軸承材料熱處理及理化檢驗(yàn)“十五”發(fā)展綱要
2012-03-26作者：雷建中
（洛陽軸研科技股份有限公司）
（一）我國軸承鋼材料質(zhì)量的現(xiàn)狀 （洛陽軸研科技股份有限公司）
軸承鋼材料的質(zhì)量高低對軸承產(chǎn)品的加工質(zhì)量、使用壽命和可靠性的優(yōu)劣起著至關(guān)重要的作用。目前，隨著我國軸承工業(yè)的迅猛發(fā)展，軸承產(chǎn)品無論與國內(nèi)主機(jī)生產(chǎn)廠家配套的數(shù)量或?qū)ν獬隹诘臄?shù)量，每年都以較大的速度遞增，使軸承鋼的需求量同樣以較大的比例遞增。據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，2001年我國軸承鋼的需求量達(dá)到100萬噸左右（包括高碳鉻軸承鋼、滲碳軸承鋼、不銹軸承鋼及特種軸承鋼），其中：高碳鉻軸承鋼每年用量約93萬噸，滲碳軸承鋼用量約5萬噸，不銹軸承鋼、碳鋼及特種軸承鋼約2萬噸。另外，在每年的高碳鉻軸承鋼的用量中，大型軸承用鋼（鋼材棒料直徑大于100毫米）約占20%，即18~20萬噸；中小型軸承用鋼（熱軋不退火鋼材直徑20~90毫米）約占65%，即60萬噸左右；滾動(dòng)體及微型用料（包括熱軋退火、冷拔軸承鋼材小于20毫米）約占25%，即23萬噸左右。
二十多年來，經(jīng)過我國冶金行業(yè)和軸承行業(yè)共同的努力，使我國軸承鋼材料的質(zhì)量有了明顯的提高。尤其近幾年來，隨著《高碳鉻軸承鋼》國家標(biāo)準(zhǔn)（GB/T 18254-2000）的制訂和實(shí)施，加上許多特殊鋼企業(yè)引進(jìn)國外的先進(jìn)工藝及設(shè)備，使我國軸承鋼的冶煉水平、冶金質(zhì)量上了一個(gè)臺階，在一些技術(shù)和質(zhì)量指標(biāo)方面已達(dá)到或接近國外的先進(jìn)水平。例如，大多數(shù)國家重點(diǎn)特殊鋼企業(yè)生產(chǎn)的軸承鋼的氧含量都能滿足新國家標(biāo)準(zhǔn)的要求，生產(chǎn)軸承鋼質(zhì)量好的特殊鋼企業(yè)生產(chǎn)的模鑄軸承鋼的氧含量已控制在9-13ppm范圍內(nèi)，連鑄軸承鋼中的氧含量已控制在7-10ppm范圍內(nèi)。由此可見，我國重點(diǎn)特殊鋼生產(chǎn)企業(yè)生產(chǎn)的軸承鋼中的氧含量已接近國外軸承鋼先進(jìn)國家的水平。
另外，近幾年來，上海五鋼公司將自己生產(chǎn)的模鑄軸承鋼送到SKF公司檢驗(yàn)并得到了該公司的認(rèn)證。江陰興澄特種鋼鐵有限公司也得到了SKF、FAG等公司的認(rèn)證或允許他們在我國開辦的軸承生產(chǎn)企業(yè)使用該公司生產(chǎn)的軸承鋼加工軸承零件。
但是，在看到這些年來取得成績的同時(shí)，我們應(yīng)該對我國軸承鋼質(zhì)量的現(xiàn)狀保持非常清醒的認(rèn)識。從我國軸承鋼生產(chǎn)的整體質(zhì)量水平和各個(gè)企業(yè)生產(chǎn)軸承鋼的質(zhì)量穩(wěn)定性而言，尚與國外先進(jìn)國家的質(zhì)量水平存在較大的差距。
（二）提高軸承鋼材料質(zhì)量必須結(jié)合軸承的特點(diǎn)而進(jìn)行
1.對軸承、軸承用鋼的基本要求
滾動(dòng)軸承零件要在拉伸、壓縮、彎曲、剪切、交變等復(fù)雜應(yīng)力狀態(tài)和高應(yīng)力值之下，高速而長時(shí)間地工作。因此，對滾動(dòng)軸承具有如下要求：
?、俑叩目顾苄宰冃文芰?；
②高的抗摩擦、磨損性能；
?、酆玫男D(zhuǎn)精度及好的尺寸精度；
?、芎玫某叽绶€(wěn)定性；
?、蓍L的使用壽命和高的可靠性。
為了滿足以上對滾動(dòng)軸承所要求的性能的要求，對軸承鋼材料提出了以下一些基本的性能要求：
?、俑叩慕佑|疲勞強(qiáng)度；
?、跓崽幚砗髴?yīng)具有高的硬度或能滿足軸承使用性能要求的硬度；
?、鄹叩哪湍バ?、低的摩擦系數(shù)；
?、芨叩膹椥詷O限；
⑤良好的沖擊韌性和斷裂韌性；
?、蘖己玫某叽绶€(wěn)定性；
?、吡己玫姆冷P性能；
⑧良好的冷、熱加工性能。
根據(jù)以上對軸承用鋼的基本要求，可以對軸承用鋼的冶金質(zhì)量提出以下的基本要求；
①嚴(yán)格的化學(xué)成分要求；
?、谳^高的尺寸精度要求，對于使用在高速鐓鍛機(jī)上鍛造的熱軋退火棒料，應(yīng)該對其尺寸精度有更高的要求；
③特別嚴(yán)格的純潔度要求；
