陜西日報訊(記者 呂揚)幾乎所有旋轉機械都有一個核心部件——軸承，制造軸承所需的材料軸承鋼因其直接關系到軸承的使用壽命和可靠性而被稱為鋼之王。
然而，我國生產的軸承鋼質量與國際先進水平存在較大差距。高端軸承鋼的研發、制造和銷售長期以來一直被國外軸承巨頭壟斷，核心技術被嚴格封鎖。這意味著國內企業需要從國外購買每套產品的軸承。
近日，西北工業大學材料學院劉東教授團隊開發的強旋軋技術（PTR），突破軸承鋼卡頸技術，打破國外技術壟斷，解決行業問題。
目前，通過強力旋軋技術改性后的軸承鋼已在多個項目中得到運用，完全能夠滿足高端軸承鋼生產質量要求，將該技術運用到其他材料，如鈦合金和高溫合金的生產中，也取得了良好的效果。
我們正處于一個快速旋轉的時代。高速公路上的疾馳汽車、軌道上的奔馳列車、車間里的機器齒輪都沒有停止……軸承驅動機械旋轉，制造軸承的軸承鋼鍵。劉東教授說，軸承的工作環境嚴峻而復雜，不僅需要高速穩定的旋轉，還需要強烈的擠壓、摩擦，甚至超高溫。因此，對高端軸承鋼的質量和可靠性有嚴格的要求。
許多企業不能從國內制造商那里尋找滿足高使用需求的軸承鋼，不得不花高價進口。
我們是鋼鐵大國，但我們必須走向鋼鐵大國。在戰略性新興產業和制造業大國的戰略重點發展領域，我們面臨著巨大的‘卡脖子’風險。團隊成員告訴記者，中國生產的軸承鋼質量與國際先進水平差距較大。以夾雜物為例，國外產品的夾雜物尺寸完全小于或等于10微米，而中國最大粒徑為50-52微米，大小相差5倍。
軸承鋼是一種碳含量高的高碳鋼。如果碳化物分布不均勻，呈大塊，質量將受到嚴重影響。
那么，如何提高軸承鋼的質量呢？劉東教授說：第一，軸承鋼內部足夠純凈，混合物越少越好；第二，軸承鋼足夠均勻，材料中的顆粒盡可能小，分散。
劉東教授解釋說：就像揉面時撒一把鹽。如果面條揉得不均勻，那么面條就會起咸硬的疙瘩。。讓鹽在材料中更小、更均勻地分布是我們團隊的目標和需要克服的問題。”
劉東教授和他的團隊一路克服了困難。他自豪地說：經過不懈的努力，軸承鋼的氧含量、雜物、偏析等技術問題得到了有效的解決。行業中最后一個困難的碳化物也被我們的團隊克服了！
劉東教授和團隊創新提出的強旋軋技術利用曼內斯曼效應在徑向軋制的同時進行強旋轉，依靠連續的局部壓力扭轉復合變形，實現軸承管碳化物的均勻小分散。
以揉面為例，揉面變形越大，揉得越均勻。揉捏的關鍵是如何‘揉捏’。劉東教授說，簡而言之，這種技術使面條在揉捏時的多個方向變形，變形值非常大，可以說揉捏面條是透明和強大的。
聽起來邏輯很簡單，但它包含了劉東教授和團隊不懈的追求和艱苦的探索。他們磨劍十年，經過不斷的研究和測試，終于突破了技術瓶頸。現在他們已經研究了三個世界第一個，申請了66項發明專利，強旋轉軋技術就是其中之一。
據劉東教授介紹，中國軸承行業已形成近2000億元的行業銷售規模，年增長率為12%-15%。但生產的軸承主要是中低端軸承和中小型軸承，其中汽車軸承約占40%。軸承鋼中夾雜物和碳化物的質量控制水平較低，嚴重影響了國產汽車軸承的使用壽命和可靠性。強旋軋技術的出現可能會有效改變這種情況。
根據實驗室數據，晶粒尺寸由原來的50微米細化為10微米，碳化物尺寸僅為原來的1/10。該技術得到了極大的改進GCr15軸承鋼的硬度處于世界頂級水平。此外，采用該技術后，軸承壽命和可靠性大大提高，平均壽命達到計算壽命的26倍，可靠性達到99.9%。更令人驚訝的是，該技術可以顯著提高材料利用率，生產過程可以縮短2/3。
用我們的技術生產的軸承鋼非常明亮。今年，許多企業聯系了我們，希望我們的技術能給汽車制造業帶來創新。談到未來，劉東教授充滿信心，一個新的、廣闊的市場正在等待挖掘。
