​高端軸承製造出來到底（dǐ）有多難？

軸承是機械設備中不可或缺的核心零部件，主要功能是支撐機械（xiè）旋轉體，降低摩擦（cā）係數並（bìng）保證回轉精度。它是數學物理等理論加上材（cái）料（liào）科學、熱處理技術（shù）、精密加工和數控技術等多學科的產物。無論飛機、汽車（chē）、高鐵還是高精密機床，凡（fán）是旋轉（zhuǎn）的部分，一般都（dōu）需（xū）要軸承。

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

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早期的直線運（yùn）動軸承，是在撬板（bǎn）下放置一排木杆。這個技術可以追溯到修建卡夫拉金字塔的（de）時候，雖然還沒（méi）有明（míng）確的證據。現代直線運動軸承使用（yòng）的是同一種工作（zuò）原理，隻（zhī）不過是用滾球（qiú）代替滾子。

從重載車輪軸和機床主軸到精密鍾表零件（jiàn），很多場（chǎng）合都需要旋轉軸承（chéng），最簡單的旋（xuán）轉軸承是軸套軸承。這種設計隨後被滾動軸承替代，就是用很多（duō）圓（yuán）柱形的（de）滾子替代原先的襯（chèn）套。最早投入使用的滾動軸承是鍾表匠約翰·哈裏遜於1760年為製作H3計時器（qì）而發明的。

按照相對運動的接觸（chù）形式軸承分為（wéi）： 滾珠軸承、滾針軸承、圓錐滾柱（zhù）軸承、滑動（dòng）軸承、撓（náo）性軸承、空氣軸承、磁懸浮（fú）軸承、寶石軸承和含油軸承等。

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雖然軸承結構（gòu）簡單，很多（duō）小作坊都能做出來，但軸承具（jù）有很高（gāo）的技術含量，甚至可作為衡量一個國家科技、工業實力的重要標準。當今世界（jiè）科技工業強國無一例外都是（shì）軸承研發製造強國。

當前，國產軸承的設計和製造技術基（jī）本上是模仿，產品開發能力低，在（zài）某些核（hé）心技術的研發領域甚至還是（shì）空白。雖然對國內主機的配套率達到80%，但高速鐵路客車（chē）、中高檔轎車、計算機、空調、高水平軋（zhá）機等重要（yào）主機的配套和維修軸承（chéng），基本上依靠進口。

國（guó）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多條自動生產線。對軸承壽命（mìng）和可靠性至關重要的先（xiān）進熱處（chù）理工藝和裝備，如控製（zhì）氣氛保護加熱、雙細化、貝氏體淬火等覆蓋（gài）率低，許多技術難題攻關（guān）未能取得突破（pò）。

軸承鋼（gāng）新鋼種的研發，鋼材質量的提高，潤滑、冷卻、清洗和磨料磨（mó）具等相關技術的研發，尚不能適應軸承產（chǎn）品水平和質（zhì）量提高的要求。

以最常（cháng）見（jiàn）的深溝球軸承為例，國（guó）外先進產品的實際壽命一般為計算壽命的8倍以上，最高可達30倍以上，可（kě）靠性為98%以上。

而（ér）國（guó）產軸承的壽（shòu）命一般為計算壽命（mìng）的3~5倍，可靠性（xìng）為96%左右，差距還是很顯（xiǎn）著（zhe）的。這對於普通的運動（dòng）機械來說，問題不算太大。但是在高端（duān）領域就很難接受了，因此國內（nèi）航空軸承、高鐵軸承、機器人軸承等基（jī）本以進口軸承為主。

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高鐵（tiě）、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（dù）、性能、壽命和可靠性等方麵的要求，軸承材（cái）料的高質（zhì）量和可靠性是決定性（xìng）因素。

▲維護F110發動機風扇軸承

由於物體的高速旋轉，軸承的（de）各個部位要承受變應力、高頻的作用，一般（bān）單位麵積壓力高達每平方（fāng）毫米1500到5000N在這些因素的作用下，軸承（chéng）很容易產生應力疲勞，進而造成疲勞剝落，使得軸（zhóu）承失去其作用，與此同時滾動軸（zhóu）承還需承受離心力（lì）、摩擦（cā）力、高（gāo）溫、腐蝕等因素，這也使（shǐ）得要（yào）造好軸承，就得用好（hǎo）鋼。

在滾（gǔn）動軸承的四大組成部分中，除（chú）保持器外，內、外套圈、滾（gǔn）動（dòng）體（滾珠、滾柱或（huò）滾針）都（dōu）是由軸承鋼組成，而軸承鋼素（sù）有“鋼中之王”的稱號，是鋼鐵（tiě）生產中要求最嚴的鋼（gāng）種。

軸承鋼的質量主要取決於以下四個（gè）因（yīn）素：一是鋼中的夾雜物含量、形態、分（fèn）布和（hé）大小；二是鋼中的碳（tàn）化物含量、形態、分布和大小；三是鋼中（zhōng）的中（zhōng）心疏鬆縮孔和中心偏析；四是軸承鋼產品性能的一致性。這四（sì）個因素可以歸納為純淨度和均勻（yún）性（xìng）指標。

▲高端軸承鋼中均勻細小的碳化物（wù）組織和（hé）熱處理後均勻分布的細小碳（tàn）化物

其中，純淨度要求材料（liào）中的（de）夾雜（zá）物盡量少，純淨度的好壞對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（zá）物和碳化物顆粒細（xì）小、彌散，這會影響到（dào）軸承製造中熱處理後的變形、組織均勻性等。

我們國家（jiā）製（zhì）軸工藝已經接近世界頂尖水平，但材（cái）質——也就是（shì）高端軸承用鋼幾乎全部依賴進口。

“PPM”在煉（liàn）鋼（gāng）中是氧含量的單位（wèi），意指百（bǎi）萬分率或百萬分之幾。一般而言，在鋼鐵（tiě）行業，8個PPM的鋼屬於好（hǎo）鋼；5個（gè）PPM的鋼屬於頂級鋼，正是高端軸承所需要的。

煉鋼過程中加入稀土，就能使原本優（yōu）質的鋼變得更（gèng）加“堅強”。但怎麽加，這（zhè）是世界軸承巨頭們的核心（xīn）秘密。