3 中國(guó)鋼球工業(yè)的現(xiàn)狀和問題

中國(guó)鋼球工業(yè)自1948年生產(chǎn)出第一批產(chǎn)品已有56年的歷史，從技術(shù)進(jìn)步和行業(yè)發(fā)展看，改革開放后的發(fā)展是最快的階段，目前我國(guó)鋼球行業(yè)已經(jīng)能生產(chǎn)0.5~200多mm的鋼球，材料以GCr15為主，還大量生產(chǎn)低碳、防磁、防腐蝕、耐高溫、有色金屬、各種陶瓷和非金屬材料球，精度已經(jīng)能批量生產(chǎn)G1000～G5，產(chǎn)品廣泛用于軸承、工程機(jī)械、家用電器、汽車、農(nóng)業(yè)機(jī)械、機(jī)床、摩托車、冶金、化工、儀器儀表……，全國(guó)鋼球生產(chǎn)點(diǎn)不少于幾百個(gè)，其中有上千人的大企業(yè)，也有幾個(gè)人的小工廠，有從毛坯到成品獨(dú)立加工的，也有只加工某一工序的，形成了一個(gè)大企業(yè)周圍分布無數(shù)個(gè)小企業(yè)和生產(chǎn)點(diǎn)的大局面，這種局面加快了鋼球行業(yè)的發(fā)展，但也出現(xiàn)了無序的競(jìng)爭(zhēng)，這種競(jìng)爭(zhēng)不僅在國(guó)內(nèi)，而且超越了國(guó)界，中國(guó)已經(jīng)成為世界上鋼球企業(yè)最多的國(guó)家，也是產(chǎn)量最大的國(guó)家，但要成為鋼球生產(chǎn)強(qiáng)國(guó)還有很多問題需要解決。下面就中國(guó)鋼球行業(yè)的現(xiàn)狀和問題作一分析。

3.1原材料方面

制作鋼球的鋼材有很多品種，但實(shí)際能供應(yīng)的品種甚少，有些雖能生產(chǎn)，但量少的無法提供。碳鋼球用的是建筑用材，沒有理想的低碳鋼球用材。軸承鋼的標(biāo)準(zhǔn)從兩部協(xié)議已發(fā)展到GB/T18254-2000，GB/T18254-2001標(biāo)準(zhǔn)，中國(guó)終于有了軸承鋼國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)，通過引進(jìn)、改進(jìn)、更新設(shè)備，產(chǎn)品質(zhì)量有了很大的提高，國(guó)際上的跨國(guó)軸承公司、汽車配件公司已經(jīng)可以采用或正在對(duì)國(guó)內(nèi)鋼材進(jìn)行認(rèn)可，上鋼五廠是他們的首選目標(biāo)，經(jīng)過加價(jià)優(yōu)選的材料無論是氧含量、鈦含量、夾雜物上都有提高，為優(yōu)質(zhì)鋼球的生產(chǎn)創(chuàng)造了條件，但價(jià)格要高于一般產(chǎn)品。從總體上說，我國(guó)軸承質(zhì)量穩(wěn)定性較差，波動(dòng)大，當(dāng)市場(chǎng)供大于求時(shí)，質(zhì)量往往會(huì)好于供不應(yīng)求時(shí)期。一些信譽(yù)度差的鋼廠以次充好，為提高成材率，減少頭部切除長(zhǎng)度，或者將被切除部分不該用于鋼球的，因管理不善，混入了鋼球用材，造成鋼球質(zhì)量后患無窮。鋼材的裂紋仍是鋼球行業(yè)頭痛的事，加工前局部裂紋很難發(fā)現(xiàn)，成球后鋼廠不認(rèn)帳，這樣增加了鋼球行業(yè)的質(zhì)量風(fēng)險(xiǎn)和成本。另外，因軸承出現(xiàn)無序競(jìng)爭(zhēng)，相互壓價(jià)，低價(jià)競(jìng)爭(zhēng)，帶來了鋼球的無序競(jìng)爭(zhēng)，低價(jià)競(jìng)爭(zhēng)，而鋼球又是形狀簡(jiǎn)單大批量生產(chǎn)的機(jī)械零件，材料在產(chǎn)品成本上占最大的一塊，鋼材的價(jià)格和質(zhì)量對(duì)鋼球影響很大，鋼球用材，由于它是全工作面產(chǎn)品，比軸承要求更高，按傳統(tǒng)的要求，用于鋼球的鋼材只能用模鑄工藝生產(chǎn)的，鋼錠的頭部不能用于鋼球。由于受價(jià)格因素的驅(qū)動(dòng)，市場(chǎng)上各種劣質(zhì)鋼材時(shí)有出現(xiàn)，個(gè)別企業(yè)用國(guó)產(chǎn)連鑄鋼材和低價(jià)劣質(zhì)鋼材大膽地用于鋼球，這樣造成了市場(chǎng)的混亂，質(zhì)量的混亂，這必須引起有關(guān)方面重視，使中國(guó)鋼球行業(yè)沿著公開、公正、誠信、有序競(jìng)爭(zhēng)和健康的方向發(fā)展。