④嚴(yán)格的低倍組織和顯微（高倍）組織要求；
?、萏貏e嚴(yán)格的表面缺陷和內(nèi)部缺陷要求：表面缺陷包括表面裂紋、表面夾渣、毛刺、折迭、結(jié)疤、氧化皮等；內(nèi)部缺陷包括縮孔、氣泡、白點(diǎn)、過燒、嚴(yán)重的疏松和偏析、顯微孔隙等；
?、迖?yán)格的碳化物不均勻性要求；
⑦嚴(yán)格的表面脫碳層深度要求；
?、嗥渌螅豪巛S承鋼的冶煉方法、氧含量、退火硬度、斷口、殘余元素、火花檢驗(yàn)、交貨狀態(tài)等。
2、我國軸承鋼材料研究及冶金質(zhì)量等方面所存在的問題。
?、僖苯鹦袠I(yè)和軸承行業(yè)之間缺乏緊密合作
不斷提高軸承的加工質(zhì)量、使用性能及壽命和可靠性，是世界各國軸承行業(yè)持之以恒的追求。軸承產(chǎn)品全方位的提高，要求 軸承鋼材料質(zhì)量也要不斷提高，因此說軸承行業(yè)與冶金行業(yè)的奮斗目標(biāo)是一致的。只有軸承行業(yè)的不斷發(fā)展，軸承鋼的需求量才能不斷擴(kuò)大，冶金行業(yè)才能得到不斷發(fā)展；只有冶金行業(yè)技術(shù)水平的不斷進(jìn)步，軸承鋼材料質(zhì)量得以不斷地提高，才能從根本上保證軸承產(chǎn)品質(zhì)量的不斷提高和軸承行業(yè)的健康發(fā)展。由此可見，兩行業(yè)之間的關(guān)系應(yīng)該是建立在同舟共濟(jì)、共同發(fā)展基礎(chǔ)之上的。
長期以來，兩行業(yè)一直保持著良好的合作關(guān)系，共同為我國軸承鋼材料冶金質(zhì)量的提高做出巨大的貢獻(xiàn)。以往的合作主要是軸承鋼標(biāo)準(zhǔn)的制訂、新材料的開發(fā)、關(guān)鍵軍工軸承用材料冶金質(zhì)量的提高及部分鋼廠軸承鋼材料質(zhì)量的全面檢驗(yàn)，但在如何不斷提高民用軸承用材料的冶金質(zhì)量以提高軸承的使用壽命和可靠性，針對不同工況條件下使用的軸承特性進(jìn)行新材料的研究開發(fā)，以提高其使用壽命和可靠性（近幾年，上先進(jìn)國家在這方面開展了許多的工作），共同研究《高碳鉻軸承鋼》國家標(biāo)準(zhǔn)中遺留的、新出現(xiàn)的問題，為進(jìn)一步完善標(biāo)準(zhǔn)等方面缺乏全面有效的合作。在美國、瑞典及日本等發(fā)達(dá)國家，在研究提高軸承鋼冶金質(zhì)量方面的工作都是由兩行業(yè)共同完成，因?yàn)檩S承鋼材料冶金質(zhì)量的是否提高，并不是僅僅靠一個(gè)或幾個(gè)簡單的冶金質(zhì)量指標(biāo)就能完全說明問題，真正的、的衡量標(biāo)準(zhǔn)是能否提高軸承的使用壽命和可靠性。另外，這樣的合作彌補(bǔ)了雙方的不足，使冶金技術(shù)人員知道軸承的特性，根據(jù)其特性有針對性地改進(jìn)冶煉工藝和質(zhì)量控制指標(biāo)。
以前，我國軸承鋼生產(chǎn)廠家和軸承制造廠家之間的關(guān)系僅僅是簡單的供需關(guān)系，與洛陽軸承研究所的合作也僅僅是建立在國家科研項(xiàng)目合作的基礎(chǔ)上，原計(jì)劃經(jīng)濟(jì)時(shí)期形成的只在本行業(yè)中合作等傳統(tǒng)觀念仍沒有太大的改變。有時(shí)，一個(gè)或幾個(gè)鋼廠在完成國家關(guān)于改進(jìn)軸承鋼冶煉方法或提高其質(zhì)量項(xiàng)目時(shí)，Z終的科研成果僅僅是一個(gè)或幾個(gè)有關(guān)質(zhì)量指標(biāo)的改進(jìn)報(bào)告，很少進(jìn)行軸承壽命的試驗(yàn)驗(yàn)證，造成科研與應(yīng)用的嚴(yán)重脫節(jié)。例如，近幾十年來，我國的軸承鋼冶煉技術(shù)和設(shè)備改造一直圍繞著如何降低氧含量、提高鋼材的純潔度進(jìn)行了卓有成效的工作，使我國軸承鋼中氧含量從八十年代的20ppm以上降低到15ppm以下，甚至質(zhì)量好的企業(yè)在氧含量控制指標(biāo)方面已接近或達(dá)到國外的先進(jìn)水平。但為什么我國生產(chǎn)的軸承鋼加工成軸承后，其使用壽命和可靠性與國外的產(chǎn)品存在較大的差距，為什么我國生產(chǎn)的軸承鋼的質(zhì)量在上沒有取得令人滿意的地位，難道這不令我們深刻地反思嗎？
②觀念陳舊，危機(jī)意識不強(qiáng)，難以適應(yīng)市場經(jīng)濟(jì)發(fā)展要求
