,最后都(dou)(dou)流到沒有(you)(you)(you)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)材進(jin)廠(chang)檢驗手(shou)段的(de)(de)中小軸(zhou)(zhou)承(cheng)生(sheng)產企(qi)業(ye)(ye)。一家特(te)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)企(qi)業(ye)(ye)的(de)(de)負責人披(pi)露:“大(da)(da)型軸(zhou)(zhou)承(cheng)行(xing)業(ye)(ye)退貨(huo)的(de)(de)不(bu)合格(ge)軸(zhou)(zhou)承(cheng)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)材,特(te)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)企(qi)業(ye)(ye)沒有(you)(you)(you)回爐重煉過1t,全都(dou)(dou)降價(jia)賣給(gei)其他軸(zhou)(zhou)承(cheng)生(sheng)產企(qi)業(ye)(ye)。”
3.2.5 應用研發新鋼種(zhong)力(li)度(du)弱
國(guo)際(ji)跨國(guo)軸(zhou)(zhou)(zhou)承(cheng)(cheng)公(gong)司(si)(si)多(duo)(duo)年來在軸(zhou)(zhou)(zhou)承(cheng)(cheng)鋼(gang)(gang)(gang)的(de)(de)(de)研發(fa)(fa)上投入大(da),成果多(duo)(duo)。如SKF公(gong)司(si)(si)把高(gao)(gao)(gao)碳(tan)鉻軸(zhou)(zhou)(zhou)承(cheng)(cheng)鋼(gang)(gang)(gang)下(xia)貝氏體(ti)等(deng)溫(wen)(wen)淬火工(gong)藝(yi)應用(yong)(yong)于鐵路軸(zhou)(zhou)(zhou)承(cheng)(cheng)、冶金軋機軸(zhou)(zhou)(zhou)承(cheng)(cheng)及(ji)其他在特(te)殊工(gong)況(kuang)下(xia)使(shi)(shi)用(yong)(yong)的(de)(de)(de)軸(zhou)(zhou)(zhou)承(cheng)(cheng),開發(fa)(fa)了適合于下(xia)貝氏體(ti)淬火的(de)(de)(de)鋼(gang)(gang)(gang)種(zhong)。日本(ben)NSK公(gong)司(si)(si)、KOYO公(gong)司(si)(si)為提高(gao)(gao)(gao)軸(zhou)(zhou)(zhou)承(cheng)(cheng)在污染潤滑(hua)條(tiao)(tiao)件(jian)下(xia)工(gong)作(zuo)的(de)(de)(de)疲(pi)勞壽命,開發(fa)(fa)了NSJ2鋼(gang)(gang)(gang)和TF系列鋼(gang)(gang)(gang)(HTF,STF,NTF),這些鋼(gang)(gang)(gang)種(zhong)配合特(te)殊熱處理,使(shi)(shi)軸(zhou)(zhou)(zhou)承(cheng)(cheng)在污染潤滑(hua)條(tiao)(tiao)件(jian)下(xia)的(de)(de)(de)壽命提高(gao)(gao)(gao)了幾(ji)(ji)倍(bei)甚至十倍(bei)。