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與國外相比,在高端軸承和大型軸承方面存在較大差距。中國高速鐵路客車專用配套輪對軸承全部需要從國外進(jìn)口。在航空航天、高速鐵路、轎車及其他工業(yè)領(lǐng)域用的關(guān)鍵軸承上,中國軸承在使用壽命、可靠性、Dn值與承載能力等方面與先進(jìn)水平存在較大差距。例如,國外汽車變速箱軸承的使用壽命 50萬公里,而國內(nèi)同類軸承壽命約10萬公里,且可靠性、穩(wěn)定性差。
航空方面
作為航空發(fā)動機(jī)的關(guān)鍵基礎(chǔ)零部件,國外正在研發(fā)推力比為15-20的第2代航空發(fā)動機(jī)軸承,準(zhǔn)備在2020年前后裝配到第5代戰(zhàn)機(jī)中。近10年來,美國研發(fā)了第2代航空發(fā)動機(jī)用軸承鋼,其代表性鋼種為耐500℃的高強(qiáng)耐蝕軸承鋼CSS-42L和耐350℃高氮不銹軸承鋼X30(Cronidur30),中國則在進(jìn)行第2代航空發(fā)動機(jī)用軸承的研發(fā)。



所有彈簧產(chǎn)品中,氣門彈簧對材料要求為嚴(yán)格,特別是高應(yīng)力及異型截面氣門彈簧對材料要求近乎苛刻。例如,要求抗拉強(qiáng)度達(dá)到2000MPa;對氧化物、硫化物的夾雜物等級要求均達(dá)到0級;異型截面材料對曲率、長短軸等有特殊要求。目前,國外氣門彈簧專用彈簧鋼生產(chǎn)主要集中在日本、韓國、瑞典,生產(chǎn)企業(yè)有日本鈴木、三興、住友、神鋼鋼線、韓國KisWire、瑞典Garphyttan等,幾乎壟斷了中國全部異型截面和高應(yīng)力氣門彈簧鋼市場。2000年以后,隨著新型發(fā)動機(jī)的開發(fā),對發(fā)動機(jī)的旋轉(zhuǎn)速度和輕量化、緊湊化的要求越來越高,因此日本開始采用2100-2200MPa的OT鋼絲。在此情況下,不僅要調(diào)整合金成分,還要對現(xiàn)有制造工藝進(jìn)行改進(jìn),低溫彌散硬化成為必不可少的工藝。然而,低溫彌散硬化后的彈簧形狀發(fā)生變化,為了提高形狀和尺寸的控制精度,控制整個制造工序中的形狀變化的技術(shù)開始引人關(guān)注。



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雖然降低鋼中氧及夾雜物含量是獲得純凈鋼的一種途徑,但是要想得到零夾雜的彈簧鋼比較困難,為此有研究者提出了氧化物冶金技術(shù),這是一種有效的晶粒細(xì)化的方法,是實現(xiàn)鋼鐵材料強(qiáng)度與韌性成倍提高的有效方法。它利用鋼中細(xì)小彌散的高熔點非金屬夾雜物,主要是氧化物、硫化物以及氮化物,作為晶內(nèi)鐵素體的形核核心,從而起到細(xì)化晶粒的作用。國內(nèi)外已經(jīng)對Ti、Zr氧化物體系做了系統(tǒng)的研究,認(rèn)為含鈦氧化物是理想的。在奧氏體晶粒內(nèi)鈦的氧化物質(zhì)點成為針狀鐵素體有效形核地點,促進(jìn)晶內(nèi)鐵素體形成。但是,由于鋼種成分的限制,鈦氧化物冶金的推廣受到了限制。近幾年開始對稀土元素進(jìn)行研究,可以利用稀土元素的強(qiáng)脫氧脫硫能力及產(chǎn)物熔點高的特點來研究稀土氧化物對鋼材性能的影響。


