作者：

成都高新区正通特种材料厂总经理　郑文龙

成都高新区正通特种材料厂总工程师　刘嵘   

四川大学教授　熊计

轴承技术和产业已有百多年历史，时至今日，轴承材料基本上还是由钢和陶瓷占统治地位。当前，随着科学技术的进步，目前的轴承材料难适应新技术条件的要求。须引进和创造新的材料，当前轴承的不足和短板。

近十年来，我们应用几种高耐磨材料，尝试开发轴承，现将实践和理论的研发情况报告如下：

一、新材料解决了现代轴承不能解决的问题

十年前，国家x重大科技工程项目，需要轴承干磨（无润滑剂），温度700C度，使用寿命＞40年。试遍了国内外所有轴承，都不能达到这一技术要求。我们以WC基合金材料为基础，研究该新材料的配方，经过七年反复试验研究，其干磨寿命是进口钢轴承的16倍，达到了该环境下的全部技术要求，经使用系统测试认定，在该系统中使用寿命可达到85年。开拓了该材料在滚动轴承上的应用，解决了现轴承不能解决的问题。

二、本材料与现用轴承材料的性能比较优势

这是一种以WC、TiC、TiNC基为主的合金材料。在运用成功的基础上，为进一步研究其在轴承领域应用的可行性，我们对其性能与当今轴承材料性能进行了理论和实验对比：

1、硬度对比

由上不难看出，本材料硬度高于轴承钢，高硬部分与陶瓷相当。从直线坐标上看，其硬度介于钢和陶瓷之间。显然，本材料在硬度上现有轴承的空缺，又比轴承钢高了一个领域。硬度虽然不能决定轴承的寿命，但它是轴承寿命的基因。基因强，寿命高。强大的基因性能，必然为轴承带来更高寿命效果。

2、耐磨性对比。

在中国测试技术研究院的监测下，我们用本企业WC基ZT15材料与瑞士SKF，德国FAG，日本NSK6005轴承材料进行了上100次的对磨试验。试验结果如下表。

本材料和钢轴承磨失比表

由上表可见，在本厂和中国测试研究院合作经上百次的共同测试统计结果。均匀地反映出，本材料（ZT15N）耐磨性是瑞典SKF的9.3倍，德国FAG9.4倍，日本NSK8.1倍。注：本材料在WC基材料中，耐磨性属中下水平，更好的材料耐磨性＞本材料10倍或以上。

3、耐温性对比

本材料与进口轴承钢进行了两项温度耐磨试验。

3.1  退火后耐磨性试验

把本材料分别放在450C度，1450度真空退火一小时后，与轴承钢进行了30多次磨损对比试验。结果汇总如下表：

注：本企业ZT15N磨损量为1。

由上表可见，本材料无论在常温下，还是经450C度，1450C度退火，与进口轴承钢对磨磨失量都是基本一致的。磨损比为：1：9.0一9.4，较均匀。实验证明，本材料耐磨性与退火温度无关。其耐磨寿命不受退火温度影响。

3.2 本材料与轴承钢在升温中耐磨性对比图：

上图是本材料与进口轴承钢在连续升温中测得的磨损曲线。上曲线为进口轴承钢，随温升磨损曲线爬升很快，显示轴承钢随温升磨损量增大。轴承钢耐磨性受温度影响极大。下曲线为本材料升温磨损曲线。曲线显示，本材料磨损性不受升温影响。

4、断裂韧性

断裂韧性是指材料的脆性或韧性。量化指标为单位横切面积承受的冲击力。延伸到轴承与静载荷力密切相关。作为轴承材料，这是一个重要指标。遗憾的是我们没有时间和条件，统一两材料领域检测标准，系统检测实验，收集和整理本材料和轴承钢的基础断裂韧性和形态断裂韧性系统数据。以及断裂韧性与轴承静、动载荷的关系（这些基础数据后续正在跟进）。目前虽然缺乏这些系统基础实验数据，并不影响本材料在轴承上的推荐和应用。我们可以针对需要具体开发的轴承，试验首先满足强度要求，再配以相应的耐磨性。历史实验数据也告诉我们，本材料的断裂韧性远高于陶瓷。在此性能上，本材料取代陶瓷材料无任何技术?的问题。本材料数十年来，长期应用在高速破、粉碎机锤头，大中小冲击机，风钻钻头，冲压模，盾构机刀头，轧辊上，其抗冲击力剪切力在实践中得到了证实。至少目前在中，低载荷轴承上可用。待断裂韧性进行系统实验，分析，对比后，再推广到冲击性强的领域。

5、耐腐蚀性

轴承钢耐