斯凱孚與中國(guó)軸承鋼發(fā)展共贏經(jīng)驗(yàn)之鑒

去20年，中國(guó)軸承鋼伴隨著經(jīng)濟(jì)的騰飛經(jīng)歷了快速的發(fā)展，很多應(yīng)用場(chǎng)景的軸承鋼已邁入國(guó)際先進(jìn)水平行列。但不可否認(rèn)，在航空和高鐵等一些高要求應(yīng)用場(chǎng)景，國(guó)產(chǎn)軸承鋼的參與度仍較低；鋼廠之間軸承鋼質(zhì)量水平差距大，低質(zhì)量水平軸承鋼還在大量生產(chǎn)。如何實(shí)現(xiàn)中國(guó)軸承鋼再騰飛？斯凱孚（SKF）在過去20多年深耕中國(guó)軸承鋼開發(fā)中所取得的經(jīng)驗(yàn)，可引以為鑒。

1 斯凱孚對(duì)中國(guó)軸承鋼的開發(fā)歷程

斯凱孚在中國(guó)的歷史可謂源遠(yuǎn)流長(zhǎng)，早在 1912 年，也就是年輕的瑞典紡織技師斯文·溫奎斯特創(chuàng)立斯凱孚品牌后的第五年，便進(jìn)入了中國(guó)市場(chǎng)。斯凱孚中國(guó)于 20 世紀(jì) 90 年代開始在中國(guó)設(shè)立軸承制造工廠，現(xiàn)已演進(jìn)為一家知識(shí)、技術(shù)和數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)，以交付可靠運(yùn)轉(zhuǎn)為使命的公司。在中國(guó)， 斯凱孚為汽車、風(fēng)電、鐵路、機(jī)床、醫(yī)療、食品和飲料、造紙等 40 多個(gè)行業(yè)提供產(chǎn)品和服務(wù)。通過將斯凱孚集團(tuán)在世界各地不同行業(yè)獲取的成功經(jīng)驗(yàn)及知識(shí)相結(jié)合，斯凱孚在中國(guó)實(shí)現(xiàn)了快速發(fā)展。目前，斯凱孚在中國(guó)已經(jīng)擁有 17 個(gè)生產(chǎn)基地，并積極踐行“區(qū)域資源服務(wù)區(qū)域市場(chǎng)”的戰(zhàn)略。

大量軸承的本地化生產(chǎn)，需要大量?jī)?yōu)質(zhì)的軸承鋼。如今， 斯凱孚中國(guó)工廠使用的絕大部分軸承鋼已實(shí)現(xiàn)了中國(guó)的本土化采購(gòu)。為何斯凱孚能兼顧軸承鋼本地化采購(gòu)及軸承質(zhì)量可靠穩(wěn)定？這是因?yàn)樗箘P孚曾擁有可生產(chǎn)世界先進(jìn)水平軸承鋼的特鋼企業(yè)，以及作為一家百年軸承企業(yè)所沉淀的豐厚知識(shí)、經(jīng)驗(yàn)積累和標(biāo)準(zhǔn)化管理。

早在 1916 年，斯凱孚就收購(gòu)了 HoforsBruk 鋼廠， 即世界著名的軸承鋼制造商之一奧沃科（Ovako）的前身，并在近一個(gè)世紀(jì)的生產(chǎn)和運(yùn)營(yíng)管理中，將其打造成特殊鋼行業(yè)的領(lǐng)先制造者，創(chuàng)造出世界領(lǐng)先的純凈鋼生產(chǎn)工藝，形成集團(tuán)化公司，并將業(yè)務(wù)拓展到全球。SKF-MR 工藝， 因可把氧含量和夾雜物控制到極低的程度，被視為經(jīng)典冶煉法并載入眾多的教科書中，斯凱孚的材料標(biāo)準(zhǔn)亦被普遍視為高端軸承鋼的對(duì)照標(biāo)桿。由于軸承鋼的質(zhì)量水平很大程度上決定了軸承的性能和壽命，斯凱孚集團(tuán)采用全球統(tǒng)一且素以“嚴(yán)格” 著稱的鋼材批準(zhǔn)流程。在對(duì)中國(guó)軸承鋼的認(rèn)證方面，同樣遵循集團(tuán)統(tǒng)一的認(rèn)證流程。煉鋼工藝過程、實(shí)物質(zhì)量和質(zhì)量保證能力都必須滿足全球統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)，且需得到斯凱孚全球材料專家組一致同意方可批準(zhǔn)。

