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軸承知識(shí)

創(chuàng)新突破 推動(dòng)軸承鋼行業(yè)邁向全球價(jià)值鏈高端

2021-02-07

軸承鋼素有“鋼中之王”之稱,是鋼鐵生產(chǎn)中要求Z嚴(yán)的鋼種。當(dāng)前,我國(guó)軸承鋼的生產(chǎn)工藝與裝備以及產(chǎn)品質(zhì)量已位居世界前列,軸承鋼出口量逐年上升。但反觀軸承行業(yè),高端軸承仍依靠進(jìn)口,成為我國(guó)的“卡脖子”技術(shù)之一。為助力突破軸承制造短板,世界金屬導(dǎo)報(bào)與中信泰富特鋼集團(tuán)聯(lián)合推出了“軸承鋼全產(chǎn)業(yè)鏈高質(zhì)量發(fā)展”系列報(bào)道,集結(jié)了來自軸承鋼生產(chǎn)企業(yè)、軸承制造企業(yè)、行業(yè)協(xié)會(huì)、高校等專家的聲音,從產(chǎn)學(xué)研用全產(chǎn)業(yè)鏈、全方位共同追根溯源,找準(zhǔn)切入點(diǎn),加速解鎖“卡脖子”難題。

1 我國(guó)軸承鋼生產(chǎn)情況和發(fā)展趨勢(shì)

軸承鋼是特殊鋼中主要品種之一,是軸承生產(chǎn)的關(guān)鍵材料。隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)和世界經(jīng)濟(jì)的發(fā)展,軸承鋼消費(fèi)量增長(zhǎng)較快。據(jù)中國(guó)特鋼企業(yè)協(xié)會(huì)統(tǒng)計(jì),“十三五”期間,預(yù)計(jì)特鋼協(xié)會(huì)員單位軸承鋼粗鋼產(chǎn)量為1730萬(wàn)噸,較“十二五”期間增長(zhǎng)17.1%。2018年軸承鋼粗鋼產(chǎn)量創(chuàng)歷史Z高紀(jì)錄392萬(wàn)噸。2019年略降至365萬(wàn)噸。2020年前11個(gè)月產(chǎn)量為355.7萬(wàn)噸,同比增長(zhǎng)10.1%。中國(guó)已經(jīng)成為全球Z大的軸承鋼生產(chǎn)國(guó)。

2019年我國(guó)軸承鋼粗鋼產(chǎn)量達(dá)到20萬(wàn)噸以上的企業(yè)包括中信特鋼、中天、巨能和濟(jì)源特鋼,占國(guó)內(nèi)軸承鋼總產(chǎn)量的73.2%。目前我國(guó)軸承鋼基本能夠滿足我國(guó)各領(lǐng)域經(jīng)濟(jì)發(fā)展對(duì)不同檔次軸承鋼的需求。我國(guó)軸承鋼以棒材為主,輔以線材和鋼管。從近幾年的發(fā)展看,隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)結(jié)構(gòu)方式的轉(zhuǎn)變,如:機(jī)器人、精密儀器等新興產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展,再加上技術(shù)進(jìn)步,小型棒材線材化趨勢(shì)明顯,軸承鋼線材用量將進(jìn)一步提高。

從當(dāng)前面臨的國(guó)內(nèi)外形勢(shì)分析,在進(jìn)一步拓展新的內(nèi)需市場(chǎng)情況下,我國(guó)軸承鋼仍將保持較高產(chǎn)量。

2 軸承鋼技術(shù)質(zhì)量現(xiàn)狀和優(yōu)勢(shì)產(chǎn)品

軸承鋼的性能和疲勞壽命是保證軸承在規(guī)定使用條件下具有足夠的安全性、可靠性和使用壽命的必備條件。而評(píng)價(jià)軸承鋼質(zhì)量的關(guān)鍵指標(biāo)是材料的純凈度和均勻性,具體講就是鋼中氧含量、非金屬夾雜物含量及尺寸、碳化物不均勻性等方面的差異造就了軸承鋼質(zhì)量上的差異。

我國(guó)特鋼企業(yè)在長(zhǎng)期的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)中不斷進(jìn)行裝備升級(jí)和技術(shù)創(chuàng)新,補(bǔ)短板,強(qiáng)優(yōu)勢(shì),目前部分特鋼企業(yè)的軸承鋼冶煉和軋制技術(shù)已經(jīng)達(dá)到先進(jìn)水平。在軸承鋼市場(chǎng)中,各特鋼企業(yè)依據(jù)自身優(yōu)勢(shì)和特點(diǎn),已經(jīng)逐步形成不同層級(jí)的優(yōu)勢(shì)產(chǎn)品,其中包括:中信特鋼真空脫氣軸承鋼棒線材,中信特鋼、西寧特鋼的電渣重熔軸承鋼棒材,東北特鋼、寶武特冶的真空感應(yīng)爐+真空自耗爐雙真空軸承鋼棒材等。