3.2 工藝方面

由于改革開放加強(qiáng)了國(guó)內(nèi)企業(yè)與國(guó)外企業(yè)的交往，滾動(dòng)體專委會(huì)經(jīng)常組織有關(guān)企業(yè)研討、交流、攻關(guān)、考察，使國(guó)內(nèi)鋼球企業(yè)較多地了解到國(guó)外情況，促使國(guó)內(nèi)鋼球工藝逐步優(yōu)化，從總體工藝流程來看與國(guó)外大同小異?？偧庸ち袅可?，由于受機(jī)床、材料、模具的限制要普遍大于國(guó)外。在工藝的實(shí)施細(xì)節(jié)上，或稱專用技術(shù)上各家企業(yè)百花齊放，總體上還有不小差距，規(guī)范性太差，研究深度還不夠。

3.3 輔助材料方面

改革開放以來是鋼球行業(yè)發(fā)展最興旺的時(shí)期，也帶動(dòng)了相關(guān)企業(yè)的蓬勃發(fā)展。

砂輪是磨削鋼球的重要工具，原來僅依靠一砂、二砂，質(zhì)量問題長(zhǎng)期得不到解決，無論是耐用度、外觀和外形尺寸幾十年一貫制，引入了競(jìng)爭(zhēng)機(jī)制，幾十年得不到解決的問題，基本得到解決。80年代初引入我國(guó)的2000#樹脂砂輪現(xiàn)已實(shí)現(xiàn)國(guó)產(chǎn)化，但在使用效果上與進(jìn)口尚有一定差距，4000#樹脂砂輪的攻關(guān)工作還在進(jìn)行中，目前4000#以上的樹脂砂輪尚需進(jìn)口。

磨板的質(zhì)量直接影響鋼球的表面質(zhì)量，經(jīng)過多次攻關(guān)取得一定成效，但由于鑄造行業(yè)變化較大，人員變更也大，技術(shù)力量分散，質(zhì)量穩(wěn)定性仍較差，與國(guó)外還是有不小的差距，尤其是精磨板的質(zhì)量不穩(wěn)定直接會(huì)導(dǎo)致鋼球表面質(zhì)量的不穩(wěn)定。

水溶性、油溶性磨削液是精研和精磨鋼球的重要原料，它們是多種化工原料調(diào)和而成，由于我國(guó)化工原料品種少、質(zhì)量波動(dòng)大，導(dǎo)致磨削效果差異大，最終影響鋼球表面質(zhì)量的穩(wěn)定性。目前部分企業(yè)還是依靠進(jìn)口原料，這樣成本也會(huì)相對(duì)提高不少。

光磨板是銼削球坯用的合金鑄鐵板，自70年代開發(fā)成功至今，生產(chǎn)廠一換再換，專業(yè)人員缺乏，產(chǎn)品能用，但缺少進(jìn)一步改進(jìn)提高的能力，與國(guó)外相比有不小的差距，具體表現(xiàn)在磨削效率、耐用度、砂眼等問題，它直接影響鋼球的質(zhì)量和經(jīng)濟(jì)效益。

