芯片这种高科技产物被国外卡脖子
很多观众虽然气愤但也无可奈何
毕竟这本身就是我们的薄弱之处
但如果我说就连小小的轴承
我们中国都曾被卡住脖子
你们会相信吗
轴承它几乎存在于我们生活的每一个角落
观众们能想到的大多数机械设备
都需要它才能正常运转
手机里的振动马达 电脑散热风扇
乃至共享单车 洗衣机甚至是飞机和战舰等等
凡是有旋转的部分就都需要轴承
这是现代机械设备中不可或缺的核心零部件
可能在不少观众眼中
这个小小的轴承并没有什么技术含量
但实际上就是这么看似毫不起眼的轴承
反而是衡量一个国家科技与工业实力的重要标准
被视为“高端装备的关节”
跟许多领域一样
中国在中低端轴承领域几乎称霸世界
早已是全球最大的生产和销售基地
但是在高端轴承这方面
在很长一段时间内却始终毫无建树
我们首先要明白一点的是
要造出苛刻条件下工作的高端轴承
得有好钢
高铁 飞机以及重载型武器等高端装备
都对高端轴承有着非常庞大的需求
越精密的装备对于轴承的各方面数据就越严苛
而要满足高端轴承在精度 性能 寿命和可靠性等要求
轴承材料就必须同时具有高质量和高可靠性
这是衡量轴承好坏的决定性因素
因此如果无法打造出上好的轴承钢
那么想要造出好轴承无异于痴人说梦
在滚动轴承的四大组成部分中
除保持器外
内外套圈
滚动体都是由轴承钢组成
而轴承钢素有“钢中之王”的称号
是钢铁生产中要求最严的钢种
甚至能比肩特种钢材
轴承钢也有很多种类
根据使用要求的不同
化学成分也不相同
其中高碳铬轴承钢占很大的比例
是制造轴承和轴承零件最常用钢种
轴承钢的质量主要取决于
钢中的夹杂物和碳化物的
含量 形态 分布和大小
钢的中心疏松缩孔和中心偏析
以及轴承钢产品性能的一致性
这几个因素可以归纳为纯净度和均匀性指标
其中纯净度要求材料中的夹杂物尽量少
纯净度的好坏对轴承的疲劳寿命有直接影响
而均匀性则要求材料中的
夹杂物和碳化物颗粒细小 分散均匀
这会影响到轴承制造中
热处理后的变形 组织均匀性等
提高轴承钢的纯净度
首先要做的就是控制钢中的氧含量
炼钢中用ppm来作为氧含量的单位
一般来说
8个ppm的钢就属于好钢
而高端轴承所需要的
则是5个ppm的顶级钢
此外钛等有害元素
会在钢中形成多棱角的夹杂物
容易引起局部的应力集中
产生疲劳裂纹
目前随着钢的高纯净度冶炼平台系统的完善
轴承钢纯净度有了很大的提高
夹杂物水平得到有效控制
国外发达国家的钢中氧含量已经控制在5ppm以下
所以钢中碳化物的含量 分布 大小等
逐渐变成了当下制约轴承钢质量的主要因素
一个国家轴承的需求量
与国民生产总值总是保持一定的关系
而轴承钢的生产能力和水平
又是轴承工业发展的关键制约因素
因而工业发达国家历来
都十分重视轴承钢的生产以及研发工作
以前高端轴承钢的研发 制造与销售
一直被美国 瑞典等国家的轴承巨头所垄断
如何制得纯净度高和均匀度好的顶级好钢
一直是这些公司秘而不宣的核心技术
在过去几十年中
他们从中国采购低端材质
然后加工成高端轴承
最后再以数倍甚至数十倍的价格卖到中国市场
从中赚取了大量利润
在很长一段时间内
中国国产轴承钢产量随高
但质量水平低
特别在高端轴承钢方面
与国外那些巨头公司存在着非常明显的差距
存在钢中微量杂质元素含量偏高
氧含量水平高出国际先进水平两三倍
钢中碳化物形态均匀性差等问题
经过十多年的努力
中国已成为轴承钢生产大国
攻克了诸多轴承钢生产工艺中的难点问题
比如氧含量控制
在≤5ppm的世界先进水平
掌握了其内在质量控制的核心技术
此外炼钢过程中加入稀土
能使原本优质的钢材变得更加“坚强”
是解决高端轴承用钢的技术方向
恰好我国稀土资源十分丰富
这也在一定程度上推动了轴承钢的升级和进步
这类技术原本是世界轴承巨头们的核心秘密
现在也被中国的科研人员攻克
中国的科学家们将稀土轴承钢中
影响疲劳寿命的大尺寸夹杂物数量减少了50%
其实在百知先生看来
过去中国之所以无法造出合格的轴承钢
除了一部分因素在于生产工艺之外
还有一部分在于
我们对工人这个职业的不重视
技术工人乃至工程师的社会地位
得不到应有的尊重
甚至不少“读书人”都把工人当做是歧视对象
不过好在
近年来这种情况有了很大改观
工人们逐渐摆脱了“人下人”的社会地位
越来越多的高质量技术人员
开始出现在制造业中
过去只能生产一些没有竞争力的低端产品现象
正在逐渐消失
假以时日
中国的轴承钢和高端轴承
或许真的能够像高铁行业一样
不仅走出国门
还可以成为全世界的老师
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