李昭昆¹，雷建中²，徐海峰^3,4，俞峰³，董瀚³，曹文全³

（1. 洛陽LYC軸承有限公司航空精密軸承國家重點實驗室 河南 洛陽471039；2. 洛陽軸研科技股份有限公司金屬材料開發(fā)部 河南 洛陽 471039；3. 鋼鐵研究總院特殊鋼研究所，北京 100081；4. 華中科技大學材料科學與工程學院，湖北 武漢430074）

摘要：目前國產(chǎn)關(guān)鍵軸承與日本、歐美等先進國家相比，在使用壽命、可靠性、Dn值與承載能力等方面存在較大差距，成為制約中國裝備制造業(yè)發(fā)展的瓶頸。首先介紹了國內(nèi)外在航空航天、高速動車和其他工業(yè)用高端軸承質(zhì)量上的差距和中國高端裝備制造對高端軸承的需求。然后介紹了國外超純化、多樣化、定量化和低成本化的軸承材料的發(fā)展現(xiàn)狀，以及大幅度提升軸承材料壽命的新型熱處理和表面改性技術(shù)。最后指出未來中國軸承鋼研發(fā)不僅需要傳統(tǒng)軸承鋼冶金質(zhì)量的提升和新型軸承材料的創(chuàng)新研發(fā)，還需要進行2～5 GPa超高疲勞應力作用下軸承鋼的組織演化、加工硬化和破壞機制等基礎理論研究，以實現(xiàn)中國高端軸承鋼的國產(chǎn)化，滿足高端裝備對高端軸承的需求。

關(guān)鍵詞：高端軸承；軸承鋼；長壽命；高可靠性；現(xiàn)狀；發(fā)展趨勢

關(guān)鍵基礎件是各類裝備的核心組成部分，直接決定著裝備的性能、水平、質(zhì)量和可靠性，是現(xiàn)代工業(yè)賴以生存和發(fā)展的基礎。軸承是最重要的關(guān)鍵基礎件之一，被稱為“高端裝備的關(guān)節(jié)”，廣泛應用在礦山機械、精密機床、冶金設備、重型裝備與高檔轎車等重大裝備領域和風力發(fā)電、高鐵動車及航空航天等新興產(chǎn)業(yè)領域^[1]。軸承的破壞主要有2種形式，即最常見的接觸疲勞破壞和占 次要地位的磨損破壞。由于要承受高的接觸應力（一般高達2～5 GPa）、多次循環(huán)接觸疲勞應力以及滑動磨損的工作環(huán)境，要求軸承具有高抗塑性變形、抗摩擦磨損、高旋轉(zhuǎn)精度及尺寸精度、高尺寸穩(wěn)定性、長的使用壽命和高可靠性；對于在特殊條件下工作的軸承，還必須具有耐沖擊、高Dn值（軸承直徑與轉(zhuǎn)速的乘積）、耐高溫和低溫、防腐蝕和抗磁等性能^[2]。

改革開放30多年來，通過引進、消化和吸收，實現(xiàn)了大部分高端裝備的國產(chǎn)化，但對高端裝備用的高端軸承的國產(chǎn)化一直停滯不前，無法滿足中國高端裝備國產(chǎn)化的需求，特別是新研發(fā)的高端裝備完全采用國外軸承^[3]。目前中國軸承已經(jīng)形成行業(yè)銷售額達到2000多億元的經(jīng)濟規(guī)模，而且以每年12%～15%的速度增長，其中高速、精密、重載等高端軸承的增長速度將更快。但中國生產(chǎn)的軸承主要為中低端軸承和小中型軸承，與國外高端軸承和大型軸承等高附加值軸承相比存在較大差距，表現(xiàn)為低端過剩和高端缺乏^[4]。特別是在航空航天、高速鐵路、高檔轎車及其他工業(yè)領域用的關(guān)鍵軸承上，中國軸承的使用壽命、可靠性、Dn值與承載能力等方面與先進國家存在較大的差距，成為制約中國高端裝備制造和戰(zhàn)略新興產(chǎn)業(yè)發(fā)展的瓶頸^{[5 – 7]}。

本文在對各行業(yè)所需軸承的國內(nèi)外差距和國內(nèi)需求分析的基礎上，重點了介紹國外超純化、多樣化及特殊性能軸承材料的發(fā)展現(xiàn)狀和大幅提升軸承性能的熱處理及表面處理工藝的國外最新進展。文章最后提出了中國未來軸承鋼發(fā)展應堅持傳統(tǒng)軸承材料的質(zhì)量提升及新型軸承材料開發(fā)并舉的軸承材料研發(fā)思路，指出了進行軸承材料在高接觸疲勞應力作用下的疲勞破壞機制等基礎研究的重要性。