軸承種類極其龐雜，簡(jiǎn)單來(lái)分，可以分成兩種，滾動(dòng)軸承和滑動(dòng)軸承。無(wú)論是哪種軸承，其主要功能都是支撐運(yùn)動(dòng)中的旋轉(zhuǎn)體。為了保證機(jī)械效率和回轉(zhuǎn)精度，就要求旋轉(zhuǎn)體在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中有低的摩擦系數(shù)，因此，軸與軸承間的振動(dòng)越小、磨損越少、發(fā)熱越低越好。
以滾動(dòng)軸承為例，當(dāng)它始運(yùn)轉(zhuǎn)工作之后，軸承內(nèi)、外套圈、軸承滾動(dòng)體間就要承受高頻、變應(yīng)力的作用，滾動(dòng)體與套圈間接觸面積很小，單位面積上要承受很大的壓力，一般高達(dá)1500-5000N/mm2。同時(shí)，滾動(dòng)軸承還要承受離心力的作用，并且離心力會(huì)隨轉(zhuǎn)速的增加而增大。
在這種高頻、變應(yīng)力的作用下，套圈或滾動(dòng)體的表面很容易產(chǎn)生應(yīng)力疲勞，最后在抗疲勞強(qiáng)度低的部位產(chǎn)生疲勞裂紋，形成疲勞剝落，使軸承破損失效。
(軸承工作時(shí)的載荷和轉(zhuǎn)速是決定軸承壽命的重要因素)
除了高速轉(zhuǎn)動(dòng)過(guò)程帶來(lái)的應(yīng)力擠壓、摩擦之外，在特殊條件下工作的軸承，還有特殊要求，如耐高溫、耐低溫、防腐蝕和抗磁性能等等，軸承的工作條件十分復(fù)雜。
(全斷面隧道掘進(jìn)機(jī)與其主軸承)
高鐵、大飛機(jī)、重載型武器等高端裝備上都有高端軸承的使用需求，而要滿足高端軸承在精度、性能、壽命和可靠性等方面的要求，軸承材料的高質(zhì)量和可靠性是決定性因素。
(空軍地勤人員正在維護(hù)F15戰(zhàn)斗機(jī)的F110發(fā)動(dòng)機(jī)風(fēng)扇軸承)
在滾動(dòng)軸承的四大組成部分中，除保持器外，內(nèi)、外套圈、滾動(dòng)體(滾珠、滾柱或滾針)都是由軸承鋼組成，而軸承鋼素有“鋼中之王”的稱號(hào)，是鋼鐵生產(chǎn)中要求最嚴(yán)的鋼種。
軸承鋼也有很多種類，根據(jù)使用要求的不同，化學(xué)成分也不相同，其中高碳鉻軸承鋼占很大的比例，是制造軸承和軸承零件最常用鋼種。
軸承鋼的質(zhì)量主要取決于以下四個(gè)因素：一是鋼中的夾雜物含量、形態(tài)、分布和大小;二是鋼中的碳化物含量、形態(tài)、分布和大小;三是鋼中的中心疏松縮孔和中心偏析;四是軸承鋼產(chǎn)品性能的一致性。這四個(gè)因素可以歸納為純凈度和均勻性指標(biāo)。
其中，純凈度要求材料中的夾雜物盡量少，純凈度的好壞對(duì)軸承的疲勞壽命有直接影響;而均勻性則要求材料中的夾雜物和碳化物顆粒細(xì)小、彌散，這會(huì)影響到軸承制造中熱處理后的變形、組織均勻性等。
(高端軸承鋼中均勻細(xì)小的碳化物組織和熱處理后均勻分布的細(xì)小碳化物)
目前，隨著鋼的高純凈度冶煉平臺(tái)系統(tǒng)的完善，軸承鋼純凈度有了很大的提高，夾雜物水平得到有效控制，國(guó)外發(fā)達(dá)國(guó)家的鋼中氧含量已經(jīng)控制在5ppm以下，所以鋼中碳化物的含量、分布、大小等逐漸變成了當(dāng)下制約軸承鋼質(zhì)量的主要因素。
以前，高端軸承鋼的研發(fā)、制造與銷售一直被美國(guó)、瑞典等國(guó)家的軸承巨頭所壟斷，如何獲得純凈度高和均勻度好的頂級(jí)好鋼，一直是這些巨頭秘而不宣的核心技術(shù)，他們甚至從中國(guó)采購(gòu)低端材質(zhì)，最后加工成高端軸承，再以數(shù)十倍的價(jià)格賣到中國(guó)市場(chǎng)。
(生產(chǎn)連鑄軸承鋼的連鑄機(jī))
很長(zhǎng)一段時(shí)間內(nèi)，中國(guó)的軸承鋼產(chǎn)量高，但質(zhì)量水平低，特別在高端軸承鋼方面，與國(guó)外先進(jìn)水平存在很大差距，存在鋼中微量雜質(zhì)元素含量偏高、氧含量水平高出國(guó)際先進(jìn)水平兩三倍、鋼中碳化物形態(tài)均勻性差等問(wèn)題。
經(jīng)過(guò)十多年的努力，中國(guó)已成為軸承鋼生產(chǎn)大國(guó)，攻克了諸多軸承鋼生產(chǎn)工藝中的難點(diǎn)問(wèn)題，比如氧含量控制在≤5ppm的世界先進(jìn)水平，掌握了其內(nèi)在質(zhì)量控制的核心技術(shù)。
此外，煉鋼過(guò)程中加入稀土，使原本優(yōu)質(zhì)的鋼變得更加“堅(jiān)強(qiáng)”，是解決高端軸承用鋼的技術(shù)方向，這類技術(shù)原本是世界軸承巨頭們的核心秘密，現(xiàn)在也被中國(guó)的科研人員攻克，中國(guó)的科學(xué)家們將稀土軸承鋼中影響疲勞壽命的大尺寸夾雜物數(shù)量減少了50%。
(中國(guó)的首批高端稀土軸承鋼順利下線)
如今，中國(guó)不僅能造出高端軸承鋼，而且在國(guó)際市場(chǎng)闖出了名堂，誠(chéng)然，差距還是有的，相比于進(jìn)口高端軸承，在精度、軸承振動(dòng)、噪聲與異音、可靠性、高速性能方面還有一定差距。
「 支持烏有之鄉(xiāng)！」
烏有之鄉(xiāng) WYZXWK.COM
您的打賞將用于網(wǎng)站日常運(yùn)行與維護(hù)。
幫助我們辦好網(wǎng)站，宣傳紅色文化！
歡迎掃描下方二維碼，訂閱烏有之鄉(xiāng)網(wǎng)刊微信公眾號(hào)
