斯凱孚與中國軸承鋼發(fā)展共贏(yíng)經(jīng)驗之鑒

去20年，中國軸承鋼伴隨著(zhù)經(jīng)濟的騰飛經(jīng)歷了快速的發(fā)展，很多應用場(chǎng)景的軸承鋼已邁入國際先進(jìn)水平行列。但不可否認，在航空和高鐵等一些高要求應用場(chǎng)景，國產(chǎn)軸承鋼的參與度仍較低；鋼廠(chǎng)之間軸承鋼質(zhì)量水平差距大，低質(zhì)量水平軸承鋼還在大量生產(chǎn)。如何實(shí)現中國軸承鋼再騰飛？斯凱孚（SKF）在過(guò)去20多年深耕中國軸承鋼開(kāi)發(fā)中所取得的經(jīng)驗，可引以為鑒。

1 斯凱孚對中國軸承鋼的開(kāi)發(fā)歷程

斯凱孚在中國的歷史可謂源遠流長(cháng)，早在 1912 年，也就是年輕的瑞典紡織技師斯文·溫奎斯特創(chuàng )立斯凱孚品牌后的第五年，便進(jìn)入了中國市場(chǎng)。斯凱孚中國于 20 世紀 90 年代開(kāi)始在中國設立軸承制造工廠(chǎng)，現已演進(jìn)為一家知識、技術(shù)和數據驅動(dòng)，以交付可靠運轉為使命的公司。在中國， 斯凱孚為汽車(chē)、風(fēng)電、鐵路、機床、醫療、食品和飲料、造紙等 40 多個(gè)行業(yè)提供產(chǎn)品和服務(wù)。通過(guò)將斯凱孚集團在世界各地不同行業(yè)獲取的成功經(jīng)驗及知識相結合，斯凱孚在中國實(shí)現了快速發(fā)展。目前，斯凱孚在中國已經(jīng)擁有 17 個(gè)生產(chǎn)基地，并積極踐行“區域資源服務(wù)區域市場(chǎng)”的戰略。

大量軸承的本地化生產(chǎn)，需要大量?jì)?yōu)質(zhì)的軸承鋼。如今， 斯凱孚中國工廠(chǎng)使用的絕大部分軸承鋼已實(shí)現了中國的本土化采購。為何斯凱孚能兼顧軸承鋼本地化采購及軸承質(zhì)量可靠穩定？這是因為斯凱孚曾擁有可生產(chǎn)世界先進(jìn)水平軸承鋼的特鋼企業(yè)，以及作為一家百年軸承企業(yè)所沉淀的豐厚知識、經(jīng)驗積累和標準化管理。

早在 1916 年，斯凱孚就收購了 HoforsBruk 鋼廠(chǎng)， 即世界著(zhù)名的軸承鋼制造商之一奧沃科（Ovako）的前身，并在近一個(gè)世紀的生產(chǎn)和運營(yíng)管理中，將其打造成特殊鋼行業(yè)的領(lǐng)先制造者，創(chuàng )造出世界領(lǐng)先的純凈鋼生產(chǎn)工藝，形成集團化公司，并將業(yè)務(wù)拓展到全球。SKF-MR 工藝， 因可把氧含量和夾雜物控制到極低的程度，被視為經(jīng)典冶煉法并載入眾多的教科書(shū)中，斯凱孚的材料標準亦被普遍視為高端軸承鋼的對照標桿。由于軸承鋼的質(zhì)量水平很大程度上決定了軸承的性能和壽命，斯凱孚集團采用全球統一且素以“嚴格” 著(zhù)稱(chēng)的鋼材批準流程。在對中國軸承鋼的認證方面，同樣遵循集團統一的認證流程。煉鋼工藝過(guò)程、實(shí)物質(zhì)量和質(zhì)量保證能力都必須滿(mǎn)足全球統一標準，且需得到斯凱孚全球材料專(zhuān)家組一致同意方可批準。

