3 中國鋼球工業(yè)的現(xiàn)狀和問題

中國鋼球工業(yè)自1948年生產出第一批產品已有56年的歷史，從技術進步和行業(yè)發(fā)展看，改革開放后的發(fā)展是最快的階段，目前我國鋼球行業(yè)已經能生產0.5~200多mm的鋼球，材料以GCr15為主，還大量生產低碳、防磁、防腐蝕、耐高溫、有色金屬、各種陶瓷和非金屬材料球，精度已經能批量生產G1000～G5，產品廣泛用于軸承、工程機械、家用電器、汽車、農業(yè)機械、機床、摩托車、冶金、化工、儀器儀表……，全國鋼球生產點不少于幾百個，其中有上千人的大企業(yè)，也有幾個人的小工廠，有從毛坯到成品獨立加工的，也有只加工某一工序的，形成了一個大企業(yè)周圍分布無數(shù)個小企業(yè)和生產點的大局面，這種局面加快了鋼球行業(yè)的發(fā)展，但也出現(xiàn)了無序的競爭，這種競爭不僅在國內，而且超越了國界，中國已經成為世界上鋼球企業(yè)最多的國家，也是產量最大的國家，但要成為鋼球生產強國還有很多問題需要解決。下面就中國鋼球行業(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，但實際能供應的品種甚少，有些雖能生產，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。軸承鋼的標準從兩部協(xié)議已發(fā)展到GB/T18254-2000，GB/T18254-2001標準，中國終于有了軸承鋼國家標準，通過引進、改進、更新設備，產品質量有了很大的提高，國際上的跨國軸承公司、汽車配件公司已經可以采用或正在對國內鋼材進行認可，上鋼五廠是他們的首選目標，經過加價優(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)質鋼球的生產創(chuàng)造了條件，但價格要高于一般產品。從總體上說，我國軸承質量穩(wěn)定性較差，波動大，當市場供大于求時，質量往往會好于供不應求時期。一些信譽度差的鋼廠以次充好，為提高成材率，減少頭部切除長度，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)，成球后鋼廠不認帳，這樣增加了鋼球行業(yè)的質量風險和成本。另外，因軸承出現(xiàn)無序競爭，相互壓價，低價競爭，帶來了鋼球的無序競爭，低價競爭，而鋼球又是形狀簡單大批量生產的機械零件，材料在產品成本上占最大的一塊，鋼材的價格和質量對鋼球影響很大，鋼球用材，由于它是全工作面產品，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的，鋼錠的頭部不能用于鋼球。由于受價格因素的驅動，市場上各種劣質鋼材時有出現(xiàn)，個別企業(yè)用國產連鑄鋼材和低價劣質鋼材大膽地用于鋼球，這樣造成了市場的混亂，質量的混亂，這必須引起有關方面重視，使中國鋼球行業(yè)沿著公開、公正、誠信、有序競爭和健康的方向發(fā)展。

3.2 工藝方面

由于改革開放加強了國內企業(yè)與國外企業(yè)的交往，滾動體專委會經常組織有關企業(yè)研討、交流、攻關、考察，使國內鋼球企業(yè)較多地了解到國外情況，促使國內鋼球工藝逐步優(yōu)化，從總體工藝流程來看與國外大同小異。總加工留量上，由于受機床、材料、模具的限制要普遍大于國外。在工藝的實施細節(jié)上，或稱專用技術上各家企業(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)展最興旺的時期，也帶動了相關企業(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，質量問題長期得不到解決，無論是耐用度、外觀和外形尺寸幾十年一貫制，引入了競爭機制，幾十年得不到解決的問題，基本得到解決。80年代初引入我國的2000#樹脂砂輪現(xiàn)已實現(xiàn)國產化，但在使用效果上與進口尚有一定差距，4000#樹脂砂輪的攻關工作還在進行中，目前4000#以上的樹脂砂輪尚需進口。

磨板的質量直接影響鋼球的表面質量，經過多次攻關取得一定成效，但由于鑄造行業(yè)變化較大，人員變更也大，技術力量分散，質量穩(wěn)定性仍較差，與國外還是有不小的差距，尤其是精磨板的質量不穩(wěn)定直接會導致鋼球表面質量的不穩(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和而成，由于我國化工原料品種少、質量波動大，導致磨削效果差異大，最終影響鋼球表面質量的穩(wěn)定性。目前部分企業(yè)還是依靠進口原料，這樣成本也會相對提高不少。

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，生產廠一換再換，專業(yè)人員缺乏，產品能用，但缺少進一步改進提高的能力，與國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量和經濟效益。

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

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

3.4 企業(yè)管理方面

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

改革開放后不但引進了不少鋼球設備、測試儀器，也引進了一些先進理念，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。我國主要的鋼球企業(yè)，最早的五大廠全是國有企業(yè)，后來發(fā)展到十大廠甚至更多，基本也主要是國有企業(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，實際操作上尚有不足。特別是一些先進的、全新的管理方法推行難度較大。隨著經濟改革的深入，國有企業(yè)和集體企業(yè)正逐步向股份制方向轉換，管理也正逐步去滿足這種轉換。90年代產生的鋼球企業(yè)主要是民營企業(yè)，從企業(yè)數(shù)量上遠遠超過前40年，但總體生產能力仍是前40年的企業(yè)占主導地位，這些民營企業(yè)起步時往往是家屬式的，企業(yè)發(fā)展了，家屬管理模式適應不了生產的需要，原有的管理模式向高一級形式變化。因此這一類企業(yè)的管理只是初級階段的管理?？傊瑖鴥蠕撉蚱髽I(yè)的管理與國外先進企業(yè)相比差距更大，這一方面是因為我們的企業(yè)進入市場經濟時間不長，企業(yè)如何適應市場經濟，摸索適應我國國情的有效管理需要時間，國外一些好的經驗應該借鑒，但也不能全搬，因為無論是人員素質、企業(yè)規(guī)模、產品結構、硬件條件、設備狀況、生產組織形式均不相同，要把國外的經驗與國內實際情況結合起來，才是最有效的。另一方面，鋼球的低價競爭客觀上也影響到企業(yè)在管理上的投入。

