​高端軸承製造（zào）出來到底有多難（nán）？

軸承（chéng）是（shì）機械設備中（zhōng）不可（kě）或缺的核心零部件，主（zhǔ）要功能是支撐機械旋轉體，降低摩擦係數並保證回轉精度。它是數學物理（lǐ）等理論加上材料（liào）科學、熱處理技術、精密加工和數控技術等（děng）多學科的產物。無論飛機（jī）、汽車、高（gāo）鐵還是高精密機床，凡是旋轉的部分，一般都需要軸承。

當其他機件在軸上彼此產生相對（duì）運動時，用來保持軸的中心位置及控製該（gāi）運動的機件，稱為軸承。它可用於轉軸（zhóu）的互相滾動，使轉軸轉動時產生（shēng）的摩擦力減至最低。

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早期的直線運動軸承（chéng），是在撬板下放置一（yī）排木杆。這（zhè）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（xiàn）代直線運動軸承使用的是同一種工作原理，隻（zhī）不過是用滾球代替滾子。

從重載車輪軸和機床（chuáng）主軸到精密鍾表零件，很多場合都需（xū）要旋轉（zhuǎn）軸承，最簡單（dān）的旋（xuán）轉（zhuǎn）軸承是軸套軸承。這種設計隨後被滾動軸承替代，就是用很多圓柱形的滾子替代原先的襯套。最早投入使用的滾動軸承是鍾表匠約翰·哈裏遜於1760年為（wéi）製作H3計時器而發明的。

按照相對運動的（de）接觸形式軸承分為： 滾（gǔn）珠軸承、滾針軸承、圓錐滾柱軸（zhóu）承、滑動軸承、撓性軸（zhóu）承、空氣軸承、磁懸浮軸承（chéng）、寶石軸承和含（hán）油軸承（chéng）等。

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雖然軸承結構簡單，很多小作坊（fāng）都能做出來，但軸承具有很高（gāo）的技術含量，甚至可作為衡量一個國家科技、工業實力的重要標（biāo）準。當今世界科技工業（yè）強國無一例外都是軸承（chéng）研發製（zhì）造強國。

當前，國產軸承的設（shè）計和（hé）製造技（jì）術基本上是模仿，產（chǎn）品開（kāi）發能力低，在某些核（hé）心技術的研發領域甚至（zhì）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機的配套和維修軸承（chéng），基本上依靠進口（kǒu）。

國（guó）產軸承（chéng）製造工藝（yì）和工藝裝備技術發展緩慢，車加工數控率低，磨加工（gōng）自動化水平（píng）低（dī），全國僅有200多條自動生產線。對軸承壽命和（hé）可靠性至關重要的先進（jìn）熱處理工藝和裝備，如控（kòng）製氣氛保護加熱、雙細化、貝氏（shì）體淬火等覆（fù）蓋率低，許多技術難題攻關未能取得突破。

軸承鋼新鋼種的（de）研發，鋼材質量（liàng）的提高，潤滑、冷卻、清洗和（hé）磨料磨具等相關技術的研發，尚不能適（shì）應軸承產（chǎn）品水平和質量提高的要求。

以最常見的深溝球軸承為例，國外先進（jìn）產品的實際壽命一般為計算壽命的8倍以上，最（zuì）高可達30倍以上，可靠性為98%以上。

而國產（chǎn）軸承的壽（shòu）命（mìng）一般為計算壽（shòu）命的3~5倍，可靠性為96%左右，差距還是很顯著的。這對於普通的（de）運動機械來說，問題不算太大。但（dàn）是在高端（duān）領域就很（hěn）難接受（shòu）了，因此國內航空軸承（chéng）、高鐵軸承、機器人軸承等（děng）基本（běn）以進口軸（zhóu）承為主。

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高鐵、大飛機、重載型武器等高端裝（zhuāng）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、壽命和可靠性等方麵的要求，軸承材料的高質量和（hé）可靠性是決定性（xìng）因素。

▲維護F110發動機風扇軸承

由於（yú）物體的高速旋轉，軸承的各個部位要承受變（biàn）應力、高頻的作用，一般單位麵積壓力高達每平方毫米1500到（dào）5000N在這些因素的作用下，軸承很容易產生應力疲勞，進而造成疲勞剝落，使（shǐ）得軸承（chéng）失去其作用，與此同時滾動軸承還需（xū）承受離心力、摩擦力（lì）、高溫、腐蝕等因素（sù），這也使得要造好（hǎo）軸承，就得用好鋼。

在滾動軸承的四（sì）大組成部分（fèn）中，除保（bǎo）持器外，內、外套圈、滾動體（滾珠、滾柱或滾針）都是由軸承鋼組成，而軸承（chéng）鋼素有“鋼中之王”的稱號，是（shì）鋼鐵生產中要求最嚴的鋼種。

軸（zhóu）承鋼的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、分布和大小；二是鋼中的碳（tàn）化物含（hán）量、形態、分布（bù）和（hé）大小；三是鋼中的中心疏鬆縮（suō）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（kě）以歸納為純淨度和均勻性指標（biāo）。

▲高端（duān）軸（zhóu）承鋼中均勻細小的碳（tàn）化物組織和（hé）熱處理後均（jun1）勻分布的細小碳化物

其中，純淨度（dù）要求材料中的夾雜物盡量少，純淨度（dù）的好壞對（duì）軸承的疲（pí）勞壽命（mìng）有直接影響；而均勻（yún）性則要求材（cái）料中的夾雜物和碳化物顆粒細小、彌散（sàn），這會影響到軸承製造中熱處理後的（de）變形、組織均勻性等。

我們國家製軸工藝已經接近（jìn）世界頂尖水平，但材質——也就是高端軸承用鋼幾（jǐ）乎全部依賴進口（kǒu）。

“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（de）鋼屬於好鋼；5個PPM的（de）鋼屬於頂級鋼，正是高端軸承所需要的。

煉鋼（gāng）過程中加入稀土，就能使（shǐ）原本優質的鋼變得更加“堅強”。但怎麽（me）加，這是世界軸承巨頭們的核心（xīn）秘密。