實(shí)際上，在 21 世紀 初，斯凱孚還只能從國外進(jìn)口軸承鋼。隨后的轉變得益于斯凱孚堅定不移地走本地化開(kāi)發(fā)之路。20 世紀 90 年代，一批先進(jìn)的超高功率、偏心底出鋼電弧爐被中國特鋼企業(yè)引進(jìn)，為優(yōu)質(zhì)軸承鋼的生產(chǎn)打下基礎。但當時(shí)中國軸承鋼的質(zhì)量水平還較低，和斯凱孚的要求差距巨大，這主要是三方面的原因：1）鋼廠(chǎng)對優(yōu)質(zhì)軸承鋼的認識不足 ；2）鋼廠(chǎng)對純凈軸承鋼的生產(chǎn)工藝沒(méi)有掌握 ；3）鋼企落后的質(zhì)量管理理念導致產(chǎn)品質(zhì)量穩定性差。

過(guò)去 20 多年，斯凱孚投入大量人力、物力與中國鋼廠(chǎng)進(jìn)行合作開(kāi)發(fā)。在 20 世紀 90 年代，斯凱孚派出一批頂級的材料、測試專(zhuān)家到中國。這些專(zhuān)家對當時(shí)中國軸承鋼行業(yè)的評價(jià)是 ：“中國的鋼廠(chǎng)還沒(méi)有像西方國家那樣建立起純凈軸承鋼的生產(chǎn)經(jīng)驗，要讓中國鋼廠(chǎng)生產(chǎn)出優(yōu)質(zhì)的軸承鋼，需要手把手、耐心地傳授經(jīng)驗?！?從此，斯凱孚開(kāi)始從三個(gè)方面助力中國鋼廠(chǎng)發(fā)展軸承鋼。

1.1  幫助中國鋼廠(chǎng)理解什么是優(yōu)質(zhì)軸承鋼

幫助中國鋼廠(chǎng)理解優(yōu)質(zhì)軸承鋼，首先從指導鋼廠(chǎng)怎么制金相試樣開(kāi)始。在評判鋼材的純凈度時(shí)，幾微米的微觀(guān)夾雜物都需要清楚地識別出來(lái)，但當時(shí)鋼廠(chǎng)傳統的金相制樣質(zhì)量差，檢測人員常常會(huì )把微觀(guān)夾雜物都當成污染物剔除。為推動(dòng)鋼廠(chǎng)提升制樣裝備的自動(dòng)化水平，斯凱孚為鋼廠(chǎng)檢驗人員提供到斯凱孚歐洲實(shí)驗室培訓的機會(huì )，并派專(zhuān)家到鋼廠(chǎng)現場(chǎng)培訓，毫無(wú)保留地將制樣技能傳授給鋼廠(chǎng)。這給鋼廠(chǎng)上了注重細節的第一課。

然而，制樣只是準確評判微觀(guān)夾雜物的第一步。當時(shí)中國軸承鋼標準還非常落后，微觀(guān)非金屬夾雜物評價(jià)準則模糊，大尺寸不變形微觀(guān)夾雜（DS）、非傳統類(lèi)微觀(guān)夾雜如 TiCN 等未納入微觀(guān)夾雜物的評定。面對此種狀況，斯凱孚對相關(guān)鋼廠(chǎng)進(jìn)行了“斯凱孚微觀(guān)非金屬夾雜物評價(jià)體系”培訓，并反復進(jìn)行微觀(guān)非金屬夾雜物評定一致性的驗證。除了夾雜物，作為評價(jià)鋼材組織均勻性的指標——碳化物的不均勻性，也是影響軸承壽命的一個(gè)重要因素。彼時(shí)，大方坯連鑄在國內已普及，但國際、國內標準中碳化物不均勻性評判標準卻并不適用于大方坯連鑄生產(chǎn)的軸承鋼。于是，斯凱孚根據碳化物不均勻性對軸承壽命的影響，建立起一套適合于連鑄軸承鋼的碳化物不均勻性評價(jià)體系，并及時(shí)宣貫到中國鋼廠(chǎng)。