隨著我國加入世界貿(mào)易組織，對我國的軸承鋼生產(chǎn)企業(yè)而言同軸承行業(yè)一樣面臨著更大的挑戰(zhàn)，甚至挑戰(zhàn)性更大。鋼鐵生產(chǎn)屬于規(guī)模經(jīng)濟(jì)，需要有科學(xué)的管理體系、先進(jìn)的工藝裝備、豐富的技術(shù)經(jīng)驗(yàn)、嚴(yán)格的質(zhì)量控制、優(yōu)質(zhì)的實(shí)物質(zhì)量、完善的售后服務(wù)來保證。從我國鋼鐵工業(yè)的整體水平而言，在全方位上與國外先進(jìn)國家存在一定的差距，加上計(jì)劃經(jīng)濟(jì)遺留下來的頑癥仍未完全消除，嚴(yán)重制約著我國鋼鐵工業(yè)的快速發(fā)展。
由于軸承的特點(diǎn)，對軸承鋼的質(zhì)量要求是在所有鋼種中要求Z嚴(yán)的一種，有人將軸承鋼的冶煉技術(shù)和質(zhì)量水平比喻為代表一個(gè)國家的冶金技術(shù)水平。由于軸承工業(yè)屬于勞動(dòng)密集型產(chǎn)業(yè)，在發(fā)達(dá)國家中是屬于限制發(fā)展的，即所謂的“夕陽產(chǎn)業(yè)”，我國在近幾年內(nèi)將成為世界主要的軸承生產(chǎn)基地，同樣是軸承鋼主要的需求國已是不爭的事實(shí)。國外先進(jìn)的軸承鋼生產(chǎn)企業(yè)將會瞄準(zhǔn)這一龐大的市場，充分利用他們的技術(shù)、質(zhì)量以及價(jià)格和性能比優(yōu)勢搶占市場。從軸承鋼的冶煉技術(shù)、實(shí)行質(zhì)量水平來比，我國軸承鋼生產(chǎn)企業(yè)的水平尚有很大的差距；從價(jià)格與性能比而言，我國仍處于劣勢；單就價(jià)格而言，我國目前存在一定的優(yōu)勢，但與日本、韓國、巴西等國的軸承鋼價(jià)格相差不大。
在我國加入世界貿(mào)易組織之后，提高軸承產(chǎn)品的質(zhì)量水平，積極參與市場競爭，盡快使我國由軸承生產(chǎn)大國轉(zhuǎn)變?yōu)檩S承生產(chǎn)強(qiáng)國是中國軸承工業(yè)的發(fā)展目標(biāo)。由于軸承生產(chǎn)基地建立在我國，國外知名軸承公司通過獨(dú)資、合資、合作等方式將全面進(jìn)軍我國的軸承工業(yè)領(lǐng)域，搶占我國軸承市場。在這種嚴(yán)峻的市場競爭形勢下，必然促進(jìn)我國軸承工業(yè)進(jìn)行重大的結(jié)構(gòu)調(diào)整，采用“強(qiáng)強(qiáng)合作”、“強(qiáng)弱兼并”等形式組成具有競爭勢力的軸承集團(tuán)，以抵御外資企業(yè)的沖擊。外資企業(yè)的進(jìn)入，除給我們帶來市場沖擊外，將對我們的傳統(tǒng)管理、質(zhì)量、經(jīng)營等理念帶來更大的沖擊，尤其是經(jīng)營理念。長期以來，我國眾多經(jīng)營者認(rèn)為價(jià)格是經(jīng)營的法寶，低價(jià)位戰(zhàn)略是迅速占領(lǐng)市場Z行之有效的方法，往往忽略價(jià)格與性能比、價(jià)格與產(chǎn)出比這一Z為重要的因素。
對我國傳統(tǒng)經(jīng)營理念的沖擊，必然給我國軸承工業(yè)帶來重視產(chǎn)品質(zhì)量，重視價(jià)格與性能比、價(jià)格與效能比的經(jīng)營新理念，使我國的軸承工業(yè)能盡快擺脫重復(fù)生產(chǎn)、低價(jià)劣質(zhì)的惡性循環(huán)的“怪圈”，重新塑造中國軸承產(chǎn)品的新形象。要想提高我國軸承產(chǎn)品的壽命和可靠性，除了軸承生產(chǎn)廠家加強(qiáng)質(zhì)量意識，提高質(zhì)量管理水平，加大技術(shù)改造和技術(shù)進(jìn)步方面的投入，提高產(chǎn)品設(shè)計(jì)和創(chuàng)新能力外，對軸承鋼材料的要求也越來越高。這并不是像極個(gè)別軸承鋼生產(chǎn)企業(yè)的少數(shù)人認(rèn)為軸承行業(yè)對材料質(zhì)量的要求是過分苛刻，這是軸承工業(yè)適應(yīng)形勢發(fā)展要求的必然趨勢，是每一個(gè)生產(chǎn)軸承鋼的企業(yè)必須面對、接受的事實(shí)。
另外，由于國外知名軸承生產(chǎn)企業(yè)進(jìn)入，以及我國軸承工業(yè)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的調(diào)整，在我國制造的軸承產(chǎn)品中，像汽車軸承、鐵路軸承、機(jī)床主軸軸承、冶金機(jī)械、家用電器用軸承等高技術(shù)、高附加值的軸承所占比例將大幅度增加。由于這些軸承高精度、低噪音、長壽命和高可靠性的要求，必將對其所使用的軸承鋼的冶金質(zhì)量提出更高的要求。