各種磨料是鋼球生產(chǎn)所必須的輔料，傳統(tǒng)的精研鋼球用的磨料是三氧化二鉻，它在我國(guó)是一種化學(xué)試劑或工業(yè)純，它的技術(shù)指標(biāo)是化學(xué)成分純度的百分比，作為磨料需要的是硬度、粒度、顆粒均勻性、雜質(zhì)含量和拋光性能等指標(biāo)，因此使用與生產(chǎn)出現(xiàn)明顯脫節(jié)。在國(guó)外，同樣是三氧化二鉻，不同的用途有不同的技術(shù)指標(biāo)，這樣適應(yīng)性就強(qiáng)。

從以上的砂輪、磨板、磨削液、磨料現(xiàn)狀分析，總體上有很大進(jìn)步，為我國(guó)鋼球技術(shù)的發(fā)展作出了貢獻(xiàn)，但離國(guó)際先進(jìn)水平及用戶要求還有很大差距，愿他們繼續(xù)為中國(guó)鋼球趕上國(guó)際先進(jìn)水平作出努力。

3.4 企業(yè)管理方面

任何一個(gè)企業(yè)真正要上水平，一定要具備兩方面條件：一方面要有嚴(yán)格規(guī)范的管理，另一方面要有先進(jìn)的技術(shù)，二者缺一不可。對(duì)鋼球生產(chǎn)來說更是如此，鋼球看是簡(jiǎn)單，真正做好真不容易！有好的技術(shù)能生產(chǎn)出一批或幾批好球，要有穩(wěn)定的質(zhì)量，沒有有效的管理，穩(wěn)定便成為空話。

改革開放后不但引進(jìn)了不少鋼球設(shè)備、測(cè)試儀器，也引進(jìn)了一些先進(jìn)理念，甚至一些好的管理方法，好的理念逐步被我們所接受。隨著質(zhì)量管理體系的廣泛推行，和日常暴露出的一些問題，管理的重要性越來越明顯。我國(guó)主要的鋼球企業(yè)，最早的五大廠全是國(guó)有企業(yè)，后來發(fā)展到十大廠甚至更多，基本也主要是國(guó)有企業(yè)和少量集體企業(yè)，因此這些企業(yè)在書面管理上做得比較到位，實(shí)際操作上尚有不足。特別是一些先進(jìn)的、全新的管理方法推行難度較大。隨著經(jīng)濟(jì)改革的深入，國(guó)有企業(yè)和集體企業(yè)正逐步向股份制方向轉(zhuǎn)換，管理也正逐步去滿足這種轉(zhuǎn)換。90年代產(chǎn)生的鋼球企業(yè)主要是民營(yíng)企業(yè)，從企業(yè)數(shù)量上遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過前40年，但總體生產(chǎn)能力仍是前40年的企業(yè)占主導(dǎo)地位，這些民營(yíng)企業(yè)起步時(shí)往往是家屬式的，企業(yè)發(fā)展了，家屬管理模式適應(yīng)不了生產(chǎn)的需要，原有的管理模式向高一級(jí)形式變化。因此這一類企業(yè)的管理只是初級(jí)階段的管理。總之，國(guó)內(nèi)鋼球企業(yè)的管理與國(guó)外先進(jìn)企業(yè)相比差距更大，這一方面是因?yàn)槲覀兊钠髽I(yè)進(jìn)入市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)時(shí)間不長(zhǎng)，企業(yè)如何適應(yīng)市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)，摸索適應(yīng)我國(guó)國(guó)情的有效管理需要時(shí)間，國(guó)外一些好的經(jīng)驗(yàn)應(yīng)該借鑒，但也不能全搬，因?yàn)闊o論是人員素質(zhì)、企業(yè)規(guī)模、產(chǎn)品結(jié)構(gòu)、硬件條件、設(shè)備狀況、生產(chǎn)組織形式均不相同，要把國(guó)外的經(jīng)驗(yàn)與國(guó)內(nèi)實(shí)際情況結(jié)合起來，才是最有效的。另一方面，鋼球的低價(jià)競(jìng)爭(zhēng)客觀上也影響到企業(yè)在管理上的投入。

