​高端軸（zhóu）承製造出來到底有多難？

軸承是機械設備中不可或（huò）缺的核心零部件，主要功能是支撐機械旋轉體，降低（dī）摩擦係數並保證回轉精度。它（tā）是數學物理等理論（lùn）加上材料科學、熱（rè）處理技術、精密加工和數控技術等多學科的產物。無論飛機、汽車、高鐵還是高精密機床，凡（fán）是旋轉的部分，一（yī）般都需要軸承。

當其他機（jī）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運動的（de）機件，稱為軸承。它可用於轉軸的互相滾（gǔn）動，使轉軸轉動時產生的摩（mó）擦力減至最低。

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早期的直線運動軸承，是在撬板下放置（zhì）一排木杆。這（zhè）個技術（shù）可以追溯到（dào）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（shì）同（tóng）一種工作原理，隻不過是用滾球代替滾子。

從重（chóng）載車輪軸和機床主（zhǔ）軸到（dào）精密鍾表零（líng）件，很多場合都需要旋轉軸承，最簡單的旋轉（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年為製作H3計時器而發明（míng）的。

按照相對運動的接觸形式軸承分為： 滾珠軸承、滾針軸（zhóu）承、圓錐滾柱軸承、滑動軸承（chéng）、撓性軸（zhóu）承、空氣軸承、磁（cí）懸浮軸承、寶石軸承和含油軸承等。

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雖然軸承結構簡單，很多小作坊都能做出來，但軸承具有很（hěn）高（gāo）的技（jì）術含量（liàng），甚至可作為衡量一個國（guó）家科技（jì）、工業實力的（de）重要標準。當今世界科技工業強（qiáng）國無（wú）一例外都是軸承研發製造強國。

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

國產軸承製造工藝和工藝裝備技術（shù）發展緩慢（màn），車加工數（shù）控率低，磨加（jiā）工自動化水平低，全國僅有200多條自動生產線。對軸承壽命和可靠性至關重要的先進熱處理工藝和裝備，如控製氣氛保護加（jiā）熱、雙細化、貝氏體淬（cuì）火等覆蓋率低，許多技術難（nán）題攻關未能取得突（tū）破。

軸承鋼新鋼種的（de）研發，鋼材質（zhì）量的提高，潤滑、冷卻、清洗（xǐ）和磨（mó）料磨具（jù）等相關技術的（de）研發，尚不能適應軸（zhóu）承產（chǎn）品水（shuǐ）平和質量提高的要求。

以最常見的深溝（gōu）球軸承為例（lì），國外先進產（chǎn）品的實際壽命一般（bān）為計算壽命的8倍以上，最高可達30倍以上，可靠性（xìng）為98%以上。

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

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高鐵、大飛機、重載型武器等高端裝備上都有高端軸承的使用需求，而要滿足高端軸承（chéng）在精度、性能、壽命和可靠性等方麵的要求，軸承材料（liào）的高質量和可靠（kào）性是（shì）決定性因（yīn）素。

▲維護F110發動機風扇軸承

由於物體的高速旋轉，軸承的各個部位要承受變應力、高（gāo）頻的（de）作用，一般單位麵積壓力高達（dá）每平方毫米1500到5000N在這些因素的作用下，軸承很容易產（chǎn）生應力疲勞，進而造成疲勞剝落，使得軸承（chéng）失去其作用，與此同時滾動軸承還（hái）需承受離心力、摩擦力、高溫、腐蝕等因（yīn）素，這（zhè）也使得（dé）要造好軸承（chéng），就得用好鋼。

在（zài）滾動軸承的四大組成部分中，除（chú）保持器外，內、外套（tào）圈（quān）、滾動（dòng）體（滾珠、滾柱或滾針）都是由軸承鋼組成，而軸承鋼素有“鋼（gāng）中之王”的稱號，是鋼鐵生產中要求（qiú）最嚴的鋼種。

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

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

其中，純淨度要（yào）求材料中的夾雜物（wù）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物和碳化物顆粒細小、彌（mí）散，這會影響到軸承（chéng）製造中熱（rè）處理後的變（biàn）形、組織均勻性等。

我們國家製軸工藝（yì）已經接近世界頂尖水平，但（dàn）材質——也就是（shì）高端軸承用鋼幾乎全部（bù）依賴（lài）進口。

“PPM”在煉鋼中是氧含量的單（dān）位，意指（zhǐ）百萬分率（lǜ）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（yú）頂（dǐng）級鋼，正是高端軸承所需（xū）要的。

煉鋼過程中加入稀土，就能使原本優質的鋼變得更加“堅強”。但怎麽加，這是世界軸承巨頭們的核心秘密。