3.5 技術標準問題

鋼球的國家標準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，這三個版本都是原則上部分采用ISO標準，由于當時的工藝水平低，常規(guī)生產無法達到國際標準，按當時的國情，某些項目在ISO標準基礎上作一調整，制定了自己的標準。隨著鋼球技術的發(fā)展和工藝水平的提高，原來執(zhí)行的國標已落后于實際水平，由此制定了新的國家標準，即GB308-89標準，為向國際水平靠攏，新的標準等同采用ISO3290-1975，除了沒有采用英制規(guī)格外，其他已與國際接軌，ISO標準的采用，與國際交往有了共同語言。1998年，國際標準化組織又頒發(fā)了新的鋼球標準，為趕上先進水平，我國等同采用了此標準，頒布了GB308-2002標準，新標準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，這樣真正與國際標準同步了，更有利于中國鋼球發(fā)展，并與世界融為一體。

3.6質量現(xiàn)狀

中國鋼球從材料上分，主要有三大類：一類是低碳鋼，這類材料的產品檔次較低，由于價格原因，原來向日本、臺灣等地采購的都轉入中國大陸，也有一些境外企業(yè)轉移至大陸生產。由于這類產品使用要求低，雖有質量標準，而價格標準更為突出，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，但總體要求會低于軸承鋼，因此質量矛盾也不突出。第三類是軸承鋼鋼球，這類材料在鋼球中占主導地位，在這類鋼球中10mm以下的數(shù)量最多，因此，中國鋼球的技術進步、引進技術的消化、工藝改進、先進技術的采用推廣、總的物力財力的投入在這方面也是最大的。在原機械部組織下，通過“七五”科技攻關和大循環(huán)水劑精研技術的推廣，使中國鋼球進了很大一步，目前國內廣泛采用的就是此成果的基本內容，只要按一定的規(guī)范進行操作，此工藝獲得的鋼球球形誤差、球直徑變動量、表面粗糙度Ra都能得到滿意的效果，基本能達到國外同等水平，甚至更好，但Ry的數(shù)值往往不太理想。在批直徑變動量上，工藝技術上不存在問題，要達到標準也無大礙，但操作和調整不當，個別數(shù)值會偏大，與國外實物質量比會出現(xiàn)一些小問題。尺寸定值上，國內問題較大，同樣的鋼球各家測值結論不一，這與測量方法、儀器、環(huán)境、人的因素都有關。鋼球的壓碎值一般都能達到標準（JB/T1225-2001），但與日本相比均會偏小。鋼球的動態(tài)性能，是低噪音軸承對鋼球的重點要求，“七五”攻關的最終目的就是要鋼球滿足電機軸承配套的需要，從80年代的“七五”攻關至今，鋼球的振動值水平又有新的提高，就振動值數(shù)值來說，已達到相當?shù)乃剑蛔愕氖菙?shù)值的離散性一般都要在3dB以上，國外好的水平一般是2dB。隨著無異音軸承的問世，對鋼球的表面提出了更高的要求，不僅要解決缺陷球的漏網，更要解決鋼球表面的各種傷痕，對全工作面的鋼球來說，確實是項艱難的工作，日本采用光電外觀的辦法，但也不能徹底解決此問題，因為儀器檢查有較好的穩(wěn)定性，但靈敏度還是有限的。國內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生，當然光電外觀檢查也是一種不錯的補救措施，目前國內也正在開展這方面的研究，期待早日可以用于生產?？傊?，國內鋼球缺陷和表面?zhèn)鄣穆z比過去有很大提高，但還滿足不了用戶的要求。

鋼球質量要趕上當代先進的實物質量水平，除了精度、粗糙度、表面質量、動態(tài)性能以外，可靠性和壽命是兩項重要指標，國內鋼球行業(yè)早在九十年代就開始做這方面的工作，當時為了軍用、航空產品的可靠性，把渦流探傷技術成功地用于鋼球制造，接著又把此技術擴展到汽車用鋼球的制造，這一技術的成功，對鋼球的可靠性起著至關重要的作用。由于我國深溝球軸承的大力發(fā)展，某種程度上，對噪音、異音比對可靠性壽命更注重，這是市場的導向，也許是價格的原因，在這種情況下，我國鋼球在選材上和某些工藝環(huán)節(jié)上的差異，導致壽命（噪音壽命、疲勞壽命）差異較大，據統(tǒng)計，在70年代，國內軸承的損壞有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，我們必須面對這一事實，去認真對待。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。從軸承鋼鋼球的質量現(xiàn)狀看，進步不小，但發(fā)展仍不平衡，鋼材優(yōu)劣差異大，部分鋼球質量已接近和達到國際先進水平，總體仍有差距，尚需我們繼續(xù)努力。