科技新进展：高品质轴承钢标准创新与国际化

一、研究的背景与问题

轴承工业是国家基础性战略性产业，对国民经济发展和国防建设起着重要的支撑作用。轴承钢是钢铁材料中的高技术产品，是重大装备制造和国家重点工程建设所需要的关键材料，是高端制造业的保障。但是，以航空发动机、高档轿车变速箱、高速精密机床和长寿命冶金轧机为代表的国产高端装备用高档轴承使用寿命仅为日美欧等发达国家或地区同类产品的20%-50%，可靠性也远远落后于国外水平，导致高速铁路、城市轨道交通、高档轿车、高档机床、大型盾构机、风力能源等高端装备用基础件完全依赖进口，严重制约了我国高端装备制造业自主发展。为实现高端装备用轴承钢的国产化，彻底解决轴承钢难题，迫切需要制定高品质轴承钢标准。

我国自上世纪90年代起开始研发轴承钢，通过多年技术工艺攻关，本项目开始前已具备批量稳定生产超高洁净高碳铬轴承钢的基础；项目团队拥有多年生产氧含量不超过5ppm、疲劳寿命达2000万次的超高洁净高碳铬轴承钢的基础，为本项目提供了大量丰富的生产经验和技术支持。

本项目主要解决以下问题：

1.解决高端轴承钢依赖进口，自主标准缺失的问题。中国在轴承钢国际标准领域话语权缺失，轴承钢国际标准由日、德等国主导，中国高端轴承钢产品出口需遵循他国制定的标准，面临技术条款制约和贸易壁垒；同时国内自主轴承钢标准体系不完善，导致国产高端轴承钢在航空航天等核心领域缺乏统一、权威的标准作为选材、验收依据，直接制约国产材料的市场应用和推广。

2.解决产品与多样化高端应用场景需求不匹配的问题。从通用领域到航空航天、风电、轨道交通等重点装备，不同工况对材料性能提出了差异化、严苛化的要求，而国内标准体系在“专材专用”的精准指导上尚不完善。

3.解决碳化物传统评级标准模糊、主观性强的问题。传统标准对碳化物带状评级描述简单，缺乏明确的评级主次和量化依据，导致不同人员评级结果差异大。同时，传统标准对碳化物带状多样性缺乏具体描述，导致实际评级时难以操作。

二、解决问题的思路与技术方案

项目团队以轴承钢科研攻关方向为核心，系统性开展标准化研究布局，积极推动“科技创新链”与“标准研究链”融合发展，将标准化全面融入科研过程，与国家十四五重点研发计划《长寿命高稳定性轴承钢绿色高效产业化核心技术》、国家十三五重点研发计划《轴承钢冶金质量控制基础理论与产业化关键共性技术研究》、江苏省科技成果转化专项资金项目《重大装备用高端轴承钢生产关键技术研发及产业化》配套，推动工艺技术研究与标准研究、科技成果转化与标准制定、科技成果产业化与标准实施“三同步”，实现“科研成果—标准—市场化产业化”三级跃升，以更快速度、更高效率、更高质量推动科研产出的新技术、新产品市场化和产业化。项目团队主要针对轴承钢材料关键技术研究与推广应用，开展国际标准、国家标准、行业标准和团体标准的研制，构建一套科学完整适用的轴承钢标准体系。

图1 总体思路

1.全面梳理国内外轴承钢生产技术水平现状，开展国内外相关标准的研究分析及行业现状分析，深入了解国内外标准情况和水平，确定标准研制方向和层级设计，推动标准国际化，掌握国际话语权。

2.对氧含量、非金属夹杂物、低倍组织、脱碳等重要性能有影响的关键技术指标进行研究，使标准能够满足市场需求，体现当前的技术发展水平，实用性、操作性强，对轴承钢的生产具有较好的指导性。

3.将标准化全面融入科研过程，将科研成果、先进专利同步向标准转化，同时，通过标准的应用和实施，促进生产技术和行业的发展。

三、主要创新性成果

本项目属于重点钢产品标准研制领域。

为实现高端装备用轴承钢国产化，彻底解决轴承钢制约性难题，迫切需要制定高品质轴承钢标准，以满足更高要求。本项目聚焦高品质轴承钢，以体系化布局构建轴承钢标准矩阵，统筹推进ISO 683-17:2023《热处理钢、合金钢和易切削钢 第17部分：滚球和滚柱轴承钢》、GB/T 28417-2023《碳素轴承钢》、GB/T 42785-2023《轴承钢盘条》、GB/T 29913-2025《中碳合金轴承钢》、YB/T 6378-2025《轨道交通用高碳铬轴承钢》和T/CISA 159-2021|T/CSM 26-2021《超高洁净连铸高碳铬轴承钢》6项标准的研制，形成覆盖轴承钢核心材料类型、产品形态、应用场景的一体化标准体系，为高品质轴承钢国产化提供系统性、层级化的技术指导。创新和先进点：