實(shí)際上，在 21 世紀(jì) 初，斯凱孚還只能從國(guó)外進(jìn)口軸承鋼。隨后的轉(zhuǎn)變得益于斯凱孚堅(jiān)定不移地走本地化開發(fā)之路。20 世紀(jì) 90 年代，一批先進(jìn)的超高功率、偏心底出鋼電弧爐被中國(guó)特鋼企業(yè)引進(jìn)，為優(yōu)質(zhì)軸承鋼的生產(chǎn)打下基礎(chǔ)。但當(dāng)時(shí)中國(guó)軸承鋼的質(zhì)量水平還較低，和斯凱孚的要求差距巨大，這主要是三方面的原因：1）鋼廠對(duì)優(yōu)質(zhì)軸承鋼的認(rèn)識(shí)不足 ；2）鋼廠對(duì)純凈軸承鋼的生產(chǎn)工藝沒有掌握 ；3）鋼企落后的質(zhì)量管理理念導(dǎo)致產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定性差。

過去 20 多年，斯凱孚投入大量人力、物力與中國(guó)鋼廠進(jìn)行合作開發(fā)。在 20 世紀(jì) 90 年代，斯凱孚派出一批頂級(jí)的材料、測(cè)試專家到中國(guó)。這些專家對(duì)當(dāng)時(shí)中國(guó)軸承鋼行業(yè)的評(píng)價(jià)是 ：“中國(guó)的鋼廠還沒有像西方國(guó)家那樣建立起純凈軸承鋼的生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn)，要讓中國(guó)鋼廠生產(chǎn)出優(yōu)質(zhì)的軸承鋼，需要手把手、耐心地傳授經(jīng)驗(yàn)?！?從此，斯凱孚開始從三個(gè)方面助力中國(guó)鋼廠發(fā)展軸承鋼。

1.1  幫助中國(guó)鋼廠理解什么是優(yōu)質(zhì)軸承鋼

幫助中國(guó)鋼廠理解優(yōu)質(zhì)軸承鋼，首先從指導(dǎo)鋼廠怎么制金相試樣開始。在評(píng)判鋼材的純凈度時(shí)，幾微米的微觀夾雜物都需要清楚地識(shí)別出來，但當(dāng)時(shí)鋼廠傳統(tǒng)的金相制樣質(zhì)量差，檢測(cè)人員常常會(huì)把微觀夾雜物都當(dāng)成污染物剔除。為推動(dòng)鋼廠提升制樣裝備的自動(dòng)化水平，斯凱孚為鋼廠檢驗(yàn)人員提供到斯凱孚歐洲實(shí)驗(yàn)室培訓(xùn)的機(jī)會(huì)，并派專家到鋼廠現(xiàn)場(chǎng)培訓(xùn)，毫無保留地將制樣技能傳授給鋼廠。這給鋼廠上了注重細(xì)節(jié)的第一課。

然而，制樣只是準(zhǔn)確評(píng)判微觀夾雜物的第一步。當(dāng)時(shí)中國(guó)軸承鋼標(biāo)準(zhǔn)還非常落后，微觀非金屬夾雜物評(píng)價(jià)準(zhǔn)則模糊，大尺寸不變形微觀夾雜（DS）、非傳統(tǒng)類微觀夾雜如 TiCN 等未納入微觀夾雜物的評(píng)定。面對(duì)此種狀況，斯凱孚對(duì)相關(guān)鋼廠進(jìn)行了“斯凱孚微觀非金屬夾雜物評(píng)價(jià)體系”培訓(xùn)，并反復(fù)進(jìn)行微觀非金屬夾雜物評(píng)定一致性的驗(yàn)證。除了夾雜物，作為評(píng)價(jià)鋼材組織均勻性的指標(biāo)——碳化物的不均勻性，也是影響軸承壽命的一個(gè)重要因素。彼時(shí)，大方坯連鑄在國(guó)內(nèi)已普及，但國(guó)際、國(guó)內(nèi)標(biāo)準(zhǔn)中碳化物不均勻性評(píng)判標(biāo)準(zhǔn)卻并不適用于大方坯連鑄生產(chǎn)的軸承鋼。于是，斯凱孚根據(jù)碳化物不均勻性對(duì)軸承壽命的影響，建立起一套適合于連鑄軸承鋼的碳化物不均勻性評(píng)價(jià)體系，并及時(shí)宣貫到中國(guó)鋼廠。

