建龙集团北满特钢研发的稀土轴承钢滚动体用钢成功应用

近日，我国首套盾构机用超大直径主轴承研制成功。建龙北满特钢为其提供的稀土轴承钢滚动体用钢，为解决我国国产高端装备关键基础部件的“卡脖子”难题贡献了建龙力量。

超大型盾构机用主轴承

(资料图片)

该主轴承是目前我国制造的直径最大、单重最大的盾构机用主轴承。其直径8米、重达41吨，将安装在直径16米级的超大型盾构机上，用于隧道工程挖掘。经国家轴承质量检验检测中心检测和专家组评审，认为该主轴承各项技术性能指标与进口同类主轴承相当，满足超大型盾构机装机应用需求。

盾构机是国民经济建设的重大装备，承载着穿山越岭、过江跨海的重任。我国已实现了盾构机的国产化，但其核心部件——主轴承却依赖进口，亟需打通自主可控制造的“最后一公里”。

主轴承是盾构机刀盘驱动系统的核心关键部件，直径8米的主轴承在运转过程中承载的最大轴向力达10万千牛（相当于2500头亚洲象的重力）、径向力达1万千牛、倾覆力矩达10万千牛·米。因此，要求制造轴承的材料需具备高纯净、高均质、高强韧、高耐磨的要求。

此前，我国盾构机用超大直径主轴承制造久而未决的主要原因在于，制造轴承的材料和大型滚子的加工精度不过关，全流程技术链条不贯通。

为此，中国科学院于2020年启动了“高端轴承自主可控制造”战略性先导科技专项。其中，建龙北满特钢作为重要的科研合作伙伴之一，共同承担了稀土轴承钢滚动体用钢关键技术攻关。

针对该项目特殊要求，建龙北满特钢专门成立联合专业攻关组，对冶炼工艺优化、生产工艺路线设计、轧制控轧控冷工艺攻关、球化退火工艺创新等关键控制点进行了细致的研究并制定了周密的方案。

在研发过程中，建龙北满特钢攻坚团队先后攻克了多项“卡脖子”问题。如制备出氧含量≤8ppm、钛含量≤15ppm、钙含量≤5ppm、带状≤2.0、网状≤2.0的性能优越、稳定性好的低氧稀土钢，使滚动接触疲劳寿命提升40%。特别是解锁了大规格（＞φ60mm）轴承钢心部网状控制关键技术，使超大规格心部碳化物网状控制质量水平达到国内先进。同时，建龙北满特钢取得了稀土电渣钢氧含量控制、加工方法、碳化物网状控制等相关专利5项。

在项目组的的共同努力下，终于研制出了直径100毫米以上的一级滚子，实现了我国轴承行业加工一级精密大型滚子“零”的突破。建龙北满特钢已向项目组提供106吨稀土轴承钢滚动体用钢，并全部装机使用。目前，项目组已开发出直径3米级到8米级的盾构机主轴承共10套，直径3米级盾构机主轴承已经于2021年11月16日通过施工用户验收，2022年4月20日在沈阳地铁施工始发。

多年来，建龙北满特钢凭借自身的工艺、装备和生产制造技术等综合优势，突破了高档轴承钢生产工艺方面的诸多“卡脖子”难题，有力支撑了我国重大工程建设。

未来，建龙北满特钢将紧紧依托建龙集团的资源平台，立足四个转型，精心做大做优做强高档轴承钢产品，为我国解决高端轴承钢卡脖子问题作出新的、更大的贡献。