綜上所述，希望我國各個(gè)主要軸承鋼生產(chǎn)企業(yè)應(yīng)根據(jù)軸承行業(yè)發(fā)展的新形勢、新要求，轉(zhuǎn)變過去的滿足現(xiàn)狀、只要生產(chǎn)出來就不愁賣不出去的觀念，充分認(rèn)識到如果我國生產(chǎn)的軸承鋼仍停留在目前的冶金質(zhì)量水平，就將在不久的將來被國外產(chǎn)品占領(lǐng)我國軸承鋼市場的預(yù)言成為現(xiàn)實(shí)。目前我國每年軸承鋼進(jìn)口量的不斷增加就是一個(gè)很有力的佐證。
③全國各大特殊鋼生產(chǎn)廠家生產(chǎn)的軸承鋼材料冶金質(zhì)量水平不均的問題
目前，我國年生產(chǎn)軸承鋼材料超過1萬噸的主要生產(chǎn)廠家有：江陰興澄特種鋼鐵有限公司、大鋼集團(tuán)、遼寧撫順鋼鐵有限公司、大冶鋼廠、上鋼五廠、鄭州永通鋼廠、齊齊哈爾北滿鋼廠、西寧鋼廠、大連特殊鋼廠、無錫鋼廠、重慶鋼廠、山東萊蕪鋼廠、貴陽鋼廠、本溪鋼廠等。由于這些主要軸承鋼生產(chǎn)廠家在冶煉裝備、冶煉方法、冶煉水平、檢測手段、技術(shù)水平、質(zhì)量意識、管理水平及經(jīng)濟(jì)效益等方面的差異，導(dǎo)致生產(chǎn)出來的軸承鋼冶金質(zhì)量水平參差不齊。因一些中小型軸承生產(chǎn)企業(yè)和制造軸承鋼管坯、鍛造、車加工套圈企業(yè)（尤其是民營或個(gè)體企業(yè)）缺乏對軸承鋼材料復(fù)檢、材料標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定的認(rèn)識，以及缺乏必要的檢測儀器和有關(guān)的檢測人員，只考慮到材料價(jià)格的因素和盲從材料生產(chǎn)廠家的質(zhì)量保證書及宣傳，使大量不合格的軸承鋼材料進(jìn)入這些企業(yè)得以流通，甚至流入中大型軸承生產(chǎn)企業(yè)及對軸承產(chǎn)品質(zhì)量要求非常嚴(yán)格的關(guān)鍵產(chǎn)品中，嚴(yán)重影響軸承的使用壽命和可靠性。
?、芨鞔箐搹S冶金質(zhì)量存在著不穩(wěn)定性
我國生產(chǎn)的軸承鋼冶金質(zhì)量的穩(wěn)定性較差。國外主要靠控制軸承鋼生產(chǎn)過程中的工藝參數(shù)和工藝過程有目的地控制軸承鋼的冶金質(zhì)量，據(jù)了解我國有些生產(chǎn)企業(yè)是靠后序檢驗(yàn)來判定所生產(chǎn)的材料質(zhì)量是否合格，而且不同批次或爐號的產(chǎn)品在質(zhì)量方面的差異較大。這固然與我國絕大多數(shù)軸承鋼是用廢鋼冶煉等原因有關(guān)，但應(yīng)該盡快采取有效措施加以解決，以保證我國生產(chǎn)軸承鋼的冶金質(zhì)量穩(wěn)定性得到提高。
?、輿]有正確處理好效益與質(zhì)量的關(guān)系，內(nèi)部質(zhì)量管理有待進(jìn)一步加強(qiáng)
實(shí)事求是地說，我國生產(chǎn)的軸承鋼產(chǎn)品冶金質(zhì)量在近幾年來是有了一些可喜的進(jìn)步（例如像鋼中氧含量指標(biāo)的降低，表面質(zhì)量有了一定的改善等），但是在過去很少出現(xiàn)的非金屬夾渣、縮孔、非金屬夾雜物大量出現(xiàn)等問題經(jīng)常出現(xiàn)，這些質(zhì)量問題的大量出現(xiàn)與鋼廠盲目追求成材率，該切掉的冒口沒有切掉所致，更為嚴(yán)重的是在有些采用連鑄方法生產(chǎn)的鋼承鋼產(chǎn)品上也發(fā)現(xiàn)這些現(xiàn)象。另外，軸承生產(chǎn)廠家與鋼廠之間關(guān)于化學(xué)成分不合格、非氏夾雜物嚴(yán)重超標(biāo)（尤其是點(diǎn)狀?yuàn)A雜）、碳化物帶狀嚴(yán)重、碳化物堆積、退火組織不合格、脫碳層超標(biāo)、表面裂紋、疏松、折迭等冶金質(zhì)量問題的爭議呈明顯的上升趨勢，這充分說明我國軸承鋼的冶金質(zhì)量水平總體呈現(xiàn)下降趨勢。有些鋼廠的少數(shù)人認(rèn)為出現(xiàn)這種下降趨勢是由于軸承鋼目前的價(jià)格偏低、鋼廠的生產(chǎn)設(shè)備陳舊、無力更新改造等原因所致這，這可以算作一個(gè)站不住腳的理由，但這絕不是造成質(zhì)量下降的借口。