這些行動(dòng)，讓鋼廠(chǎng)技術(shù)人員真正了解自己生產(chǎn)的軸承鋼與斯凱孚要求的差距，從而有了努力的方向。

1.2  指導鋼廠(chǎng)建立純凈軸承鋼生產(chǎn)理念

建立純凈軸承鋼生產(chǎn)理念，是生產(chǎn)純凈軸承鋼的必要條件。軸承鋼作為鋼中之王，生產(chǎn)工藝復雜，而當時(shí)的中國鋼廠(chǎng)，普遍采用以成分達標、抽檢合格作為主要目標的粗獷生產(chǎn)方式。每個(gè)工序都會(huì )發(fā)現很多影響鋼水純凈度的不恰當操作方式，例如 ：為了避免真空脫氣過(guò)程鋁損大而選擇在真空脫氣后添加鋁 ；連鑄前喂硅鈣線(xiàn)以改善可澆性 ；模鑄時(shí)無(wú)保護氣氛便進(jìn)行敞開(kāi)式澆注……斯凱孚耐心地灌輸純凈軸承鋼的生產(chǎn)理念，逐步改變鋼廠(chǎng)的傳統操作習慣，對耐材、合金、鋼包、脫氧工藝、精煉渣、真空脫氣、保護澆鑄、液位波動(dòng)控制、高溫擴散、控制軋制等軸承鋼生產(chǎn)的全過(guò)程都進(jìn)行細節控制，并固化工藝流程，確保所有斯凱孚的牌號都在指定的工藝路徑生產(chǎn)。

1.3  推行零缺陷理念，確保質(zhì)量的穩定性

純凈軸承鋼是生產(chǎn)出來(lái)的，而不是靠檢驗挑出來(lái)的。質(zhì)量穩定性是斯凱孚對純凈軸承鋼的另一基本要求。20 世紀 90 年代的鋼廠(chǎng)質(zhì)量意識淡薄，“能拿到鋼材已經(jīng)不錯，為何還來(lái)抱怨我的質(zhì)量問(wèn)題” 是當年斯凱孚在鋼廠(chǎng)碰到的真實(shí)案例。在鋼廠(chǎng)推行零缺陷理念，在當年看起來(lái)是一件不可思義的事。但斯凱孚沒(méi)有放棄， 因為過(guò)程控制極其重要，所有的鋼材抽檢方案都是基于穩定的過(guò)程而策劃的。如果過(guò)程不穩定，即使檢驗結果合格也不可以接受。通過(guò)無(wú)數次的現場(chǎng)培訓和審核，鋼廠(chǎng)開(kāi)始理解零缺陷要求，并將之作為日常的行為準則，無(wú)論技術(shù)人員或現場(chǎng)操作員工，一提起斯凱孚產(chǎn)品的工藝要求都能熟記于心。通過(guò)斯凱孚的認證是個(gè)痛苦而漫長(cháng)的過(guò)程，第一批企業(yè)均花了八年以上的時(shí)間才獲得斯凱孚的正式批準。而在中國鋼廠(chǎng)軸承鋼的開(kāi)發(fā)過(guò)程中，斯凱孚派出上百人次的專(zhuān)家團隊幫助鋼廠(chǎng)提高，并動(dòng)用了美國、德國、瑞典、荷蘭、法國、印度等多個(gè)斯凱孚實(shí)驗室資源對中國鋼廠(chǎng)的材料進(jìn)行確認。

軸承鋼企業(yè)的長(cháng)足進(jìn)步， 其根本驅動(dòng)力還是源于鋼廠(chǎng)管理者變革的決心及實(shí)際行動(dòng)。斯凱孚的推動(dòng)使得鋼廠(chǎng)在發(fā)展過(guò)程中少走了很多的彎路，這種模式也適用于推動(dòng)未來(lái)中國軸承鋼的進(jìn)一步發(fā)展。

2 中國軸承鋼的現狀

2.1  軸承鋼標準進(jìn)步顯著(zhù)， 標準認知有待提高

中國的軸承鋼標準在過(guò)去十年中有了較大的進(jìn)步。新國標 GB/T 18254-2016《高碳鉻軸承鋼》對大顆粒球狀夾雜物（DS）、碳氮化鈦（TiCN）夾雜物及 Sn、As、Sb、Pb、Al、Ti、Ca 等化學(xué)元素的控制都作出了要求，同時(shí)將 GB/T 10561-2005《鋼中非金屬夾雜物含量的測定標準評級圖顯微檢驗法》（ISO 4967）A 法作為微觀(guān)夾雜物評判準則，這相對于 GB/T 18254-2002《高碳鉻軸承鋼》有了很大的進(jìn)步。然而，目前國內尚有很多鋼廠(chǎng)對 GB/T 10561-2005《鋼中非金屬夾雜物含量的測定標準評級圖顯微檢驗法》中的 A 法缺乏應有的認識，造成偏差。比如，有些鋼廠(chǎng)的連鑄軸承鋼質(zhì)保書(shū)上顯示，按 GB/T 10561-2005《鋼中非金屬夾雜物含量的測定標準評級圖顯微檢驗法》中的 A 法評價(jià)， 球類(lèi)不變形微觀(guān)夾雜 D 類(lèi)細夾雜物、D 類(lèi)粗夾雜物及 DS 系夾雜物均為零。實(shí)際上，這樣的結果是處于國際先進(jìn)水平的鋼廠(chǎng)都很難達到的。低水平鋼廠(chǎng)沒(méi)法真正意識到自己的差距，也促使不熟悉軸承鋼的軸承企業(yè)過(guò)度收緊微觀(guān)夾雜物的接收標準。