為解(jie)決高(gao)(gao)(gao)碳(tan)鉻不銹鋼(gang)(gang)(gang)9Cr18(AISI440),9Cr18Mo(440C)中易出現粗大(da)共晶碳(tan)化(hua)物,導(dao)致(zhi)影響軸(zhou)(zhou)(zhou)承(cheng)(cheng)的(de)(de)(de)韌性、耐蝕(shi)性和疲(pi)勞壽命的(de)(de)(de)問題,德國(guo)FAG公(gong)司(si)(si)、日本(ben)NMB公(gong)司(si)(si)、KOYO公(gong)司(si)(si)開發(fa)(fa)了0.7C-13Cr馬(ma)氏體(ti)不銹鋼(gang)(gang)(gang)。為解(jie)決準高(gao)(gao)(gao)溫(wen)(wen)條(tiao)(tiao)件(jian)下(xia)工(gong)作(zuo)的(de)(de)(de)軸(zhou)(zhou)(zhou)承(cheng)(cheng)使(shi)(shi)用(yong)(yong)高(gao)(gao)(gao)溫(wen)(wen)軸(zhou)(zhou)(zhou)承(cheng)(cheng)鋼(gang)(gang)(gang)的(de)(de)(de)成本(ben)高(gao)(gao)(gao)問題,日本(ben)NTN公(gong)司(si)(si)、KOYO公(gong)司(si)(si)分別開發(fa)(fa)了適合在150~180℃準高(gao)(gao)(gao)溫(wen)(wen)條(tiao)(tiao)件(jian)下(xia)工(gong)作(zuo)的(de)(de)(de)NTJ2,KUJ7鋼(gang)(gang)(gang)等(deng)。我國(guo)使(shi)(shi)用(yong)(yong)的(de)(de)(de)軸(zhou)(zhou)(zhou)承(cheng)(cheng)鋼(gang)(gang)(gang)種(zhong)類幾(ji)(ji)十年一貫制,僅開發(fa)(fa)了幾(ji)(ji)種(zhong)新鋼(gang)(gang)(gang)種(zhong):GCr15SiMo,GCr18Mo,G85Cr15,G65Cr14Mo。這種(zhong)狀況(kuang)嚴(yan)重影響了軸(zhou)(zhou)(zhou)承(cheng)(cheng)行業(ye)對不同使(shi)(shi)用(yong)(yong)要求的(de)(de)(de)重大(da)裝備的(de)(de)(de)配套能(neng)力。
4 我國軸(zhou)承(cheng)鋼技術(shu)質量水平提(ti)升的路徑
4.1 全面貫徹高(gao)碳鉻軸(zhou)承(cheng)鋼(gang)新(xin)標準
GB/T18254—2016標(biao)準的發布和(he)(he)實施,對于軸(zhou)承(cheng)(cheng)行(xing)業(ye)的產品升級(ji)具有里程(cheng)碑的意義。我們(men)要大張(zhang)旗(qi)鼓地(di)宣傳貫徹新(xin)標(biao)準,要力促(cu)特鋼(gang)企(qi)業(ye)按新(xin)標(biao)準生產和(he)(he)供貨。軸(zhou)承(cheng)(cheng)企(qi)業(ye)要按新(xin)標(biao)準采購和(he)(he)進行(xing)進廠驗收(shou),并自覺地(di)選用特級(ji)優質鋼(gang)生產長(chang)壽命(ming)、高可靠性軸(zhou)承(cheng)(cheng)。為此進行(xing)以(yi)下工作:
1)建議由中國軸承工業(ye)協會會同中國鋼鐵工業(ye)協會對GB/T18254—2016標準的貫徹執行情(qing)況進行調研,調研情(qing)況向全社會發(fa)布。
2)繼續組織召開(kai)貫徹GB/T18254—2016標準技術交流(liu)會,推動特鋼行(xing)業和軸(zhou)承(cheng)行(xing)業的企業認真(zhen)貫徹執(zhi)行(xing)GB/T18254—2016標準(zhun)。
