風電能源方面
對于風電軸承,目前中國還無法生產技術含量較高的主軸軸承和增速器軸承,基本依靠進口,3MW以上風電機組配套軸承的國產化問題還沒有解決。國外為了提高風電軸承的強度、韌性和使用壽命,采用了新型特殊熱處理鋼SHX(40CrSiMo),對于偏航和變漿軸承,通過表面感應淬火熱處理控制淬硬層深度、表面硬度、軟帶寬度和表面裂紋;對于增速器軸承和主軸軸承采用碳氮共滲,使零件表面得到較多穩(wěn)定殘余奧氏體體積分數(30%-35%)和大量細小碳化物、碳氮化物,提高了軸承在污染潤滑工況下的使用壽命。為提高軋機軸承的使用壽命以及運轉精度,未來需要進行軋機用GCr15SiMn和G20Cr2Ni4等軸承鋼的超高純真空脫氣冶煉和軸承表層大奧氏體量控制熱處理等技術的研發(fā)。
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與普通鋼相比,特殊鋼具有更高的強度和韌性、物理性能、化學性能、生物相容性和工藝性能。
與普通鋼相比,特殊鋼具有高純度、高均勻性、超細組織和高精度等特點:
(1)高純度。有針對性降低鋼中氣體、夾雜物(含低熔點金屬夾雜物)的含量。鋼的純度提高到一定限度,不但可以大幅度提高鋼的原有性能,還可以賦予鋼以新的性能。例如軸承鋼中的氧含量從30×10-6降低到5×10-6,則軸承壽命提高30倍。通用奧氏體不銹鋼中的磷降低到3×10-6則對應力腐蝕免疫。20世紀末大生產所能達到的鋼的純度水平(10)為:氫≤1,氧≤5、碳≤10、硫≤10、氮≤15、磷≤25。
汽車方面
對于汽車輪轂軸承,中國目前廣泛應用的是第1代和第2代輪轂軸承(球軸承),而歐洲已廣泛采用第3代輪轂軸承。第3代輪轂軸承的主要優(yōu)點是可靠、有效載荷間距短、易安裝、無需調整、結構緊湊等。目前,中國引進車型大多采用這種輕量化和一體化結構輪轂軸承。
鐵路車輛方面
目前,中國鐵路重載列車用軸承采用國產電渣重熔G20CrNi2MoA滲碳鋼制造,而國外已經將超高純軸承鋼(EP鋼)的真空脫氣冶煉技術、夾雜物均勻化技術(IQ鋼)、超長壽命鋼技術(TF鋼)、細質化熱處理技術、表面超硬化處理技術和先進的密封潤滑技術等應用到軸承的生產和制造,從而大幅度了軸承的壽命與可靠性。中國電渣軸承鋼不僅質量低,而且成本比真空脫氣鋼高出2000-3000元/噸,未來中國需要開發(fā)超高純、細質化、均勻化與質量穩(wěn)定的真空脫氣軸承鋼取代目前采用的電渣軸承鋼。