目前，軸承行業(yè)也正處于用戶對軸承產(chǎn)品質(zhì)量要求越來越高，而產(chǎn)品價(jià)格一降再降的特殊時(shí)期，難道軸承行業(yè)也要找價(jià)格低、設(shè)備陳舊的理由而放棄對自身產(chǎn)品質(zhì)量的嚴(yán)要求嗎？目前軸承鋼總體質(zhì)量下降的趨勢應(yīng)引起各個(gè)生產(chǎn)軸承鋼企業(yè)領(lǐng)導(dǎo)的高度重視。造成質(zhì)量下降的原因主要是由于盲目地追求成材率，簡化和縮短正常的工藝流程，放松生產(chǎn)過程中的質(zhì)量控制和出廠前質(zhì)量檢驗(yàn)與把關(guān)等環(huán)節(jié)的管理等原因所致。如果一個(gè)國家重點(diǎn)特殊鋼生產(chǎn)企業(yè)連一個(gè)化學(xué)成分都測量不準(zhǔn)，可見我國軸承鋼的生產(chǎn)控制、質(zhì)量控制和監(jiān)督、把關(guān)等環(huán)節(jié)的管理已差到什么地步。
⑥對標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的理解和把握不一
由于近一兩年來我國軸承鋼的冶金質(zhì)量水平有所下降，供需雙方的質(zhì)量疑義增多，對標(biāo)準(zhǔn)中的一些指標(biāo)及規(guī)定的理解和把握的差異日益顯現(xiàn)出來，例如如何進(jìn)行復(fù)驗(yàn)取樣、非金屬夾雜物如何進(jìn)行復(fù)驗(yàn)、大顆粒點(diǎn)狀?yuàn)A雜物如何評級等。因?yàn)槲覈鱾€(gè)軸承鋼生產(chǎn)企業(yè)之間的質(zhì)量水平存在著明顯的差異，如果按《高碳鉻軸承鋼》國家標(biāo)準(zhǔn)（GB/T18254-2000）中關(guān)于采用模鑄方法生產(chǎn)的軸承鋼材料，其非金屬夾雜物的檢驗(yàn)應(yīng)在鋼錠上進(jìn)行檢驗(yàn)，用戶無須在鋼材上進(jìn)行復(fù)驗(yàn)。對于工藝裝備、技術(shù)水平較好、質(zhì)量管理嚴(yán)格的國家重點(diǎn)特殊鋼生產(chǎn)企業(yè)，這條規(guī)定的可操作性是無可置疑的。但對于生產(chǎn)質(zhì)量較差、技術(shù)水平較低、質(zhì)量管理不嚴(yán)的企業(yè)，這條規(guī)定正好為其開了綠燈。另外，在新國家標(biāo)準(zhǔn)中所采用非金屬夾雜物檢驗(yàn)方法和判斷原則是等效地采用上通用的標(biāo)準(zhǔn)，其檢驗(yàn)方法和判定原則是合格有效的，具有一定的先進(jìn)性。但由于我國與國外發(fā)達(dá)國家相比，無論在軸承鋼生產(chǎn)的工藝裝備、技術(shù)水平、生產(chǎn)與質(zhì)量管理、質(zhì)量控制與監(jiān)督等方面存在較大的差距，國外的產(chǎn)品質(zhì)量是靠生產(chǎn)過程中的嚴(yán)格控制來保證的，隨后的質(zhì)量檢驗(yàn)只是起到監(jiān)督把關(guān)的作用，而我國的軸承鋼生產(chǎn)企業(yè)的產(chǎn)品質(zhì)量控制主要是通過隨后的檢驗(yàn)。另外，從近幾年的國外軸承鋼材料的實(shí)物質(zhì)量分析中發(fā)現(xiàn)：國外生產(chǎn)的軸承鋼中非金屬夾雜物無論在顆粒大小及分布的均勻性方面，都在很大程度上優(yōu)于我國生產(chǎn)的軸承鋼產(chǎn)品。在國外生產(chǎn)的軸承鋼中各類非金屬夾雜物絕大多數(shù)都是呈細(xì)小、彌散、均勻的狀態(tài)分布，尤其對于嚴(yán)重影響軸承使用壽命和可靠性的氧化物、點(diǎn)狀不變形夾雜物更是如此。而在我國生產(chǎn)的軸承鋼中非金屬夾雜物的顆粒大小、分布狀態(tài)很不均勻，有的視場一顆非金屬夾雜物都沒有，有的視場則大量出現(xiàn)，點(diǎn)狀不變形夾雜不僅出現(xiàn)的概率頻繁，而且顆粒尺寸較大，這從一個(gè)側(cè)面說明為什么我們國家用同一爐號的材料，用國產(chǎn)的加工設(shè)備生產(chǎn)出來的軸承產(chǎn)品在使用壽命方面存在著較大的差異，軸承壽命高低之比相差幾十倍，甚至上百倍。
