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高速动车组轴箱轴承内外圈材料的选定

2022-04-15 10:28:31
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现在我国使用的高速动车组轴箱轴承,全部从国外引进。制造轴承内外圈的钢材,欧系(SKF、FAG)轴承是采用高碳铬轴承钢,日系(NSK、NTN)轴承是采用渗碳轴承钢。我国现在研制的国产高速动车组轴箱轴承采用日系技术路线——渗碳轴承钢。对于欧系、日系二条技术路线各有什么优势、劣势,我们为什么要采用日系技术路线,应该研究清楚。

高铁轴承用用G20CrNi2MoA渗碳轴承钢,国铁集团重大专项“高速动车组轴箱轴承关键技术研究”课题组拟定的技术条件中规定:“钢应采用真空自耗重熔(VAR)或炉外精炼(RH)方法冶炼”,即冶炼方法电渣重熔和真空脱气二种方法均可采用,只要能达到规定的技术要求。

但业界还是偏向应用电渣重熔钢、这可能是一种惯性思维。因为从1979年起,我国铁路货车轴承“滑改滚”(滑动轴承改滚动轴承),一直应用电渣重熔钢,实践证明效果良好。为突破偏向应用电渣重熔钢的惯性思维,应回顾一下历史。1979年从日本引进铁路货车轴承设计制造技术,引进的技术文件上规定制造轴承内外圈的渗碳轴承钢冶炼方法为“真空脱气”,因当时国内制造铁路货车轴承的钢材的定点生产厂家没有真空脱气冶炼技术,只有电渣重熔冶炼技术,铁道部只得将技术条件上冶炼方法改为“真空脱气(或电渣重熔)”。过了一段时间,电渣重熔钢使用效果良好,国内真空脱气冶炼技术还没有发展起来,铁道部又将冶炼方法改为“电渣重熔(或真空脱气)”,后来干脆把(或真空脱气)去掉,改为“电渣重熔”。如当时像现在这样,国内特钢厂真空脱气冶炼技术得到长足发展,就不必要作这样的改动。日本现在一直采用真空脱气冶炼方法,根本没有电渣重熔这一说。

确实,电渣重熔钢有的性能,如冲击韧性优于真空脱气钢,大冶特钢对不同冶炼方式生产的渗碳轴承钢G20CrNi2MoA进行同等条件下的对比试验,用电渣重熔法冶炼的冲击功125J,而用真空脱气法冶炼的冲击功为97J。但经过大的技术改进,兴澄特钢研发的用真空脱气法冶炼的高等级铁路轴承用钢G20CrNi2MoA,冲击功已达到电渣重熔钢的水平,有的性能如氧含量还优于电渣重熔钢。

在二种冶炼方法生产的渗碳轴承钢都能满足高速动车组轴箱轴承长寿命、高可靠性的要求的情况下,是不是一定要采用冶炼耗电量大得多,从而成本和价格也高得多的电渣重熔钢,我想,这也应该是我们研究和解决的真问题。

责任编辑:bH_05104
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