我國(guó)軸承鋼行業(yè)經(jīng)過多年的發(fā)展,已經(jīng)積累了大量基礎(chǔ)數(shù)據(jù)和豐富的經(jīng)驗(yàn),市場(chǎng)上應(yīng)用Z為廣泛的真空脫氣軸承鋼棒材的研發(fā)水平已經(jīng)達(dá)到先進(jìn)水平??傮w來講,我國(guó)軸承鋼生產(chǎn)的數(shù)量和質(zhì)量基本滿足我國(guó)軸承行業(yè)發(fā)展的需求,但與先進(jìn)水平相比,部分領(lǐng)域所用的特種冶煉的軸承鋼還不能全部滿足需求。

3 現(xiàn)行軸承鋼國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)和實(shí)物質(zhì)量水平

隨著我國(guó)軸承鋼實(shí)物質(zhì)量和軸承行業(yè)質(zhì)量需求的提高,標(biāo)準(zhǔn)也在不斷修訂和提升水平,目前執(zhí)行的軸承鋼標(biāo)準(zhǔn)主要有:GB/T18254-2016《高碳鉻軸承鋼》、GB/T3203-2016《滲碳軸承鋼》、GB/T33161-2016《汽車軸承用滲碳鋼》、GB/T32959-2016《高碳鉻軸承鋼大型鍛制鋼棒》、YB/T4785-2019《高碳鉻軸承鋼球坯》、GB/T3086-2019《高碳鉻不銹軸承鋼》、YB/T4572-2016《軸承鋼碾軋環(huán)件及毛坯》、GB/T28417-2012《碳素軸承鋼》、GB/T29913-2013《風(fēng)力發(fā)電設(shè)備用軸承鋼》、GB/T18579-2001《高碳鉻軸承鋼絲》、YB/T4146-2006《無縫軸承鋼鋼管》等。應(yīng)用領(lǐng)域既有通用軸承領(lǐng)域,也有風(fēng)電、汽車、軌道交通、航空航天等專用領(lǐng)域。其中,GB/T18254-2016《高碳鉻軸承鋼》是軸承鋼中使用Z為廣泛,同時(shí)也是被行業(yè)公認(rèn)為具有先進(jìn)水平的標(biāo)準(zhǔn)之一。該標(biāo)準(zhǔn)將軸承鋼分為三個(gè)質(zhì)量等級(jí):優(yōu)質(zhì)鋼,一般用于制造低端軸承;高級(jí)優(yōu)質(zhì)鋼,一般用于制造中端軸承;優(yōu)質(zhì)鋼,主要用于制造高端軸承,并達(dá)到先進(jìn)水平。三個(gè)質(zhì)量等級(jí)滿足了從低端用戶到高端用戶的選材要求。

我國(guó)主要軸承鋼生產(chǎn)企業(yè),立足自身優(yōu)勢(shì),強(qiáng)化服務(wù)用戶意識(shí),根據(jù)用戶的生產(chǎn)裝備、產(chǎn)品用途等制定了大量?jī)?yōu)于國(guó)家基礎(chǔ)通用標(biāo)準(zhǔn)的定制化的企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)、技術(shù)協(xié)議和技術(shù)條件。這里面不乏有國(guó)內(nèi)需要的,更有國(guó)外高端軸承企業(yè)使用的。在合作過程中,我國(guó)特鋼企業(yè)對(duì)軸承鋼材料的研究正在向世界軸承產(chǎn)業(yè)鏈的前端邁進(jìn)。值得一提的是,中信特鋼的子公司興澄特鋼,已經(jīng)發(fā)展成為軸承鋼產(chǎn)銷量世界的特鋼企業(yè),其生產(chǎn)的高檔軸承鋼大批量向瑞典斯凱孚、德國(guó)舍弗勒、日本NSK等世界著名軸承公司供貨,產(chǎn)品冶金質(zhì)量已達(dá)到領(lǐng)先水平。

從實(shí)物質(zhì)量看,國(guó)內(nèi)多家軸承鋼企業(yè)可以生產(chǎn)高端軸承鋼,中信特鋼的子公司興澄特鋼更是其中的佼佼者。興澄特鋼生產(chǎn)的高端GCr15鋼的冶金質(zhì)量達(dá)到了氧含量≤5ppm、鈦含量≤10ppm和DS<0.5級(jí)的水平,完全達(dá)到或超過國(guó)外高端軸承鋼水平,深受國(guó)內(nèi)外高端軸承制造企業(yè)好評(píng)。