這些行動(dòng)，讓鋼廠技術(shù)人員真正了解自己生產(chǎn)的軸承鋼與斯凱孚要求的差距，從而有了努力的方向。

1.2  指導(dǎo)鋼廠建立純凈軸承鋼生產(chǎn)理念

建立純凈軸承鋼生產(chǎn)理念，是生產(chǎn)純凈軸承鋼的必要條件。軸承鋼作為鋼中之王，生產(chǎn)工藝復(fù)雜，而當(dāng)時(shí)的中國(guó)鋼廠，普遍采用以成分達(dá)標(biāo)、抽檢合格作為主要目標(biāo)的粗獷生產(chǎn)方式。每個(gè)工序都會(huì)發(fā)現(xiàn)很多影響鋼水純凈度的不恰當(dāng)操作方式，例如 ：為了避免真空脫氣過程鋁損大而選擇在真空脫氣后添加鋁 ；連鑄前喂硅鈣線以改善可澆性 ；模鑄時(shí)無保護(hù)氣氛便進(jìn)行敞開式澆注……斯凱孚耐心地灌輸純凈軸承鋼的生產(chǎn)理念，逐步改變鋼廠的傳統(tǒng)操作習(xí)慣，對(duì)耐材、合金、鋼包、脫氧工藝、精煉渣、真空脫氣、保護(hù)澆鑄、液位波動(dòng)控制、高溫?cái)U(kuò)散、控制軋制等軸承鋼生產(chǎn)的全過程都進(jìn)行細(xì)節(jié)控制，并固化工藝流程，確保所有斯凱孚的牌號(hào)都在指定的工藝路徑生產(chǎn)。

1.3  推行零缺陷理念，確保質(zhì)量的穩(wěn)定性

純凈軸承鋼是生產(chǎn)出來的，而不是靠檢驗(yàn)挑出來的。質(zhì)量穩(wěn)定性是斯凱孚對(duì)純凈軸承鋼的另一基本要求。20 世紀(jì) 90 年代的鋼廠質(zhì)量意識(shí)淡薄，“能拿到鋼材已經(jīng)不錯(cuò)，為何還來抱怨我的質(zhì)量問題” 是當(dāng)年斯凱孚在鋼廠碰到的真實(shí)案例。在鋼廠推行零缺陷理念，在當(dāng)年看起來是一件不可思義的事。但斯凱孚沒有放棄， 因?yàn)檫^程控制極其重要，所有的鋼材抽檢方案都是基于穩(wěn)定的過程而策劃的。如果過程不穩(wěn)定，即使檢驗(yàn)結(jié)果合格也不可以接受。通過無數(shù)次的現(xiàn)場(chǎng)培訓(xùn)和審核，鋼廠開始理解零缺陷要求，并將之作為日常的行為準(zhǔn)則，無論技術(shù)人員或現(xiàn)場(chǎng)操作員工，一提起斯凱孚產(chǎn)品的工藝要求都能熟記于心。通過斯凱孚的認(rèn)證是個(gè)痛苦而漫長(zhǎng)的過程，第一批企業(yè)均花了八年以上的時(shí)間才獲得斯凱孚的正式批準(zhǔn)。而在中國(guó)鋼廠軸承鋼的開發(fā)過程中，斯凱孚派出上百人次的專家團(tuán)隊(duì)幫助鋼廠提高，并動(dòng)用了美國(guó)、德國(guó)、瑞典、荷蘭、法國(guó)、印度等多個(gè)斯凱孚實(shí)驗(yàn)室資源對(duì)中國(guó)鋼廠的材料進(jìn)行確認(rèn)。

軸承鋼企業(yè)的長(zhǎng)足進(jìn)步， 其根本驅(qū)動(dòng)力還是源于鋼廠管理者變革的決心及實(shí)際行動(dòng)。斯凱孚的推動(dòng)使得鋼廠在發(fā)展過程中少走了很多的彎路，這種模式也適用于推動(dòng)未來中國(guó)軸承鋼的進(jìn)一步發(fā)展。

2 中國(guó)軸承鋼的現(xiàn)狀

2.1  軸承鋼標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)步顯著， 標(biāo)準(zhǔn)認(rèn)知有待提高

中國(guó)的軸承鋼標(biāo)準(zhǔn)在過去十年中有了較大的進(jìn)步。新國(guó)標(biāo) GB/T 18254-2016《高碳鉻軸承鋼》對(duì)大顆粒球狀?yuàn)A雜物（DS）、碳氮化鈦（TiCN）夾雜物及 Sn、As、Sb、Pb、Al、Ti、Ca 等化學(xué)元素的控制都作出了要求，同時(shí)將 GB/T 10561-2005《鋼中非金屬夾雜物含量的測(cè)定標(biāo)準(zhǔn)評(píng)級(jí)圖顯微檢驗(yàn)法》（ISO 4967）A 法作為微觀夾雜物評(píng)判準(zhǔn)則，這相對(duì)于 GB/T 18254-2002《高碳鉻軸承鋼》有了很大的進(jìn)步。然而，目前國(guó)內(nèi)尚有很多鋼廠對(duì) GB/T 10561-2005《鋼中非金屬夾雜物含量的測(cè)定標(biāo)準(zhǔn)評(píng)級(jí)圖顯微檢驗(yàn)法》中的 A 法缺乏應(yīng)有的認(rèn)識(shí)，造成偏差。比如，有些鋼廠的連鑄軸承鋼質(zhì)保書上顯示，按 GB/T 10561-2005《鋼中非金屬夾雜物含量的測(cè)定標(biāo)準(zhǔn)評(píng)級(jí)圖顯微檢驗(yàn)法》中的 A 法評(píng)價(jià)， 球類不變形微觀夾雜 D 類細(xì)夾雜物、D 類粗夾雜物及 DS 系夾雜物均為零。實(shí)際上，這樣的結(jié)果是處于國(guó)際先進(jìn)水平的鋼廠都很難達(dá)到的。低水平鋼廠沒法真正意識(shí)到自己的差距，也促使不熟悉軸承鋼的軸承企業(yè)過度收緊微觀夾雜物的接收標(biāo)準(zhǔn)。