3)建議(yi)中國軸承(cheng)工業(ye)協(xie)會組織編制《高碳鉻軸承(cheng)鋼(gang)應用指南》,指導軸承(cheng)企業(ye)根(gen)據(ju)不同類型(xing)軸承(cheng)對精度、性(xing)能、壽(shou)命和可(ke)靠性(xing)的不同要(yao)求(qiu),選用GB/T18254—2016標準規定的(de)相應質(zhi)量(liang)等級(ji)的(de)軸承鋼(gang)(特級(ji)優(you)質(zhi)鋼(gang)、高級(ji)優(you)質(zhi)鋼(gang)和優(you)質(zhi)鋼(gang))。
4)興澄鋼(gang)(gang)廠等(deng)特鋼(gang)(gang)行業(ye)排頭(tou)兵企業(ye)應(ying)在貫徹GB/T18254—2016標準(zhun)上發揮全行業的(de)標桿(gan)和引(yin)領作用。在(zai)繼續與跨國軸承公(gong)司進行合(he)作的(de)同時,與國內優(you)勢軸承企(qi)業建立貫徹GB/T18254—2016標準(zhun),生產和應用高等(deng)級軸(zhou)承鋼(gang)(特(te)(te)級優質(zhi)(zhi)鋼(gang)、高級優質(zhi)(zhi)鋼(gang))的(de)戰略(lve)合作關系(xi)。特(te)(te)別要對特(te)(te)級優質(zhi)(zhi)鋼(gang)的(de)生產工藝技(ji)術(shu)開展深入、系(xi)統的(de)研究,以特(te)(te)級優質(zhi)(zhi)鋼(gang)的(de)生產工藝技(ji)術(shu)突破,帶動高級優質(zhi)(zhi)鋼(gang)、優質(zhi)(zhi)鋼(gang)整體質(zhi)(zhi)量進一步提(ti)升。
4.2 組織稀土軸承(cheng)鋼等新(xin)型軸承(cheng)鋼產業(ye)化(hua)應用攻關
20世(shi)紀80年代(dai),我國(guo)曾一度(du)出(chu)現過(guo)研發和應用稀土鋼(gang)的(de)熱潮,但應加什么稀土,加多少(shao),怎么加等技術(shu)瓶頸未突破,效果(guo)時(shi)好時(shi)壞,還時(shi)有出(chu)現堵塞冒口(kou)的(de)故障。一度(du)出(chu)現的(de)稀土鋼(gang)熱,由熱變冷。
李依依院士率領的(de)中(zhong)科院金屬材料(liao)加(jia)(jia)工模擬研究團(tuan)隊,經過(guo)十年的(de)努力,在鋼(gang)中(zhong)雜(za)質(zhi)形成機理的(de)研究上取得(de)突(tu)破,開發了商用稀土(tu)合金純凈化(hua)制備技(ji)術(shu)和鋼(gang)中(zhong)加(jia)(jia)入(ru)稀土(tu)的(de)特殊(shu)加(jia)(jia)入(ru)技(ji)術(shu),有(you)望突(tu)破應用稀土(tu)冶煉高品質(zhi)軸(zhou)承鋼(gang)的(de)技(ji)術(shu)瓶頸。
李(li)依依院士領導的(de)團隊介紹其研發稀土軸(zhou)承鋼的(de)情況:
1)在軸(zhou)承鋼中加(jia)稀土鈰Ce、鑭La,每噸鋼加(jia)100~200克,費用(yong)為10~20元(yuan)。
效果為減少夾雜物60%,細(xi)化(hua)和軟化(hua)夾雜物,減小點狀不變形夾雜物DS;使夾雜物分布均勻,各向同性(xing)。
2)天馬軸(zhou)承集(ji)團公(gong)司(si)和中科(ke)院金屬所(suo)合(he)作,進行了(le)稀土(tu)(tu)軸(zhou)承鋼冶煉(lian)軋制(zhi)工(gong)業性試(shi)驗和用稀土(tu)(tu)軸(zhou)承鋼制(zhi)造(zao)軸(zhou)承的冷加工(gong)、熱加工(gong)工(gong)藝試(shi)驗。由中科(ke)院金屬所(suo)提供(gong)稀土(tu)(tu)并作技術指導,天馬軸(zhou)承集(ji)團公(gong)司(si)已生產20000多噸稀(xi)土(tu)軸(zhou)(zhou)承鋼(gang)并(bing)用(yong)于制造(zao)軸(zhou)(zhou)承。目前,稀(xi)土(tu)軸(zhou)(zhou)承鋼(gang)尚(shang)未具(ju)備產(chan)業(ye)化(hua)推廣(guang)應用(yong)的條(tiao)件。