所以，能否完全相信鋼廠在模鑄軸承鋼錠上檢驗(yàn)的非金屬夾雜物的結(jié)果一直是軸承行業(yè)關(guān)心的問題。看來只有通過冶金行業(yè)加強(qiáng)行業(yè)管理，發(fā)揮對所屬企業(yè)的生產(chǎn)質(zhì)量進(jìn)行有效的、全面的監(jiān)督職能作用，對不能保證軸承鋼產(chǎn)品質(zhì)量的企業(yè)應(yīng)采取必要的措施限制其生產(chǎn)。另一方面，軸承鋼生產(chǎn)企業(yè)應(yīng)提高軸承鋼生產(chǎn)過程的控制能力與水平，花大力氣從根本上解決非金屬夾雜物顆粒及分布狀態(tài)不均勻的老大難問題，本著對用戶負(fù)責(zé)的態(tài)度加強(qiáng)內(nèi)部的質(zhì)量管理和監(jiān)督力度，有合格的產(chǎn)品堅(jiān)決不允許出廠。這樣，才能從根本上體現(xiàn)新標(biāo)準(zhǔn)的先進(jìn)性、實(shí)用性，才能真正發(fā)揮新標(biāo)準(zhǔn)控制質(zhì)量的作用。
在目前情況下，如何理解新標(biāo)準(zhǔn)中的有關(guān)規(guī)定，解決在執(zhí)行該標(biāo)準(zhǔn)中供需雙方存在的疑義，本文將在后面部分做出論述。
⑦對非金屬夾雜物、碳化物的顆粒大小及分布狀態(tài)缺乏深入的研究
前面已經(jīng)提到，近幾十年來我國在冶金方面取得的較大進(jìn)步主要是采用了真空脫氣冶煉方法，使氧含量有了大幅度的降低，甚至有些重點(diǎn)特殊鋼生產(chǎn)企業(yè)生產(chǎn)的軸承鋼中氧含量已接近或達(dá)到國外的先進(jìn)水平。但在非金屬夾雜物、碳化物顆粒尺寸大小、分布狀態(tài)等方面并沒有開展較為深入的研究。這也難怪在軸承行業(yè)中有的檢驗(yàn)人員反映目前在這方面非但沒有進(jìn)步，反而有些倒退，新的國家標(biāo)準(zhǔn)中控制這些指標(biāo)方面還不如YB9-68嚴(yán)格。這些反映可能言過其實(shí)，但從一個(gè)側(cè)面說明我國生產(chǎn)的軸承鋼要真正提高產(chǎn)品質(zhì)量，必須正視這些存在的問題，花大力氣、盡快地解決這些問題。
目前，衡量軸承產(chǎn)品質(zhì)量的優(yōu)劣，除軸承的加工質(zhì)量和使用壽命外，可靠性的高低是Z主要的衡量標(biāo)準(zhǔn)。隨著我國市場經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和不斷完善，人們對產(chǎn)品質(zhì)量的要求越來越高，各種產(chǎn)品的使用者對產(chǎn)品的挑剔程度越來越苛刻，非常重視選購產(chǎn)品的先進(jìn)性和可靠性，這就使需要軸承為之配套的產(chǎn)品生產(chǎn)廠家對軸承的使用性能及可靠性的要求越來越嚴(yán)格，因?yàn)閷υS多機(jī)械產(chǎn)品而言，軸承的使用性能和可靠性直接決定著其產(chǎn)品的使用性能和可靠性。所以，在“十五”期間提高軸承的使用性能和可靠性是軸承行業(yè)主要奮斗目標(biāo)。
影響軸承產(chǎn)品使用性能和可靠性的因素很多，但軸承鋼質(zhì)量的優(yōu)劣則對其有著直接影響。換句話說，如果軸承鋼材料自身的質(zhì)量存在不足，想大幅度提高軸承產(chǎn)品的使用壽命和可靠性將成為一句空話。
軸承鋼中氧含量的多少對鋼中非金屬夾雜物的數(shù)量起著決定性的作用，其含量的降低對提高軸承產(chǎn)品的使用壽命起著很大的作用，但對提高軸承產(chǎn)品可靠性方面只有一定的影響，并不是主要影響因素。對于我國長期使用制造軍用軸承產(chǎn)品的軸承鋼是采用電渣重熔的冶煉方法生產(chǎn)的（檢驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)為軍甲—61），其中的含氧量高于采用真空脫氣方法和冶煉的軸承鋼，但其使用壽命、尤其是可靠性方面大大優(yōu)于一般真空脫氣軸承鋼，原因是電渣重熔鋼的結(jié)晶組織、非金屬夾雜物和碳化物的顆粒大小及分布狀態(tài)優(yōu)于真空脫氣鋼。由此說明，鋼材的結(jié)晶組織、非金屬夾雜物和碳化物的顆粒大小及分布狀態(tài)是目前影響我國軸承產(chǎn)品使用壽命和可靠性的主要因素。只有在這方面有所突破，我國軸承鋼的質(zhì)量和軸承產(chǎn)品的質(zhì)量才能真正邁上一個(gè)新的臺階，希望軸承鋼生產(chǎn)企業(yè)在這方面給予高度的重視。
⑧表面質(zhì)量有待進(jìn)一步提高
