中国为何造不出高端轴承,难道比造芯 片还难?( 二 )
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但即使这样 , 我们仍只能算是轴承大国 , 而不是轴承强国 。 不同于其他机械零件 , 高端轴承对于材料、加工工艺和经验的要求特别苛刻 , 因为这些指标决定了轴承今后的可靠性和寿命 。 例如两个钢环间套着钢珠的轴承——深沟球轴承 , 国外产品的可靠性在98%以上 , 实际寿命为计算寿命的8倍到30倍 , 而国产轴承可靠性仅为96% , 实际寿命为计算寿命的3到5倍 , 这就意味着“能用”和“好用”完全是两个概念 , 大飞机C919、运20和高铁采用进口轴承的原因便是如此 。 公众号《机械工程文萃》 , 工程师的加油站!
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从2004年开始 , 我国开始重点发展高速铁路和机车装备 , 采取引进先进技术 , 联合设计生产的思路 , 我国铁道部从西门子引进了时速350公里的高速列车 , 并且得到了全车制造技术 , 中国高铁开始拥有自己的自主知识产权 , 并且不受任何限制对外出口 , 但这并不意味着高铁车身所有的零部件都实现了国产化 , 我们的核心竞争力主要是全车制造、牵引供电系统和运行控制系统等 , 在市场全球化时代 , 你不可能要求一家企业或者一个国家 , 掌握高尖端领域的全种类技术 。
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虽然高铁轴承仅是一个小部件 , 但牵一发而动全身 。 轴承主要分为滚动轴承和滑动轴承两类 , 而高铁所用的滚动轴承一般分为P0、P2、P4、P5和P6五个等级 , 轴承精度随着等级升高 。 像高端数控机床的主轴采用的是P5、P6等级 , 而航空、高铁等高科技领域采用的则是P4等级 。 在近十年内 , 我国高铁所用的高端轴承主要是从SKF、德国FAG、美国TIMKEN等公司引进 。 在这些公司的高端轴承中 , 我们可以发现两个基础性问题 , 那就是“高性能的材料”和“高质量的加工” 。 制作高铁轴承的材料就是素有“钢中之王”称号的轴承钢 , 它是高铁冶炼中要求最严格的钢种之一 。 而如何锻造出“高纯净度”和“高均匀性”的轴承钢 , 将钢中含氧量控制在最低 , 一直是我国钢铁企业面临的难题 。
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但经过数十年的攻关 , 我们已经攻克生产工艺中的诸多难点 , 并且跃居为轴承钢生产大国 , 而关键就在于将稀土加入到冶钢步骤中 , 这使得影响钢材疲劳寿命的大尺寸夹杂物减少了50% , 因此生产出来的轴承钢也被称作高端稀土轴承钢 。 目前我们虽然能造轴承钢 , 但主要是电渣轴承钢 , 其质量和纯度还有待提高 , 而国外采用的真空脱气冶炼技术打造的超高纯轴承钢 , 是我们下一步的目标 。
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【中国为何造不出高端轴承,难道比造芯 片还难?】在高性能的材料解决后 , 剩下就是高质量的加工 。 高铁轴承制造涉及学科门类众多 , 欧美由于掌握超长寿命钢技术、细质化热处理技术和先进的密封润滑技术等 , 才得以生产出高质量的轴承 , 这也导致国内外高铁轴承在精度、轴承振动、寿命和可靠性上仍存在一定的差距 。
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