我國(guó)軸承鋼產(chǎn)品冶金質(zhì)量達(dá)到領(lǐng)先水平也體現(xiàn)在進(jìn)出口方面。一方面,目前我國(guó)進(jìn)口軸承鋼數(shù)量很少。品種上,我國(guó)基本全部可以生產(chǎn)。另一方面,我國(guó)生產(chǎn)的高端軸承鋼大量出口。近幾年,我國(guó)主要特鋼企業(yè)軸承鋼棒材出口一直穩(wěn)定在10萬(wàn)噸以上,2019年出口10.1萬(wàn)噸,出口Z高年份是2018年,達(dá)到12萬(wàn)噸。2020年受疫情影響,前11個(gè)月軸承鋼棒材出口6.1萬(wàn)噸,同比下降32.4%。我國(guó)出口的軸承鋼絕大部分供應(yīng)世界知名軸承制造企業(yè),已經(jīng)成為瑞典斯凱孚、德國(guó)舍弗勒、日本NSK、NTN、KOYO等世界知名軸承制造企業(yè)的軸承鋼主要來源國(guó)之一。

興澄特鋼2017年供應(yīng)瑞典斯凱孚、德國(guó)舍弗勒、日本NSK的高端軸承鋼(包括直接出口、其中國(guó)工廠采購(gòu)、中國(guó)軸承企業(yè)生產(chǎn)向其供應(yīng)的半成品)總計(jì)達(dá)60多萬(wàn)噸,2018年達(dá)70多萬(wàn)噸,分別占其軸承鋼全球采購(gòu)量的35%、28%和31%。

4 特鋼協(xié)將在突破“卡脖子”技術(shù)、助力高端軸承國(guó)產(chǎn)化方面貢獻(xiàn)更大力量

中國(guó)特鋼企業(yè)協(xié)會(huì)將致力于軸承行業(yè)全方位高質(zhì)量發(fā)展的推進(jìn)工作。2020年7月底召開的中央政治局會(huì)議指出我國(guó)經(jīng)濟(jì)要逐步形成以國(guó)內(nèi)大循環(huán)為主體、國(guó)內(nèi)雙循環(huán)相互促進(jìn)的新發(fā)展格局,并進(jìn)一步闡明以國(guó)內(nèi)大循環(huán)為主體,絕不是關(guān)起門來封閉運(yùn)行。這是對(duì)我國(guó)面臨的復(fù)雜形勢(shì)做出的戰(zhàn)略判斷。包括軸承鋼生產(chǎn)企業(yè)在內(nèi)的特鋼行業(yè)如何構(gòu)建好新發(fā)展格局,需要我們對(duì)目前我國(guó)軸承鋼技術(shù)和質(zhì)量實(shí)際水平、軸承行業(yè)應(yīng)用水平以及在新格局下的發(fā)展機(jī)遇、產(chǎn)品需求特征和未來市場(chǎng)變化特點(diǎn)等進(jìn)行理性判斷和客觀分析,圍繞全面提升產(chǎn)業(yè)鏈水平研究當(dāng)前和未來發(fā)展問題。今后的工作主要體現(xiàn)在以下幾方面:

1)控總量,促質(zhì)量,加快產(chǎn)品結(jié)構(gòu)升級(jí)。

從目前我國(guó)特殊鋼產(chǎn)能看,生產(chǎn)能力巨大,完全可以滿足國(guó)內(nèi)需求;從供給看,低端產(chǎn)品嚴(yán)重過剩,部分高端產(chǎn)品略顯不足,還需要我們繼續(xù)努力攻關(guān)。從產(chǎn)業(yè)發(fā)展看,堅(jiān)持走普通軸承鋼品質(zhì)化、高端產(chǎn)品化的道路,加快產(chǎn)品結(jié)構(gòu)升級(jí),進(jìn)一步提高中高端產(chǎn)品供給能力。要在原材料控制、制備流程智能控制、檢測(cè)與評(píng)價(jià)技術(shù)開發(fā)等方面發(fā)力,從而提升軸承鋼質(zhì)量水平。

2)大力發(fā)展適用于特鋼工業(yè)流程的智能制造和綠色制造。

隨著軸承行業(yè)的發(fā)展,軸承鋼已經(jīng)廣泛應(yīng)用于人民生活的方方面面,因此,軸承鋼的制造需要高度重視綠色發(fā)展以及數(shù)字化技術(shù)的建設(shè)和廣泛應(yīng)用,從而保護(hù)生態(tài)環(huán)境以及提高人民生活質(zhì)量。