我國軸承鋼材料的表面質(zhì)量問題一直是軸承行業(yè)反映比較突出的，因?yàn)槠渲苯佑绊懙捷S承材料的利用率，是一個(gè)比較直觀、容易發(fā)現(xiàn)、無法扯皮和推脫責(zé)任的問題，但長期以來該問題一直明顯地存在著。自從1998年開始制訂《高碳鉻軸承鋼》新的國家標(biāo)準(zhǔn)，軸承行業(yè)將這一問題作為一個(gè)主要方面再次強(qiáng)烈提出，要求軸承鋼生產(chǎn)企業(yè)全力進(jìn)行解決。隨著軸承鋼生產(chǎn)量供過于求，市場的競爭日趨激烈，大部分特殊鋼廠開始重視表面質(zhì)量問題，積極采取了控制鋼錠的表面質(zhì)量，加大對鋼錠表面缺陷的修磨，改進(jìn)軋鋼工藝，以及增加在線對鋼材的探傷檢驗(yàn)等措施，使鋼材表面的裂紋出現(xiàn)率由過去的5%以上下降到1.2%。另外，近幾年來部分特殊鋼生產(chǎn)企業(yè)投入資金引進(jìn)國外的連鑄連軋生產(chǎn)線，這也是我國材料表面質(zhì)量得到較大改進(jìn)的一個(gè)主要原因。
但從總體而言，我國生產(chǎn)的軸承鋼表面質(zhì)量與國外相比仍存在著明顯的差距。根據(jù)調(diào)查軸承生產(chǎn)廠家從國外進(jìn)口的鋼材表央質(zhì)量的情況來看，無論是棒材，還是線材的表面質(zhì)量非常好，表面缺陷出現(xiàn)率幾乎為零。而由于我國生產(chǎn)軸承鋼的企業(yè)眾多，各廠的工藝裝備、技術(shù)水平、人員素質(zhì)、質(zhì)量管理等方面存在較大的差異，有的鋼廠根本就沒有渦流、超聲探傷設(shè)備，有的鋼廠有這些設(shè)備卻沒有充分地利用，甚至當(dāng)成擺設(shè)，所以各廠生產(chǎn)的材料表面質(zhì)量存在較大的差異。據(jù)行業(yè)做的一些統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)表明，江陰興澄特種鋼鐵有限公司生產(chǎn)的軸承鋼表面質(zhì)量較好，平均表面裂紋出現(xiàn)率都在1%以下。
目前，Z令軸承行業(yè)頭疼的表面質(zhì)量問題是線材。由于國家重點(diǎn)軸承鋼生產(chǎn)企業(yè)主要生產(chǎn)用量大的棒材、鍛材及熱軋盤圓，由于生產(chǎn)設(shè)備、能力及價(jià)格的限制，生產(chǎn)的冷拔鋼絲量（盤圓和直條）只占軸承行業(yè)需求總量的30%左右，其它都是由民營或個(gè)體企業(yè)生產(chǎn)，其中個(gè)體企業(yè)占大多數(shù)。由于這些企業(yè)生產(chǎn)規(guī)模較小，缺乏必要的質(zhì)量意識及管理較差，導(dǎo)致生產(chǎn)的鋼絲表面質(zhì)量問題比較嚴(yán)重，直接影響滾動(dòng)體生產(chǎn)企業(yè)的生產(chǎn)、質(zhì)量和經(jīng)濟(jì)效益。
?、崛狈χ鲃?dòng)開發(fā)軸承新材料的意識
隨著科學(xué)技術(shù)的迅猛發(fā)展，為了滿足對軸承為之配套的主機(jī)有高質(zhì)量、長壽命、節(jié)能及環(huán)保等要求，軸承設(shè)計(jì)向單元化、小型化、輕型化、高強(qiáng)度化的方向發(fā)展，使軸承在承受更大的負(fù)荷或更高溫度的條件下工作。為了滿足新條件下長壽命和高可靠性的要求，一般軸承鋼已不能完全適用，近幾年來國外（尤其是日本）的一些大的軸承公司與鋼廠合作，通過對普通軸承鋼的化學(xué)成分進(jìn)行部分調(diào)整，開發(fā)適用于不同工況條件下使用的新鋼種，例如KUJ2、GT、NSJ2等。
由于我國長期形成部門的界限以及只有國家出經(jīng)費(fèi)才根據(jù)項(xiàng)目開展新材料的開發(fā)和應(yīng)用研究等傳統(tǒng)觀念的影響，軸承與冶金行業(yè)之間近幾年關(guān)于新材料方面的合作越來越少。造成這種現(xiàn)象的主要原因有：
A：軸承與冶金兩行業(yè)之間缺乏溝通
雖說在中國軸承工業(yè)協(xié)會和中國特殊鋼企業(yè)協(xié)會中都設(shè)有專門從事軸承鋼材料研究與應(yīng)用的下屬機(jī)構(gòu)，即材料專業(yè)委員會和軸承鋼專業(yè)組，各自負(fù)責(zé)本行業(yè)的有關(guān)軸承鋼材料方面的組織和學(xué)術(shù)工作，但由于種種原因，相互之間缺乏密切的聯(lián)系和溝通。中國軸承工業(yè)協(xié)會技術(shù)委員會材料專業(yè)委員會每年都要組織召開有關(guān)軸承鋼材料質(zhì)量方面的工作會議，向主要軸承生產(chǎn)企業(yè)負(fù)責(zé)材料方面工作的技術(shù)人員通報(bào)軸承鋼冶煉技術(shù)的發(fā)展動(dòng)向，國外軸承新材料的研究與應(yīng)用方面的動(dòng)向，討論在對軸承鋼材料質(zhì)量檢驗(yàn)過程中遇到的問題等。