金属自修复材料在轴承上的应用（一）

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    摘要：金属磨损自修复材料，是由一组天然矿石材料的超细粉体构成的，添加在润滑脂（或油）中，轴承运转中，在摩擦表面金属磨损时产生的热能作用下发生化学置换反应，在滚动体和滚道的摩擦表面生成光洁度的铁基硅酸盐耐磨保护层（金属陶瓷层），使轴承的使用寿命获得大幅度增大。   
    自改革开放以来，我国轴承工业的发展取得了举世瞩目的成就。自2000年起，按照轴承的年产量排序，我国成为继日本、美国、德国之后的世界轴承产量第四大国。轴承年产量已达20多亿套，年产值约240亿元人民币。其中出口量占总产量的50%以上，年创汇约7亿美元。近些年来，我国轴承产品在尺寸精度、旋转精度、振动噪声、寿命和可靠性等方面也都取得了明显的进步。但是国产轴承与国外轴承生产大国的产品相比，在品种上和质量上还存在着较大的差距。要进一步增加品种和提高质量，必须在轴承的设计、制造、材料、测试和润滑等综合技术上下功夫，需要有一个发展的过程。金属磨损自修复材料在国产轴承上的应用提高了轴承的可靠性，降低了轴承滚道和滚动体之间的摩擦系数，大幅度延长了轴承的使用寿命，使通用轴承向“无限寿命”新概念要求的方向前进了一大步，具有显著的经济效益。  
    一、我国轴承产品的品种质量概况：  
    1997年至1999年，根据国家质量技术监督局制定的“国家监督抽查产品目录”对滚动轴承进行产品质量抽查，三年平均合格率为68%。2000年抽查产品质量比1999年高出6个百分点，证明质量监督抽查管理工作取得明显效果。与轴承工业发达国家相比，国产轴承在品种和质量上的差距主要表现在：  
    1、国产轴承品种少，产值低。轴承工业发达国家生产的轴承品种达15万个，我国生产的轴承品种仅2万余个，而且大多数为通用产品。国内轴承企业有2000余家，年产值的总和列在世界五大轴承公司（SKF、NSK、KOYO、NTN、NMB）之后，因此，我国轴承企业规模小，产值低，我国出口轴承平均每套价格只有0.4美元。  
    2、国产轴承尺寸精度公差的离散度大。虽然我国轴承在尺寸公差与旋转精度上取得很大的进步，接近国外名牌产品水平，但在尺寸偏差的离散度方面还存在着较大的差距。  
    3、在振动、噪声和异常声方面，我国轴承的振动极值水平高出国外名牌产品10dB以上。以6202轴承为例，国外名牌产品为26dB左右，抽检国内18个轴承企业产品，其平均值为37.5dB。  
    4、国产轴承的寿命和可靠度值仍较低。以深沟轴承为例，国外名牌产品的寿命一般大于计算寿命的8倍（最高可达30倍以上），可靠度达0.98以上；国产轴承的寿命一般为计算寿命的3~5倍，可靠度为0.96左右。  
    由于国产轴承在品种和质量上存在上述差距，作为轴承生产大国，我国日益发展的家电、汽车、纺织、机床等行业每年还不得不向国外进口大量轴承。进口的轴承产品主要是家用电器的低噪音及静音球轴承、长寿命汽车轴承、机床主轴轴承、高速铁路客车和货车轴承、高速纺织机械轴承等。1999年进口6.4亿套，2000年进口9.3亿套，2001年进口7.2亿套。 
    由于国产轴承的寿命短，使得轴承不能与机电设备同寿命，停机维护更换轴承，降低了设备的利用率和增加了维修费用。因轴承的可靠度低而产生的失效，引发了许多重大事故。轴承工业发达国家生产的通用轴承已开始使用“无限寿命”这一新概念，专用轴承也提出了与配套主机“同步寿命”和大修期内“零失效”的指标要求。因此，国产轴承还必须继续努力在提高产品寿命和可靠性方面下功夫。