分析高端轴承钢“卡脖子”技术与突破进展_轴承技术展asiabearing2026

高端轴承钢的重要性

高端轴承钢是装备制造业的基石材料，被誉为“钢中之王”。其性能直接决定了轴承的精度、寿命与可靠性，进而影响高端装备如高铁、风电主轴、精密机床等的整体性能。没有顶级轴承钢，就难以制造出稳定耐用的轴承，会严重制约国家重大装备和高端技术的发展水平，是衡量一个国家工业实力的关键指标。

（传统工艺下高端轴承钢夹杂物显微结构（500倍）（图片来源：《轴承钢夹杂物控制技术进展》（金属学报，2023）））

高端轴承是众多关键装备和系统的“关节”，其性能直接决定了主机的精度、效率与可靠性。在工业领域，高速精密的数控机床和加工中心依赖高端轴承以实现每分钟数万转的稳定运转;在轨道交通中，时速350公里以上的高铁列车需要耐受极端载荷和温度的车轴轴承。风力发电领域，大型风机的主轴和齿轮箱轴承必须承受巨大的不定向载荷与恶劣环境。此外，在航空航天领域，航空发动机的主轴轴承要在高温、高转速的极端工况下稳定工作;而在国防装备中，从主战坦克到导弹制导系统，都离不开各类特种轴承的支撑。正是这些严苛的应用场景，对轴承钢的纯净度、均匀性和疲劳寿命提出了极致要求，使之成为衡量国家工业实力的关键标志。

“卡脖子”问题的严峻性

长期以来，我国高端轴承钢在疲劳寿命、纯净度等关键核心技术上依赖进口，面临“卡脖子”困境。这一材料短板严重制约了我国高端装备制造业，如风电主轴、高速高铁的自主可控与发展步伐，对国家产业安全和经济战略构成了潜在威胁。

高端轴承钢“卡脖子”技术分析

(一)纯净度控制技术

杂质元素去除难题：

高端轴承钢对硫(S)、磷(P)、氧(O)等杂质元素的含量要求极为苛刻。目前，国内在钢液精炼等关键工艺过程中，要稳定、高效地将这些杂质元素去除至百万分之几的极低水平，仍存在明显的技术瓶颈。这直接影响了钢材的纯净度与疲劳寿命，成为制约其性能突破的核心难题之一。

夹杂物形态控制挑战：

不仅要减少夹杂物数量，还需精确控制其形态和尺寸。但现有技术在夹杂物变性处理方面不够成熟，难以将夹杂物完全转化为球状且均匀分布。

(二)成分均匀性技术

合金元素偏析问题：在高端轴承钢生产中，合金元素如铬(Cr)、钼(Mo)等添加量高且种类多。在凝固过程中，由于各元素密度和扩散速度不同，容易出现成分偏析现象。这会导致钢材性能不均匀，影响轴承的整体质量。

微观组织均匀性调控困难：

高端轴承钢要求具有均匀细小的回火马氏体组织，以保证良好的强韧性配合。然而，传统热处理工艺难以精确控制微观组织的转变，影响轴承在高负荷、高转速下的性能稳定性。

(三)表面质量控制技术

脱碳层控制难题：

在加热和轧制过程中，钢材因与高温炉气接触，其表面碳元素极易流失，从而发生脱碳现象，形成一层软化缺陷层。这层脱碳层会显著降低成品钢材的表面硬度和耐磨性，使轴承在交变应力下更易产生疲劳裂纹与磨损，最终严重影响其承载能力和使用寿命。

表面缺陷检测与修复技术不足：

高端轴承钢表面不允许存在微小裂纹、折叠等缺陷。一旦出现此类缺陷，往往导致整支钢材报废。

文章、资料来源：鼎观知产