庄权

（瓦房店轴承集团有限责任公司副总工程师）

本文以瓦房店轴承集团有限责任公司（以下简称：瓦轴）作为典型的国内轴承制造企业代表，详细阐述了轴承制造对高端轴承钢组织和性能方面的要求，以及瓦轴与国内轴承钢生产企业携手研发与应用高端轴承钢的进展情况。此外，本文发现应用于常规用途的国产材料与进口轴承钢处于同一质量水平，但用于特殊用途的国产轴承钢质量还需要提升。Z后，本文从瓦轴多年轴承制造经验出发，为国产轴承钢的研究指明了方向。

1　用料情况

瓦轴是我国轴承工业发源地，具有经科技部批准认可的国家大型轴承研究中心，肩负着国家轴承制造技术研发重任，综合技术实力一直处于国内领先水平。产品涵盖航空航天、风电、轨道交通、汽车、冶金及几乎所有重要工业装备领域。瓦轴所使用的轴承钢，无论钢种成分、尺寸规格还是冶炼方式，在国内轴承制造企业中Z为广泛。

◆用料直径尺寸：10-800mm；

◆用料钢种：GCr15 、GCr 15Si Mn、G20CrNi 2Mo、G2 0Cr 2Ni 4、GCr 18Mo、ZWZ11-16；

◆冶炼方式：连铸、模铸、电渣重熔、双真空等；

◆国内主要供应商：大冶特钢、兴澄特钢、抚顺特钢、西宁特钢、建龙北满特钢；

◆国外供应商：美国铁姆肯钢铁公司；

◆年用量：12万吨，其中国外进口0.1万吨，占总用量的0.8%。

2　瓦轴高端轴承钢的开发和应用情况

2.1 高纯净轴承钢的研发

2.2 瓦轴ZWZ系列高淬透性轴承钢的开发

3　瓦轴高端轴承钢实物质量与SKF等国外材料技术指标对比

表1　化学成分及有害元素对比

表2　低倍检验对比

表3　按 ISO4967 检测非金属夹杂物对比

从瓦轴高端轴承钢的质量统计分析看，应用于常规用途的产品与进口轴承钢处于同一质量水平。表5是瓦轴与国外某知名企业轴承钢的ASPEX夹杂物分析对比，各项指标差异不大。

4　国产轴承钢的研究方向

4.1 减少钢材成分波动，提高质量一致性

我国轴承钢制造企业今后应该把提高不同炉次轴承钢的成分一致性作为重要研究课题，提高过程控制能力和工艺稳定性，从而减少钢材成分波动，提高质量一致性，为后续加工和提高我国轴承的质量奠定良好的材料基础。

4.2 夹杂物形态及评定科学性

按现有的ISO4967评价方法，瓦轴所用轴承钢夹杂物的控制水平貌似与国外轴承钢没有差别，但这并不能真实反映每一炉钢的总体质量状态。大部分国外优质轴承钢材，其夹杂物主要以塑性硫化物为主，瓦轴所用轴承钢与其相比虽然总量差别不大，但对轴承疲劳寿命影响有很大不同，所以，对比国外优质轴承钢夹杂物分布情况，一方面要研究如何改进冶炼脱氧方式，另一方面也要考虑夹杂物评价标准的科学性。

4.3 高性能专用轴承钢的研发

1）当前，市场对于高速、重载、长寿命等各项轴承性能指标的要求越来越高，同时也意味着对轴承钢的纯净度和均匀性要求更加严格。在轴承失效案例分析中，经常发现疲劳起源于10μm尺寸级别的脆性夹杂物。10μm以下尺寸级别夹杂物控制水平的高纯净度钢的稳定批量生产是轴承行业的实际需求。

2）提高钢材冶炼水平的同时，通过成分设计研发长寿命、高可靠性专用轴承钢新钢种，可以得到事半功倍的效果。

（来源：世界金属导报）