采用強旋軋技術(shù)生產(chǎn)的成品。西北工業(yè)大學供圖

原標題：鋼中之王軸承鋼技術(shù)難題取得重大突破

本報訊(賈蘇 傅怡 中青報)·中青網(wǎng)記者 孫海華)記者近日從西北理工大學獲悉，劉東教授及其團隊研發(fā)的強旋軋技術(shù)（PTR）在我國相關(guān)產(chǎn)業(yè)發(fā)展中取得重大突破。

從汽車、高鐵、飛機到儀器儀表、機械設(shè)備，幾乎所有旋轉(zhuǎn)機械都能找到一個共同的核心部件——軸承。制造軸承所需的材料——軸承鋼被稱為鋼之王，因為它直接關(guān)系到軸承的使用壽命和可靠性。

軸承的工作環(huán)境嚴峻而復雜，不僅需要高速穩(wěn)定的旋轉(zhuǎn)，還需要強烈的擠壓、摩擦甚至超高溫。劉東教授告訴記者，因此，軸承鋼的質(zhì)量和可靠性有非常嚴格的要求。

如何提高軸承鋼的質(zhì)量？劉東教授介紹，一是內(nèi)部足夠純凈，混合物越少越好；二是足夠均勻，材料中的顆粒盡可能小，分散。但遺憾的是，長期以來，我國軸承鋼的質(zhì)量與國際先進水平存在較大差距。以夾雜物為例，國外產(chǎn)品的夾雜物尺寸完全小于或等于10微米，國內(nèi)最大粒徑達到50-52微米，大小相差5倍。

許多企業(yè)不得不花高價進口，因為他們無法從國內(nèi)制造商那里找到滿足高質(zhì)量需求的軸承鋼。這意味著我們需要從國外購買每套產(chǎn)品的軸承。

作為一個鋼鐵大國，中國如何成為一個鋼鐵大國？經(jīng)過中國科研人員幾十年的努力，軸承鋼中的氧含量、雜物等技術(shù)問題得到了有效解決。劉東教授及其團隊也克服了業(yè)內(nèi)最后一個老大難問題——碳化物。

由于軸承鋼是一種高碳鋼，所有鋼中的碳含量都很高。如果碳化物分布不均勻，且呈大塊，則會嚴重影響質(zhì)量。劉東教授舉了一個例子：就像在揉面時撒一把鹽一樣。如果面團不均勻地揉捏，臉上就會有咸而硬的腫塊。劉東教授的團隊追求的目標是讓鹽在臉上更小、更均勻地分布。

以揉面為例，揉捏變形越大，揉捏越均勻，揉捏的關(guān)鍵是如何‘揉捏’。劉東教授的團隊創(chuàng)新地提出了強旋轉(zhuǎn)軋制技術(shù)——該技術(shù)是在揉捏時，使表面的三個方向變形，變形值非常大，可以說揉捏表面是透明和強大的?！?/p>

聽起來簡單的邏輯包含了劉東教授團隊不懈的探索。經(jīng)過不斷的研究和測試，團隊終于突破了技術(shù)瓶頸，開發(fā)了三項世界第一技術(shù)，申請了66項發(fā)明專利。強旋轉(zhuǎn)軋制技術(shù)就是其中之一。

據(jù)劉東教授介紹，中國軸承行業(yè)已形成近2000億元的銷售規(guī)模，年銷售額為12%-15%的速度增長，但生產(chǎn)的軸承主要是中低端軸承和中小型軸承。其中，汽車軸承約占40%。軸承鋼中的夾雜物和碳化物質(zhì)量控制水平較低，嚴重影響了國產(chǎn)汽車軸承的使用壽命和可靠性。強旋軋技術(shù)的出現(xiàn)可能會有效改變這種情況。

實驗室數(shù)據(jù)顯示，采用強旋軋技術(shù)，晶粒尺寸從50微米細化為10微米，碳化物尺寸僅為原來的1/10。軸承鋼硬度同時大大提高，處于世界頂級水平。此外，軸承的使用壽命和可靠性也大大提高。該技術(shù)還可以顯著提高材料利用率，大大縮短生產(chǎn)過程。