3.5 技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)問題

鋼球的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)第一次制定并推行是在1964年，第二次修訂的版本是1977年，第三次修訂是1984年，這三個(gè)版本都是原則上部分采用ISO標(biāo)準(zhǔn)，由于當(dāng)時(shí)的工藝水平低，常規(guī)生產(chǎn)無法達(dá)到國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)，按當(dāng)時(shí)的國(guó)情，某些項(xiàng)目在ISO標(biāo)準(zhǔn)基礎(chǔ)上作一調(diào)整，制定了自己的標(biāo)準(zhǔn)。隨著鋼球技術(shù)的發(fā)展和工藝水平的提高，原來執(zhí)行的國(guó)標(biāo)已落后于實(shí)際水平，由此制定了新的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)，即GB308-89標(biāo)準(zhǔn)，為向國(guó)際水平靠攏，新的標(biāo)準(zhǔn)等同采用ISO3290-1975，除了沒有采用英制規(guī)格外，其他已與國(guó)際接軌，ISO標(biāo)準(zhǔn)的采用，與國(guó)際交往有了共同語言。1998年，國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)化組織又頒發(fā)了新的鋼球標(biāo)準(zhǔn)，為趕上先進(jìn)水平，我國(guó)等同采用了此標(biāo)準(zhǔn)，頒布了GB308-2002標(biāo)準(zhǔn)，新標(biāo)準(zhǔn)引入了表面不平度和形狀參數(shù)的概念，給出了波紋度的定義，對(duì)表面粗糙度定義作一修正，優(yōu)化了球的尺寸，增加了G24、G60，Ra的數(shù)值有所壓縮，這樣真正與國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)同步了，更有利于中國(guó)鋼球發(fā)展，并與世界融為一體。

3.6質(zhì)量現(xiàn)狀

中國(guó)鋼球從材料上分，主要有三大類：一類是低碳鋼，這類材料的產(chǎn)品檔次較低，由于價(jià)格原因，原來向日本、臺(tái)灣等地采購的都轉(zhuǎn)入中國(guó)大陸，也有一些境外企業(yè)轉(zhuǎn)移至大陸生產(chǎn)。由于這類產(chǎn)品使用要求低，雖有質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)，而價(jià)格標(biāo)準(zhǔn)更為突出，材料問題、熱處理滲碳問題、壓碎值問題，混球和缺陷球比例過高也許被稱為垃圾球的主要原因。第二類是不銹鋼球，其中有馬氏體不銹鋼和奧氏體不銹鋼，馬氏體不銹鋼球要求要高于奧氏體不銹鋼球，但總體要求會(huì)低于軸承鋼，因此質(zhì)量矛盾也不突出。第三類是軸承鋼鋼球，這類材料在鋼球中占主導(dǎo)地位，在這類鋼球中10mm以下的數(shù)量最多，因此，中國(guó)鋼球的技術(shù)進(jìn)步、引進(jìn)技術(shù)的消化、工藝改進(jìn)、先進(jìn)技術(shù)的采用推廣、總的物力財(cái)力的投入在這方面也是最大的。在原機(jī)械部組織下，通過“七五”科技攻關(guān)和大循環(huán)水劑精研技術(shù)的推廣，使中國(guó)鋼球進(jìn)了很大一步，目前國(guó)內(nèi)廣泛采用的就是此成果的基本內(nèi)容，只要按一定的規(guī)范進(jìn)行操作，此工藝獲得的鋼球球形誤差、球直徑變動(dòng)量、表面粗糙度Ra都能得到滿意的效果，基本能達(dá)到國(guó)外同等水平，甚至更好，但Ry的數(shù)值往往不太理想。在批直徑變動(dòng)量上，工藝技術(shù)上不存在問題，要達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)也無大礙，但操作和調(diào)整不當(dāng)，個(gè)別數(shù)值會(huì)偏大，與國(guó)外實(shí)物質(zhì)量比會(huì)出現(xiàn)一些小問題。尺寸定值上，國(guó)內(nèi)問題較大，同樣的鋼球各家測(cè)值結(jié)論不一，這與測(cè)量方法、儀器、環(huán)境、人的因素都有關(guān)。鋼球的壓碎值一般都能達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)（JB/T1225-2001），但與日本相比均會(huì)偏小。鋼球的動(dòng)態(tài)性能，是低噪音軸承對(duì)鋼球的重點(diǎn)要求，“七五”攻關(guān)的最終目的就是要鋼球滿足電機(jī)軸承配套的需要，從80年代的“七五”攻關(guān)至今，鋼球的振動(dòng)值水平又有新的提高，就振動(dòng)值數(shù)值來說，已達(dá)到相當(dāng)?shù)乃?，但不足的是?shù)值的離散性一般都要在3dB以上，國(guó)外好的水平一般是2dB。隨著無異音軸承的問世，對(duì)鋼球的表面提出了更高的要求，不僅要解決缺陷球的漏網(wǎng)，更要解決鋼球表面的各種傷痕，對(duì)全工作面的鋼球來說，確實(shí)是項(xiàng)艱難的工作，日本采用光電外觀的辦法，但也不能徹底解決此問題，因?yàn)閮x器檢查有較好的穩(wěn)定性，但靈敏度還是有限的。國(guó)內(nèi)為解決此問題工藝上采用了各種辦法，盡量防止和減少缺陷的漏檢和傷痕的產(chǎn)生，當(dāng)然光電外觀檢查也是一種不錯(cuò)的補(bǔ)救措施，目前國(guó)內(nèi)也正在開展這方面的研究，期待早日可以用于生產(chǎn)?？傊?，國(guó)內(nèi)鋼球缺陷和表面?zhèn)鄣穆z比過去有很大提高，但還滿足不了用戶的要求。

