​高端軸承製造出來到底（dǐ）有多難？

軸承（chéng）是機械設備中（zhōng）不（bú）可或缺的核（hé）心零部件，主要功能是支撐機械旋轉體，降低摩擦係數並保證（zhèng）回轉精度。它是數學物理等理論加上（shàng）材料科學、熱（rè）處理技術、精密加工和數控技術（shù）等多學科的產物。無論飛機、汽車（chē）、高鐵還是高精密機床，凡是旋轉的部分，一般都需要軸承。

當其（qí）他機件在軸上彼此產生相對運動時（shí），用來保持軸的中心位置及控製該運動的機（jī）件，稱為軸（zhóu）承。它可用於轉軸的互相滾動，使轉軸（zhóu）轉動時產生的摩擦力減至最低。

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早期的直線運動軸承，是在撬板下（xià）放置一排木杆。這個技術可以追溯到修建卡夫拉金字塔的時候，雖然還沒有明確的證據。現代直線運動軸承使用的是同一種工作原理，隻不過是用滾球（qiú）代替滾子。

從重載車（chē）輪軸（zhóu）和機床主軸到精密鍾表零件，很多場合都需要旋轉軸承，最簡單（dān）的旋轉軸承（chéng）是軸套軸承。這種設計（jì）隨後被滾動軸（zhóu）承替代，就是用很多圓柱形的滾子替代原（yuán）先的襯套。最（zuì）早投入使用的滾（gǔn）動軸承是鍾（zhōng）表匠約翰·哈裏遜於1760年為（wéi）製（zhì）作（zuò）H3計時器而發明的。

按（àn）照相對運動的接觸形式軸承分為： 滾珠（zhū）軸承、滾針（zhēn）軸承、圓（yuán）錐滾柱軸承、滑動軸承（chéng）、撓性軸承、空（kōng）氣軸承、磁懸浮軸承、寶石軸承和（hé）含油（yóu）軸承等（děng）。

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雖然軸承結構（gòu）簡單，很多小作坊（fāng）都能做出來（lái），但軸承具有很高的技術含量，甚至可作為（wéi）衡量一個國家科技、工業實（shí）力的重要（yào）標準。當今世界科技工業強國（guó）無一例外都是軸（zhóu）承研（yán）發製造強國。

當前，國（guó）產軸承的設（shè）計和製造技術基本上是模仿（fǎng），產品開發能力低，在某些核心技術的研發領域甚至還是空白。雖然對國內主機的配套率達到80%，但高速鐵路（lù）客車、中高檔轎車、計算機、空調、高水平軋機等重要主（zhǔ）機的配套和維修軸承，基本上依（yī）靠進口。

國產軸承製造工藝和工藝裝備技術發展緩慢，車加工數控率低，磨加工自動化水平低，全國僅有200多條自動生產（chǎn）線。對軸（zhóu）承壽命和可靠性（xìng）至關重要的先進（jìn）熱處理工藝和裝備，如控製氣氛保（bǎo）護加熱、雙細化、貝氏體淬火等（děng）覆蓋率低，許多技術難題攻（gōng）關未能取得突破。

軸承鋼新鋼種的研發，鋼材（cái）質量（liàng）的提高，潤（rùn）滑、冷卻、清洗和磨料磨具等相關技術的研發，尚不能適應軸承產品水（shuǐ）平和質量（liàng）提高的要求。

以最常見的深溝球軸承為例，國外（wài）先進（jìn）產品的實際壽命一般為（wéi）計算壽（shòu）命的8倍以上，最高可達（dá）30倍以上，可靠性為98%以（yǐ）上。

而國（guó）產軸承的壽（shòu）命一般（bān）為計算壽命的（de）3~5倍，可靠性為96%左右，差距還是很顯著的（de）。這對於普通的運（yùn）動機械來說（shuō），問題不算太大。但是在高端領域就很難接受了，因此國內航空軸承、高鐵軸承（chéng）、機器人軸承等基本（běn）以進口軸承為主。

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高鐵、大飛機（jī）、重載型武器等高端裝備（bèi）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、壽命和可靠性等方麵的要求，軸承（chéng）材料的高質量和可靠（kào）性是決定性因素。

▲維護F110發動機風扇軸承

由於物體（tǐ）的高（gāo）速旋轉，軸承的各個（gè）部位要承受變應（yīng）力、高頻的作用，一般單位麵積壓力高達每平方毫米1500到5000N在這些因素的（de）作用下，軸承很容易產（chǎn）生應力（lì）疲勞，進而（ér）造成疲勞（láo）剝落，使得軸承失去其作用，與此同時滾動軸承還需（xū）承受離心力、摩擦力、高（gāo）溫、腐蝕等因（yīn）素，這也使得要造好軸承，就（jiù）得用好鋼。

在滾動軸承的四大組成部分中，除保持器外，內、外套圈、滾動體（滾珠、滾（gǔn）柱或滾針）都是由軸承鋼組成，而軸（zhóu）承鋼素有“鋼中之王”的稱號，是鋼鐵生產中要求最嚴的鋼（gāng）種（zhǒng）。

軸承鋼的（de）質量主要取決於以下四個因素：一是鋼中的夾雜物含量、形態、分布（bù）和大小；二是鋼中的碳化物含量、形態、分布和大小；三是（shì）鋼中的中心疏鬆（sōng）縮孔和中心偏析；四是軸承鋼產品性能的一致性。這四個因素可以歸納為純淨度和均勻性指標。

▲高端軸承鋼中均勻（yún）細小的碳化物組（zǔ）織和熱處理後均勻分布的細小碳化物

其中，純淨度要求材料中的夾雜物盡量少，純淨（jìng）度的好壞對軸承的疲勞壽命有直接（jiē）影響；而均勻（yún）性則要求材（cái）料中的夾雜物和碳化（huà）物顆粒細小、彌散，這會影響到軸承製造中熱處理後的（de）變形（xíng）、組織均勻性等。

我們國家（jiā）製軸工藝已經（jīng）接近（jìn）世界（jiè）頂尖水平，但材質——也就（jiù）是高端軸承用鋼幾（jǐ）乎全部依（yī）賴進口。

“PPM”在煉鋼中是氧含量的單位，意（yì）指百萬分率或百萬分之幾。一般而言，在鋼鐵行業，8個PPM的鋼屬於好鋼；5個PPM的鋼屬於頂級鋼，正是高端（duān）軸承所需要的。

煉鋼過程中加入稀土，就能使原本優質的鋼變（biàn）得更（gèng）加“堅強”。但怎麽加，這是世界軸承巨頭們的核心秘（mì）密。