作为钢铁生产行业要求最高的钢材，轴承钢也被称为“钢中之王”。如何锻造“高纯度”、“高均匀性”的轴承钢，并将钢中的氧含量控制在最低水平，一直是中国钢铁企业面临的难题。
西北工业大学材料学院刘东教授及其团队研发的PTR技术打破了国外巨头的垄断，突破了我国轴承钢的“干扰”技术，解决了行业难题.
一个
解决轴承钢的碳化物含量？
细看“面条撒盐”~
如何提高轴承钢的质量？一是内部足够纯净，杂质越少越好；另一个是足够均匀，材料中的颗粒尽可能小，尽可能分散。刘东教授说：“很遗憾，我国生产的轴承钢质量远远落后于国际先进水平。以夹杂物为例，国外产品的夹杂物尺寸完全小于等于10μm，而最大的颗粒我国尺寸是50~52μm，相差5倍。”
夹杂物与轴承疲劳寿命的关系
经过我国几十年的努力，氧含量、夹杂、偏析等技术难题得到有效解决。硬质合金是工业上最后一个大难题，刘东教授团队攻克了。
轴承钢属于高碳钢，在所有钢种中含碳量都比较高。如果碳化物分布不均匀、结块，将严重影响质量。 “这就像在揉面时撒了一把盐一样，如果面条没有压碎和揉好，面条就会出现咸而硬的疙瘩，”刘冬教授解释说。 “让盐分更细、分布更均匀。“分布在面条里”是刘冬教授及其团队追求的目标。
目前，经PTR技术改性的轴承钢已在多个项目中得到应用。实验室数据表明，PTR技术将晶粒尺寸从50μm减小到10μm，碳化物尺寸仅为原始尺寸的1/10。近100年来，一直徘徊在600~700HV的GCr15轴承钢硬度首次提高到900HV以上。在世界顶级水平。此外，采用该技术后，轴承的使用寿命和可靠性大大提高，平均使用寿命达到计算寿命的26倍，可靠性达到99.9%。
但是，在轴承钢领域，要缩短与国外技术的差距，我们还有很长的路要走。
2
耐热钢
如何提高纯度
轴承钢的核心问题是提高纯度。首先要做的是控制钢中的氧含量。在炼钢中，用ppm（百万分之几一)作为氧含量的单位。一般来说8ppm的钢就是好钢，高端轴承需要5ppm的上品钢。
高端轴承钢中碳化物细小组织均匀，热处理后细小碳化物分布均匀。
1.炼钢技术是轴承钢纯度的核心。
目前，国内工业生产中高速钢和工具钢的连铸技术基本属于空白。这些优质特殊钢的连铸容易出现渗漏、产品破损和裂纹等问题，成功率低。虽然国内少数企业曾尝试水平连铸和圆弧圆坯连铸试制工具钢，但效果并不理想。铁肯使用的巨型大方坯立式连铸机完美解决了这种优质钢连铸过程中的各种问题。
连铸和铸坯凝固的整个过程是在钢连铸的垂直状态下进行的。用于这种连铸的一系列设备和操作，如中间包、结晶器、二冷区、矫直机、切割设备和接收定尺板坯，均布置在垂直中心线上。
2.表面渗碳热处理工艺
这是铁姆肯公司最引以为豪的热处理工艺。在热处理过程中，使用特殊的炉子加热滚子的内外圈，让碳渗入零件的表面。由此产生的高碳外壳非常坚硬且耐磨，而芯部中的低碳钢相对较软，使轴承部件在面对冲击载荷时更加坚韧。
渗碳轴承内圈
三个
寻找轴承钢短板
近年来，ZWZ与国外主要轴承钢制造商进行了技术交流，如瑞典奥沃科、美国铁姆肯、日本洋山等，详细了解其生产工艺和质量要求，并考察了并评估其真实水平。
表1-表5列出了该轴承与国外知名轴承制造商的主要技术指标对比。从标准上看，与国外知名公司的产品相比，瓦轴用轴承钢的技术指标相差不大，甚至对有害元素、夹杂物等一些指标也有更高的要求。这样可以理解，其实国外企业更注重轴承钢的冶炼和制造过程，而钢的冶炼和加工是一个庞大而完整的生产过程。很多工艺流程中的每一个微小的制造环节都会对质量产生致命的影响，而这并不能通过有限的样品数量真实、充分地体现出来。因此，一致的过程控制是专有产品固化设备、生产线和工艺过程质量的根本保证。因此，国外轴承钢的物理水平远远高于其标准要求。
表1化学成分及有害元素比较
表2宏观检验对比
表3根据检测到的非金属夹杂物对比
表4 宏观夹杂物浸水试验要求对比。
随着我国轴承钢物理质量的提高和轴承行业的质量要求，标准也在不断的修订和升级。目前执行的主要轴承钢标准有：GB/-2016高碳铬轴承钢、GB/T3203-2016渗碳轴承钢、GB/-2016汽车轴承渗碳钢、GB/-2016高碳铬轴承钢。 T3086-2019高碳铬不锈钢轴承钢，YB/T4572-2016轴承钢滚环及毛坯，GB/-2012碳素轴承钢，GB/-2013风电设备用轴承钢，GB/T应用包括通用轴承，风电、汽车、轨道交通、航空航天等特殊领域。其中，GB/-2016高碳铬轴承钢是应用最广泛的轴承钢，也被业界公认为国际先进标准之一。
值得一提的是，中信特钢旗下兴城特钢已发展成为全球轴承钢产销量最大的特钢企业。其高档轴承钢大量供应瑞典SKF、德国舍弗勒、日本NSK等世界知名轴承公司，产品冶金质量达到国际领先水平。
但是，我国在轴承钢成分设计、产品系列化、标准化等方面与国外还有很大差距。 ，如单一品种和品牌，没有针对不同应用领域的产品系列化和细分化。另外，由于从原材料设计到轴承制造再到应用的全过程周期长、成本高、风险大，没有太多的实验和开创性工作，不可能建立起轴承钢和轴承产品体系。有适合自己的中国特色。 .
四个
轴承钢前景广阔
据中国特钢企业协会统计，“十三五”期间，预计特钢协会轴承钢会员单位粗钢产量1730万吨，同比增长1 7.“十二五”期间1%。 2018年，轴承钢粗钢产量达到创纪录的392万吨。 2019年小幅下降至365万吨。 2020年前11个月产量355.7万吨，同比增长10.1%。中国已成为世界上最大的轴承钢生产国。虽然在精度上与国外存在差距，但中国轴承钢在艰难的环境中取得了未来。
行业比较不是轴承钢的精度或成功案例，而是一整套产品及配套设备和技术，这也是中国轴承钢未来的发展方向。