2.2  加強對宏觀(guān)夾雜物的重視是提升軸承鋼質(zhì)量的必要條件之一

新國標制定時(shí)，考慮到當時(shí)高頻探傷國內應用技術(shù)不太成熟，并未如斯凱孚一樣將高頻水浸探傷作為對宏觀(guān)夾雜物檢測的強制要求，但宏觀(guān)夾雜正是當前國內很多鋼廠(chǎng)亟需關(guān)注的指標。目前，中國的軸承鋼企業(yè)仍存在兩極分化的情況，一些企業(yè)生產(chǎn)的常規軸承鋼水平已躋身于世界先進(jìn)行列，還有一些企業(yè)盡管使用世界一流的冶煉裝備，但仍生產(chǎn)不出高品質(zhì)軸承鋼。其中一個(gè)主要原因是鋼中宏觀(guān)夾雜物太多，而宏觀(guān)夾雜是導致軸承提前失效的重要因素。在斯凱孚對市場(chǎng)上隨機抽取的普通軸承鋼進(jìn)行 10MHz 高頻水浸探傷試驗中發(fā)現，大于 10mm 的宏觀(guān)夾雜不在少數。由于很多鋼廠(chǎng)和軸承企業(yè)沒(méi)能像斯凱孚一樣有效地識別鋼中宏觀(guān)夾雜物及意識到其帶來(lái)的風(fēng)險，導致低質(zhì)量水平的軸承鋼仍大量在市場(chǎng)流通。

2.3  開(kāi)發(fā)適用于高要求應用場(chǎng)景的軸承鋼，需要軸承企業(yè)和鋼廠(chǎng)的緊密合作

對于絕大多數用于高要求應用場(chǎng)景的軸承鋼品種，盡管中國的特鋼企業(yè)已經(jīng)擁有如保護氣氛電渣冶煉和雙真空冶煉等必要的生產(chǎn)裝備，但由于相關(guān)軸承企業(yè)的高端軸承鋼沒(méi)在中國批量采購而使得中國鋼廠(chǎng)缺少實(shí)踐的機會(huì )。另外，并不是擁有了優(yōu)質(zhì)的軸承鋼，就一定能生產(chǎn)出優(yōu)質(zhì)的軸承。如斯凱孚生產(chǎn)的航空發(fā)動(dòng)機軸承， 除了對關(guān)鍵零件鋼材有極高的要求，對后道工藝等都進(jìn)行著(zhù)嚴苛的把控，最終才能制造出滿(mǎn)足航空發(fā)動(dòng)機惡劣工作環(huán)境的軸承。因此，開(kāi)發(fā)適用于高要求應用場(chǎng)景的軸承鋼，需要先進(jìn)的軸承企業(yè)和先進(jìn)鋼廠(chǎng)的緊密合作。

3 合作共贏(yíng)，推動(dòng)中國軸承鋼再騰飛

卓越性能的軸承是卓越的軸承設計、卓越的軸承制造工藝及優(yōu)質(zhì)軸承鋼的結合。斯凱孚已深深扎根于中國這片土地，根據“區域資源服務(wù)于區域市場(chǎng)”的戰略，斯凱孚持續加大在中國的投資。未來(lái)，更多斯凱孚的高端軸承都將逐步走向本地化，因此所需軸承鋼的本土化開(kāi)發(fā)已被提上議程。斯凱孚會(huì )繼續與中國鋼廠(chǎng)合作開(kāi)發(fā)高品質(zhì)軸承鋼，并愿為中國軸承鋼標準的進(jìn)一步提升及軸承鋼的再騰飛作出貢獻。(斯凱孚中國鋼鐵技術(shù)經(jīng)理 黃平）