為何高端軸承難以制造？?jì)纱箨P(guān)鍵不可忽視

       你可能不知道中國高鐵雖然橫掃國內外市場(chǎng)，但核心部件“軸承”仍然依賴(lài)進(jìn)口。

每一列從生產(chǎn)車(chē)間走出來(lái)的高鐵，只要時(shí)速超過(guò)每小時(shí)140公里，用的基本上是進(jìn)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(chǎn)量為196億套，經(jīng)濟規模位居世界第三。和機床行業(yè)一樣，我們向來(lái)?yè)碛旋嫶蟮漠a(chǎn)能和規模，但僅有少數尖端領(lǐng)域突破了國外封鎖，大量的高端產(chǎn)品仍然依賴(lài)進(jìn)口。

有人或許會(huì )反問(wèn)，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(gè)坦克座圈就是一個(gè)巨大的滾動(dòng)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(yáng)能帆板，依靠固體潤滑劑軸承，可以隨時(shí)調整相對于太陽(yáng)的角度，并不需要時(shí)常去給軸承添加潤滑油，而這類(lèi)軸承同樣沒(méi)有幾個(gè)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(jīng)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(gè)鋼環(huán)間套著(zhù)鋼珠的軸承——深溝球軸承，國外產(chǎn)品的可靠性在98%以上，實(shí)際壽命為計算壽命的8倍到30倍，而國產(chǎn)軸承可靠性?xún)H為96%，實(shí)際壽命為計算壽命的3到5倍，這就意味著(zhù)“能用”和“好用”完全是兩個(gè)概念，大飛機C919、運20和高鐵采用進(jìn)口軸承的原因便是如此。

從2004年開(kāi)始，我國開(kāi)始重點(diǎn)發(fā)展高速鐵路和機車(chē)裝備，采取引進(jìn)先進(jìn)技術(shù)，聯(lián)合設計生產(chǎn)的思路，我國鐵道部從西門(mén)子引進(jìn)了時(shí)速350公里的高速列車(chē)，并且得到了全車(chē)制造技術(shù)，中國高鐵開(kāi)始擁有自己的自主知識產(chǎn)權，并且不受任何限制對外出口，但這并不意味著(zhù)高鐵車(chē)身所有的零部件都實(shí)現了國產(chǎn)化，我們的核心競爭力主要是全車(chē)制造、牽引供電系統和運行控制系統等，在市場(chǎng)全球化時(shí)代，你不可能要求一家企業(yè)或者一個(gè)國家，掌握高尖端領(lǐng)域的全種類(lèi)技術(shù)。

雖然高鐵軸承僅是一個(gè)小部件，但牽一發(fā)而動(dòng)全身。軸承主要分為滾動(dòng)軸承和滑動(dòng)軸承兩類(lèi)，而高鐵所用的滾動(dòng)軸承一般分為P0、P2、P4、P5和P6五個(gè)等級，軸承精度隨著(zhù)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(lǐng)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(jìn)。

在這些公司的高端軸承中，我們可以發(fā)現兩個(gè)基礎性問(wèn)題，那就是“高性能的材料”和“高質(zhì)量的加工”。制作高鐵軸承的材料就是素有“鋼中之王”稱(chēng)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(yè)面臨的難題。

但經(jīng)過(guò)數十年的攻關(guān)，我們已經(jīng)攻克生產(chǎn)工藝中的諸多難點(diǎn)，并且躍居為軸承鋼生產(chǎn)大國，而關(guān)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(chǎn)出來(lái)的軸承鋼也被稱(chēng)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(zhì)量和純度還有待提高，而國外采用的真空脫氣冶煉技術(shù)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(zhì)量的加工。高鐵軸承制造涉及學(xué)科門(mén)類(lèi)眾多，歐美由于掌握超長(cháng)壽命鋼技術(shù)、細質(zhì)化熱處理技術(shù)和先進(jìn)的密封潤滑技術(shù)等，才得以生產(chǎn)出高質(zhì)量的軸承，這也導致國內外高鐵軸承在精度、軸承振動(dòng)、壽命和可靠性上仍存在一定的差距。

10月14日，在河南洛陽(yáng)舉行的高速鐵路軸承自主化研究會(huì )上，根據媒體報道，中國洛陽(yáng)LYC軸承公司已經(jīng)研制出時(shí)速250公里、350公里的高鐵軸承，而且進(jìn)行了120萬(wàn)公里耐久性臺架試驗，產(chǎn)品指標基本符合要求，最為重要的是，洛軸的高鐵軸承已經(jīng)符合批量生產(chǎn)的條件。

具體細節尚不可知，但根據會(huì )上的討論分析，如果使用國產(chǎn)高鐵軸承代替國外產(chǎn)品，今后從生產(chǎn)車(chē)間中每走出一節車(chē)廂，可以省下3.2萬(wàn)元。雖然國內市場(chǎng)對高鐵軸承的需求不太大，市場(chǎng)的總體銷(xiāo)售額較低，但國產(chǎn)高鐵軸承的突破意義卻十分重大，因為這意味著(zhù)中國高鐵的國產(chǎn)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(lǐng)域中，高鐵軸承的研發(fā)思路將為其他行業(yè)軸承的研發(fā)提供一個(gè)思路。