2.2  加強(qiáng)對(duì)宏觀夾雜物的重視是提升軸承鋼質(zhì)量的必要條件之一

新國(guó)標(biāo)制定時(shí)，考慮到當(dāng)時(shí)高頻探傷國(guó)內(nèi)應(yīng)用技術(shù)不太成熟，并未如斯凱孚一樣將高頻水浸探傷作為對(duì)宏觀夾雜物檢測(cè)的強(qiáng)制要求，但宏觀夾雜正是當(dāng)前國(guó)內(nèi)很多鋼廠亟需關(guān)注的指標(biāo)。目前，中國(guó)的軸承鋼企業(yè)仍存在兩極分化的情況，一些企業(yè)生產(chǎn)的常規(guī)軸承鋼水平已躋身于世界先進(jìn)行列，還有一些企業(yè)盡管使用世界一流的冶煉裝備，但仍生產(chǎn)不出高品質(zhì)軸承鋼。其中一個(gè)主要原因是鋼中宏觀夾雜物太多，而宏觀夾雜是導(dǎo)致軸承提前失效的重要因素。在斯凱孚對(duì)市場(chǎng)上隨機(jī)抽取的普通軸承鋼進(jìn)行 10MHz 高頻水浸探傷試驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)，大于 10mm 的宏觀夾雜不在少數(shù)。由于很多鋼廠和軸承企業(yè)沒能像斯凱孚一樣有效地識(shí)別鋼中宏觀夾雜物及意識(shí)到其帶來的風(fēng)險(xiǎn)，導(dǎo)致低質(zhì)量水平的軸承鋼仍大量在市場(chǎng)流通。

2.3  開發(fā)適用于高要求應(yīng)用場(chǎng)景的軸承鋼，需要軸承企業(yè)和鋼廠的緊密合作

對(duì)于絕大多數(shù)用于高要求應(yīng)用場(chǎng)景的軸承鋼品種，盡管中國(guó)的特鋼企業(yè)已經(jīng)擁有如保護(hù)氣氛電渣冶煉和雙真空冶煉等必要的生產(chǎn)裝備，但由于相關(guān)軸承企業(yè)的高端軸承鋼沒在中國(guó)批量采購(gòu)而使得中國(guó)鋼廠缺少實(shí)踐的機(jī)會(huì)。另外，并不是擁有了優(yōu)質(zhì)的軸承鋼，就一定能生產(chǎn)出優(yōu)質(zhì)的軸承。如斯凱孚生產(chǎn)的航空發(fā)動(dòng)機(jī)軸承， 除了對(duì)關(guān)鍵零件鋼材有極高的要求，對(duì)后道工藝等都進(jìn)行著嚴(yán)苛的把控，最終才能制造出滿足航空發(fā)動(dòng)機(jī)惡劣工作環(huán)境的軸承。因此，開發(fā)適用于高要求應(yīng)用場(chǎng)景的軸承鋼，需要先進(jìn)的軸承企業(yè)和先進(jìn)鋼廠的緊密合作。

3 合作共贏，推動(dòng)中國(guó)軸承鋼再騰飛

卓越性能的軸承是卓越的軸承設(shè)計(jì)、卓越的軸承制造工藝及優(yōu)質(zhì)軸承鋼的結(jié)合。斯凱孚已深深扎根于中國(guó)這片土地，根據(jù)“區(qū)域資源服務(wù)于區(qū)域市場(chǎng)”的戰(zhàn)略，斯凱孚持續(xù)加大在中國(guó)的投資。未來，更多斯凱孚的高端軸承都將逐步走向本地化，因此所需軸承鋼的本土化開發(fā)已被提上議程。斯凱孚會(huì)繼續(xù)與中國(guó)鋼廠合作開發(fā)高品質(zhì)軸承鋼，并愿為中國(guó)軸承鋼標(biāo)準(zhǔn)的進(jìn)一步提升及軸承鋼的再騰飛作出貢獻(xiàn)。(斯凱孚中國(guó)鋼鐵技術(shù)經(jīng)理 黃平）