雖然兩分會都做了大量的工作，但沒有對軸承鋼材料質(zhì)量現(xiàn)存的問題及對策、新材料研究與應(yīng)用等內(nèi)容進(jìn)行通報(bào)和交流，導(dǎo)致各個(gè)特殊鋼生產(chǎn)廠家對軸承行業(yè)發(fā)展的現(xiàn)狀及趨勢、軸承行業(yè)對材料質(zhì)量的意見及建議、軸承行業(yè)急需開發(fā)和應(yīng)用的新材料等方面了解甚少，不利于軸承鋼材料質(zhì)量的提高和新材料的開發(fā)。希望兩個(gè)協(xié)會的領(lǐng)導(dǎo)認(rèn)真考慮一下如何能夠在今后更加緊密地合作，打破行業(yè)之間的界限，定期共同舉辦有關(guān)軸承鋼材料方面的會議，為兩個(gè)行業(yè)有關(guān)的技術(shù)人員提供相互交流學(xué)習(xí)的機(jī)會，增加互相之間的了解與溝通。
B：冶金企業(yè)缺乏新材料開發(fā)的積極性
在國外軸承生產(chǎn)企業(yè)和軸承鋼材料生產(chǎn)企業(yè)的關(guān)系非常密切，有關(guān)新材料的開發(fā)都是由雙方共同進(jìn)行的，其開發(fā)經(jīng)費(fèi)由鋼廠提供，因?yàn)樾虏牧祥_發(fā)成功及推廣應(yīng)用后，鋼廠將獲得較好的經(jīng)濟(jì)效益，軸承生產(chǎn)廠家參與新材料研究的全過程，并對新材料的性能、軸承的加工工藝（包括冷、熱加工）研究、軸承的壽命考核等方面提供便利，及時(shí)就出現(xiàn)的有關(guān)問題與鋼廠進(jìn)行溝通，并提出改進(jìn)措施及建議。
我國長期以來新材料的開發(fā)都是根據(jù)國家下達(dá)的重點(diǎn)攻關(guān)項(xiàng)目（例如“準(zhǔn)高速、高速鐵路客車軸承的研究”，“提高航空發(fā)動(dòng)機(jī)主軸軸承壽命和可靠性的研究”等）的要求進(jìn)行研究與應(yīng)用的，很少有軸承和材料生產(chǎn)廠家共同進(jìn)行新材料的研究、開發(fā)及應(yīng)用方面的工作，材料生產(chǎn)廠家對沒有科研經(jīng)費(fèi)的新材料開發(fā)缺乏一定的積極性。造成這種現(xiàn)象的主要原因是因?yàn)槲覈搹S眾多，由于經(jīng)濟(jì)效益等方面的問題，生產(chǎn)軸承鋼材料的企業(yè)越來越多，不僅現(xiàn)有的特殊鋼廠生產(chǎn)軸承鋼的能力已大大地超出軸承行業(yè)的需求量，市場已嚴(yán)重地供大于求，而且一些普鋼生產(chǎn)企業(yè)也正在采取措施和進(jìn)行技術(shù)改造，準(zhǔn)備生產(chǎn)軸承鋼，有的已開始少量生產(chǎn)，從而導(dǎo)致長期以來為軸承鋼發(fā)展做出較大貢獻(xiàn)的國家重點(diǎn)軸承鋼生產(chǎn)企業(yè)的市場份額受到一定的沖擊。另外，由于材料工藝和技術(shù)保密性較差，通過簡單的測試就能將其化學(xué)成分、冶煉方法等搞清楚，其它的質(zhì)量控制指標(biāo)與普通軸承鋼一樣，使在新材料研究開發(fā)方面投入了大量人力、財(cái)力和物力的廠家不一定能獲得很大的經(jīng)濟(jì)效益，反而沒花一分錢研究的企業(yè)可以生產(chǎn)同等質(zhì)量的新材料。研究軸承用新材料需要先進(jìn)的工藝裝備、豐富的科研經(jīng)驗(yàn)、嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)態(tài)度，只有國家重點(diǎn)特殊鋼生產(chǎn)企業(yè)才能承擔(dān)這方面的工作，如何從知識產(chǎn)權(quán)方面保護(hù)開展新材料研究和開發(fā)的企業(yè)應(yīng)得利益是急需要解決的問題。
軸承鋼是在所有特殊鋼種中對質(zhì)量要求Z嚴(yán)的鋼種，而且隨著科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步，材料質(zhì)量在不斷地提高，新材料被不斷地研制與應(yīng)用。所以，各軸承鋼生產(chǎn)廠家應(yīng)看到與國外存在的差距，認(rèn)真研究進(jìn)一步提高軸承材料冶金質(zhì)量的工藝技術(shù)，爭取在“十五”期間使我國生產(chǎn)的軸承鋼水平接近國外的先進(jìn)水平。
來源：《軸承工業(yè)》 2002年第8期