鋼球質(zhì)量要趕上當(dāng)代先進(jìn)的實(shí)物質(zhì)量水平，除了精度、粗糙度、表面質(zhì)量、動(dòng)態(tài)性能以外，可靠性和壽命是兩項(xiàng)重要指標(biāo)，國(guó)內(nèi)鋼球行業(yè)早在九十年代就開始做這方面的工作，當(dāng)時(shí)為了軍用、航空產(chǎn)品的可靠性，把渦流探傷技術(shù)成功地用于鋼球制造，接著又把此技術(shù)擴(kuò)展到汽車用鋼球的制造，這一技術(shù)的成功，對(duì)鋼球的可靠性起著至關(guān)重要的作用。由于我國(guó)深溝球軸承的大力發(fā)展，某種程度上，對(duì)噪音、異音比對(duì)可靠性壽命更注重，這是市場(chǎng)的導(dǎo)向，也許是價(jià)格的原因，在這種情況下，我國(guó)鋼球在選材上和某些工藝環(huán)節(jié)上的差異，導(dǎo)致壽命（噪音壽命、疲勞壽命）差異較大，據(jù)統(tǒng)計(jì)，在70年代，國(guó)內(nèi)軸承的損壞有70%是由鋼球所致，近來有所下降，但鋼球仍是軸承中最容易損壞的部分。隨著我國(guó)汽車工業(yè)的大發(fā)展，汽車軸承的可靠性直接影響汽車的可靠性，因此軸承的可靠性和壽命必將放在重要地位，我們必須面對(duì)這一事實(shí)，去認(rèn)真對(duì)待。鋼球的噪音壽命不但需要鋼球行業(yè)去研究，也需要軸承行業(yè)去研究，確切地說是需要雙方共同研究，目標(biāo)是降低軸承的噪音，提高軸承的壽命乃至疲勞壽命。從軸承鋼鋼球的質(zhì)量現(xiàn)狀看，進(jìn)步不小，但發(fā)展仍不平衡，鋼材優(yōu)劣差異大，部分鋼球質(zhì)量已接近和達(dá)到國(guó)際先進(jìn)水平，總體仍有差距，尚需我們繼續(xù)努力。