稀土技术的应用使得我国轴承钢的技术水平达到世界先进水平

我国航空发动机轴承技术取得突破是近几年的事情。此前我们也曾经专门讨论过这个问题。我国在轴承材料、制造工艺、基础理论方面都取得了长足进步。近期中国科学院金属研究所沈阳材料科学国家研究中心先进钢铁材料研究部在轴承钢技术上取得重要突破。李殿中研究员团队将稀土技术应用于轴承钢的研制,开发出了“双低氧稀土钢”。这一技术应用在高纯净度的GCr15轴承钢中后,与不加稀土的轴承钢相比,稀土轴承钢±800MPa拉压疲劳寿命提升了40倍,滚动接触疲劳寿命提升了40%。

在轴承的加工工艺方面,早在2016年,山东华云与中科院赵振业院士合作,采用豪克能技术加工的航空发动机轴承在使用寿命上取得突破。轴承滚珠实现接触疲劳寿命400万小时,达到世界领先水平的10倍。轴承寿命达到了世界航空航天发动机轴承顶级制造商德国FAG公司产品的22倍。豪克能技术可以实现金属表层晶粒纳米化,是继车、铣、刨、磨等机械加工工艺之后,又一种全新的机械加工新工艺,是实现抗疲劳制造技术的一种重要工艺手段。

在轴承制造理论上我们也取得了重大进步,多年前中科院赵振业院士和他的团队花了30年时间,研究创造出一套新的抗疲劳制造理论体系。抗疲劳制造技术,就是通过控制表面完整性和表面变质层来保证疲劳强度的新一代先进制造技术,抗疲劳制造能够抑制疲劳强度应力集中敏感,可以使材料的性能发挥到极限,使机械零件实现长寿命。

此前机械制造行业的制造技术理论经历过成型制造、表面完整性制造等两代,这两代制造技术理论都是是西方国家引领的。而抗疲劳制造技术是我国原创的第三代制造理论。这一理论体系大幅提高了我国机械制造的理论技术水平,采用这一制造理论制造的产品寿命大幅提高。如果将成形制造的产品寿命定义为1,那么表面完整性制造可以达到10,而抗疲劳制造可以提高到100。其实赵振业院士创造的抗疲劳制造理论不光可以用在航空发动机轴承上,在整个机械制造行业都是普遍适用的。