為實(shi)現稀土軸承(cheng)鋼研發(fa)→工(gong)程化(hua)→產業化(hua),應進行以下細(xi)致、系統的工(gong)作:
1)進行稀土軸承鋼(gang)冶煉(lian)和軋制工(gong)業性試驗驗證,完善(shan)制備技術。
2)進(jin)行(xing)稀土軸承鋼(gang)制造軸承的(de)冷加(jia)工、熱(re)加(jia)工工藝試驗(yan)驗(yan)證,對軸承進(jin)行(xing)全項檢測(ce),進(jin)行(xing)材料接觸疲勞性(xing)(xing)能、軸承各項性(xing)(xing)能臺架對比(bi)試驗(yan)及實用考核。
3)有(you)資(zi)質(zhi)的(de)第(di)三方檢測(ce)認證機(ji)構對(dui)稀(xi)土軸承鋼(gang)進(jin)行大樣本、隨機(ji)抽樣的(de)、多次重復的(de)全項檢測(ce)、試驗,對(dui)其各項技術(shu)指標進(jin)行綜合(he)評價(jia)。
根據以上研究結果,確(que)定是否制訂稀土(tu)軸承(cheng)鋼團(tuan)體標準(zhun),進而制訂稀土(tu)軸承(cheng)鋼國(guo)家(jia)標準(zhun),實現產業化,并向全軸承(cheng)行業推廣應用。
除稀土軸(zhou)承(cheng)(cheng)鋼(gang)(gang)外,還應開展高(gao)氮鋼(gang)(gang)、耐污染軸(zhou)承(cheng)(cheng)鋼(gang)(gang)、納米貝氏體鋼(gang)(gang)、大型軸(zhou)承(cheng)(cheng)零件(jian)用(yong)高(gao)淬透性鋼(gang)(gang)的開發、應用(yong)及推廣(guang)工作。
4.3 強化軸(zhou)承鋼質量第二(er)方(用戶)監督(du)
對于軸(zhou)(zhou)承生產(chan)企業(ye)來說(shuo),要形成(cheng)杜絕使(shi)用劣(lie)質(zhi)(zhi)鋼(gang)材的(de)機制,在軸(zhou)(zhou)承鋼(gang)質(zhi)(zhi)量(liang)問題(ti)上(shang)要“自(zi)律”和“他律”雙管(guan)齊下。“自(zi)律”就(jiu)是(shi)自(zi)我約(yue)束,堅(jian)決不使(shi)用劣(lie)質(zhi)(zhi)鋼(gang)材;“他律”就(jiu)是(shi)要加強對生產(chan)軸(zhou)(zhou)承鋼(gang)的(de)特鋼(gang)企業(ye)的(de)第二方(用戶)質(zhi)(zhi)量(liang)監(jian)督。
軸承生產企業要根據不同類型軸承精度、性能、壽命和可靠性對鋼材的要求,選用相應質量等級的鋼材,堅決不因成本壓力而使(shi)用劣質鋼(gang)材(cai),在全行(xing)業(ye)形成“使(shi)用優質鋼(gang)材(cai)為榮,使(shi)用劣質鋼(gang)材(cai)為恥”的(de)風尚(shang)。
組織(zhi)軸承生產企(qi)業(ye)加強對(dui)軸承鋼材技(ji)術質量的(de)第(di)二方(用戶)監督:
1)中(zhong)國軸(zhou)(zhou)(zhou)(zhou)協(xie)制(zhi)(zhi)訂對(dui)軸(zhou)(zhou)(zhou)(zhou)承(cheng)鋼(gang)(gang)材(cai)供貨廠家第二方(fang)評審(shen)的(de)(de)主要質(zhi)量指標(biao)(biao)的(de)(de)控制(zhi)(zhi)水(shui)平和控制(zhi)(zhi)手段的(de)(de)評審(shen)標(biao)(biao)準,指導軸(zhou)(zhou)(zhou)(zhou)承(cheng)生(sheng)產企業在選擇(ze)(ze)軸(zhou)(zhou)(zhou)(zhou)承(cheng)鋼(gang)(gang)材(cai)供貨廠家時,對(dui)軸(zhou)(zhou)(zhou)(zhou)承(cheng)鋼(gang)(gang)材(cai)供貨廠家的(de)(de)冶煉(lian)軋制(zhi)(zhi)工(gong)藝、工(gong)藝裝備、檢測檢驗和質(zhi)量控制(zhi)(zhi)等進行調查評審(shen),選擇(ze)(ze)在軸(zhou)(zhou)(zhou)(zhou)承(cheng)鋼(gang)(gang)的(de)(de)純凈度控制(zhi)(zhi)、成分控制(zhi)(zhi)、碳化物(wu)控制(zhi)(zhi)、表面質(zhi)量控制(zhi)(zhi)等方(fang)面達(da)標(biao)(biao)的(de)(de)軸(zhou)(zhou)(zhou)(zhou)承(cheng)鋼(gang)(gang)材(cai)生(sheng)產廠家作為(wei)供貨方(fang)。
2)中(zhong)國軸(zhou)(zhou)(zhou)協每(mei)年(nian)要對上(shang)一年(nian)度(du)軸(zhou)(zhou)(zhou)承(cheng)生產(chan)(chan)廠(chang)(chang)家在(zai)軸(zhou)(zhou)(zhou)承(cheng)鋼(gang)(gang)材進(jin)廠(chang)(chang)檢(jian)(jian)驗和(he)使(shi)用(yong)過程中(zhong)發現的(de)質(zhi)量(liang)問題進(jin)行(xing)調查研究,并授權其技術委(wei)員會(hui)代表用(yong)戶(hu)對軸(zhou)(zhou)(zhou)承(cheng)鋼(gang)(gang)質(zhi)量(liang)進(jin)行(xing)監督檢(jian)(jian)驗,將調研和(he)檢(jian)(jian)驗結果(guo)通過媒(mei)體(ti)向社會(hui)發布,公(gong)(gong)布軸(zhou)(zhou)(zhou)承(cheng)鋼(gang)(gang)質(zhi)量(liang)優良的(de)特鋼(gang)(gang)企業(ye)(ye)“紅名(ming)單”,推薦軸(zhou)(zhou)(zhou)承(cheng)生產(chan)(chan)企業(ye)(ye)使(shi)用(yong)其產(chan)(chan)品;推動(dong)、支持并協助執法部門公(gong)(gong)布軸(zhou)(zhou)(zhou)承(cheng)鋼(gang)(gang)質(zhi)量(liang)低(di)劣的(de)特鋼(gang)(gang)企業(ye)(ye)“黑名(ming)單”,建議(yi)軸(zhou)(zhou)(zhou)承(cheng)生產(chan)(chan)企業(ye)(ye)不使(shi)用(yong)其生產(chan)(chan)的(de)軸(zhou)(zhou)(zhou)承(cheng)鋼(gang)(gang)。從而形成社會(hui)輿論,凈化軸(zhou)(zhou)(zhou)承(cheng)鋼(gang)(gang)市場。
3)鼓勵和支(zhi)持(chi)瓦房店(dian)、洛(luo)陽、浙東、蘇錫常、聊城等軸(zhou)承(cheng)產業集聚(ju)地(di)區(qu)建立的軸(zhou)承(cheng)質(zhi)量檢驗中心開展(zhan)本地(di)區(qu)中小(xiao)企(qi)業軸(zhou)承(cheng)鋼進(jin)廠檢驗委(wei)托業務。