1.国际化标准。ISO 683-17:2023是我国首次牵头ISO国际特殊钢标准研制项目，实现了特殊钢标准领域的“中国突破”。

2.引领型标准。团标《超高洁净连铸高碳铬轴承钢》入选中国钢铁工业协会/中国金属学会“钢铁高质量发展标准引领行动”，以高水平标准引领中国钢铁品牌建设和行业健康发展，提高中国钢铁工业的国际影响力。

3.标准体系全覆盖。形成覆盖轴承钢核心材料类型、产品形态、应用场景的一体化标准体系。标准体系覆盖全面，满足不同用户需求。

4.独创性技术指标。《轴承钢盘条》技术指标先进，明确碳化物带状根据宽度、颗粒大小、聚集程度综合评定，同时给出了单条和多条碳化物带状宽度的判定方法并首次引入细颗粒碳化物的概念。

5.绿色化转型。加快我国轴承钢工艺技术改进的步伐，通过连铸代替模铸，显著提高生产效率、降低生产成本、减少资源消耗和环境污染，助力实现绿色低碳。

6.落地实效显著。本项目已深度融入国内外知名轴承用户的生产制造、采购验收全流程，成为企业生产经营、质量管控的核心技术依据，落地应用价值与成效得到行业广泛验证。

本项目具有良好的市场推广应用价值，引领行业技术进步，应用前景广阔，授权发明专利2件，论文3篇。

应用推广：本项目中的产品已批量供应国内外知名轴承用户，近三年项目团队新增产值18.15亿元，经济效益显著。

四、应用情况与效果

1.本项目中国家标准、行业标准和团体标准发布后，中国钢铁工业协会、中国金属学会及全国钢标准化委员会相关分技术委员会组织宣贯，大力推进标准的实施，提高市场对标准的认知度和认可度，从而提高标准的应用效果，提升产品水平。本项目可有效指导轴承钢制造企业的生产，规范轴承用户按标准选材，大幅提升轴承钢产品质量水平，以高水平标准引领中国钢铁品牌建设和行业健康发展。

2.同步完成了GB/T 42785-2023《轴承钢盘条》、GB/T 28417-2023《碳素轴承钢》国家标准英文版，并于2023年9月发布实施，该英文版标准对国家“一带一路”建设发挥了重要作用。

3.本项目实施以来，极大地推进我国轴承钢生产装备和工艺技术改进的步伐，推动新工艺新技术的应用。通过连铸代替模铸，使生产成本大幅下降，生产效率大幅提高，资源能耗和环境污染大幅减少，助力我国实现双碳目标。

4.标准市场化、产业化取得了丰硕的成果。本项目指导生产的超长寿命、高稳定性轴承钢成功通过众多全球著名轴承公司的认可，兴澄特钢获多家公司“最佳供应商”、“最佳质量奖”称号，显著提升中国轴承钢的市场竞争力。

5.以标准引导应用研究，建立完善的评价方式体系，为客户实现精准开发、为产业链创造价值。本项目主要完成单位对轴承钢材进行旋转弯曲、高温接触疲劳等试验，评价钢材的疲劳寿命和影响因素，开展关键共性技术研究，形成完善的高品质轴承钢组织、性能的评价体系，实现产品质量升级。

6.通过标准的建立，推动中国超高纯净轴承钢的冶炼技术发展与进步，为中国轴承钢进军高端应用领域做贡献。项目团队针对轴承钢行业高端装备需求，开展新材料的研制。利用高品质轴承钢基础理论研究成果和共性技术研究成果，根据不同类型的轴承在不同工况下的实际运行状态，研究开发高端轴承钢新材料，大幅提升纯净度，提高疲劳寿命3-5倍；成功开发供中车铁路轴承钢、供来福谐波机器人柔轮用钢等国内首发产品，替代进口。

信息来源：江阴兴澄特种钢铁有限公司