3)推進(jìn)與下游應(yīng)用行業(yè)的協(xié)同發(fā)展與聯(lián)合布局。

提升產(chǎn)業(yè)鏈水平需要各相關(guān)方的協(xié)同與合作,需要上下游共同創(chuàng)新技術(shù)和商業(yè)模式。由于特鋼產(chǎn)品的多樣性和復(fù)雜性,應(yīng)更注重細(xì)分市場(chǎng)中不同檔次產(chǎn)品的需求、供應(yīng)水平以及它們之間的匹配能力等方面的系統(tǒng)性分析。在產(chǎn)業(yè)鏈上,重視需求引領(lǐng),共同參與研究裝備或產(chǎn)品所需特殊鋼的整體解決方案;在研發(fā)上,重視技術(shù)儲(chǔ)備和材料儲(chǔ)備,重點(diǎn)推進(jìn)特鋼行業(yè)創(chuàng)新成果在下游行業(yè)的應(yīng)用。

4)做優(yōu)做強(qiáng)優(yōu)勢(shì)企業(yè)并處于世界領(lǐng)先地位。

徹底擺脫軸承鋼部分領(lǐng)域的“卡脖子”產(chǎn)品,需要從產(chǎn)業(yè)鏈各相關(guān)領(lǐng)域中系統(tǒng)研究、排查問題。作為特殊鋼行業(yè),就要不斷做優(yōu)做強(qiáng)優(yōu)勢(shì)企業(yè),做好企業(yè)結(jié)構(gòu)優(yōu)化,加快推進(jìn)和培育質(zhì)量高、效益好,具有世界領(lǐng)先地位的特殊鋼領(lǐng)袖級(jí)企業(yè)和在細(xì)分領(lǐng)域中“專精特新”的領(lǐng)軍企業(yè)、冠軍企業(yè)。

5)重視軸承鋼高質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)化工作,尤其需要重視引領(lǐng)未來的標(biāo)準(zhǔn)制修訂。

通過標(biāo)準(zhǔn)引領(lǐng)作用,實(shí)現(xiàn)四個(gè)轉(zhuǎn)變:一是瞄準(zhǔn)世界科技前沿,強(qiáng)化基礎(chǔ)研究,進(jìn)一步向提高工藝技術(shù)水平轉(zhuǎn)變;二是逐步實(shí)現(xiàn)向前瞻性基礎(chǔ)研究、引領(lǐng)性原創(chuàng)成果的重大轉(zhuǎn)變;三是產(chǎn)品研發(fā)能力與質(zhì)量從跟跑、并跑向領(lǐng)跑轉(zhuǎn)變;四是把握技術(shù)發(fā)展方向,取得創(chuàng)新突破,邁向無人區(qū)領(lǐng)域,促進(jìn)我國(guó)軸承鋼行業(yè)邁向全球價(jià)值鏈高端,Z終全面實(shí)現(xiàn)由大向強(qiáng)的轉(zhuǎn)變。

未來,軸承鋼標(biāo)準(zhǔn)的制修訂方向:一是突出超高純凈度(低氧、低鈦、低夾雜);二是提高組織和碳化物均勻性(低倍組織、碳化物不均勻性控制);三是無損檢測(cè)技術(shù)(水浸超聲大顆粒夾雜物檢測(cè));四是增加接觸疲勞壽命等綜合考核指標(biāo)。

6)積極參與合作與交流。

2020年,新冠肺炎疫情導(dǎo)致世界經(jīng)濟(jì)低迷,全球產(chǎn)業(yè)鏈、供應(yīng)鏈?zhǔn)艿捷^大沖擊。2020年4月8日,習(xí)近平總書記主持中央政治局常委會(huì)議時(shí)提出,要做好較長(zhǎng)時(shí)間應(yīng)對(duì)外部環(huán)境變化的準(zhǔn)備。一方面,特鋼企業(yè)應(yīng)做好應(yīng)對(duì)措施,積極融入國(guó)內(nèi)大循環(huán)為主體的新發(fā)展格局中,同時(shí)也要把握時(shí)機(jī),促進(jìn)以產(chǎn)頂進(jìn),擴(kuò)大全球特殊鋼市場(chǎng)份額,進(jìn)一步涉足全球高檔軸承鋼產(chǎn)品市場(chǎng)領(lǐng)域。另一方面,目前我國(guó)特鋼產(chǎn)品(如高純凈汽車輪轂軸承鋼等)出口還沒有全部享受全征全退的政策,希望政府能夠給予政策上的支持。(中國(guó)特鋼企業(yè)協(xié)會(huì)副秘書長(zhǎng) 劉建軍)

 (來源:世界金屬導(dǎo)報(bào))

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