通過建立軸(zhou)承(cheng)(cheng)鋼第(di)二方(用(yong)戶)監督評價體系(xi),促(cu)進(jin)特鋼企(qi)(qi)業著力(li)技術(shu)(shu)改造,推進(jin)技術(shu)(shu)進(jin)步,加強(qiang)質(zhi)(zhi)(zhi)量控制,努(nu)力(li)提高軸(zhou)承(cheng)(cheng)鋼質(zhi)(zhi)(zhi)量;促(cu)進(jin)軸(zhou)承(cheng)(cheng)鋼材(cai)(cai)市(shi)場優勝(sheng)劣汰(tai)機制的形成,使優勢軸(zhou)承(cheng)(cheng)鋼材(cai)(cai)生(sheng)產企(qi)(qi)業通過有序的市(shi)場競爭擴大(da)(da)市(shi)場份額,做(zuo)(zuo)強(qiang)做(zuo)(zuo)大(da)(da),使不具備生(sheng)產軸(zhou)承(cheng)(cheng)鋼材(cai)(cai)這種高品質(zhi)(zhi)(zhi)鋼材(cai)(cai)的企(qi)(qi)業淘汰(tai)出局。
4.4 加大(da)研發力度
推(tui)動(dong)特鋼企業進(jin)行,軸承企業積(ji)極參與(yu)以下(xia)關鍵技術和重點產(chan)品研發(fa)。
4.4.1關鍵技術
1)開展冶金質(zhi)(zhi)量(liang)(liang)一致(zhi)性的系統研究,解決我國軸承(cheng)鋼質(zhi)(zhi)量(liang)(liang)一致(zhi)性差的頑疾。
2)對(dui)特級(ji)優質(zhi)鋼(gang)的生產(chan)工(gong)藝技術(shu)開展深入、系統的研究,以特級(ji)優質(zhi)鋼(gang)的生產(chan)工(gong)藝技術(shu)突(tu)破(po),帶(dai)動(dong)高級(ji)優質(zhi)鋼(gang)、優質(zhi)鋼(gang)整體質(zhi)量提(ti)升。
3)開展B,D類脆性(xing)非(fei)金(jin)屬夾雜物與軸(zhou)承疲勞(lao)壽命的關系的研(yan)究,為軸(zhou)承壽命預測(ce)提供理論依據。
4)推廣應用潔凈鋼冶金技術,連鑄保護渣技術,惰性氣體保護氣氛電渣冶金技術,大規格電渣錠冶煉技術,連(lian)鑄坯重壓下控制技(ji)術,微合金化技(ji)術,大規格(ge)軸承(cheng)鋼鍛(duan)造技(ji)術等。
4.4.2重點產品
1)研(yan)發應用(yong)制(zhi)造(zao)風電增速(su)器軸(zhou)承(cheng)(cheng)、汽車(che)變速(su)箱(xiang)軸(zhou)承(cheng)(cheng)等在污染潤滑條件下(xia)使用(yong)的軸(zhou)承(cheng)(cheng)鋼(gang),如同日本NSK公司開發的TF系(xi)列(HTF,STF,NTF)軸(zhou)承(cheng)(cheng)鋼(gang)。
2)研發應用(yong)適宜于150~180℃的(de)(de)準高溫(wen)區工作的(de)(de)準高溫(wen)軸承(cheng)鋼(gang),用(yong)于制造汽車發動機主軸軸承(cheng)。
3)研(yan)發應(ying)用高(gao)淬(cui)透性、高(gao)強度的高(gao)碳鉻(ge)軸承(cheng)鋼新鋼種(zhong),滿足制(zhi)造大壁厚、特大壁厚軸承(cheng)的需要。
4)研發應用適(shi)宜于制造2.0兆瓦以上風電主軸軸承(cheng)、偏航變槳軸承(cheng)的新(xin)鋼(gang)種。
5)研發應用高(gao)氮軸(zhou)承鋼AMS5925,用于(yu)制造航空發動(dong)機軸(zhou)承。
6)研發(fa)應用制造(zao)高速動車組軸(zhou)(zhou)箱軸(zhou)(zhou)承的(de)專用鋼材。
7)研(yan)發應(ying)用(yong)更適合于下貝氏體(ti)淬火(huo)的新鋼種,如同SKF的SKF25,775V等。
(來源:中國(guo)軸(zhou)承工業協會)
軸(zhou)(zhou)研(yan)所公眾(zhong)號(hao) 軸(zhou)(zhou)承雜志社公眾(zhong)號(hao)
營銷熱線