第一节 轴承钢产品定

轴承钢（bearingsteel）是用来制造滚珠、滚柱和轴承套圈的钢。1976年国际标准化组织ISO将一些通用的轴承钢号纳入国际标准，将轴承钢分为：全淬透型轴承钢、表面硬化型轴承钢、不锈轴承钢、高温轴承钢等四类共17个钢号。有的国家增加一个类别为特殊用途的轴承钢或合金。我国已纳入标准的轴承钢分类方法与ISO相似，分别对应为高碳铬轴承钢、渗碳轴承钢、不锈耐蚀轴承钢、高温轴承钢四大类。

第二节 轴承钢产品特点

轴承在工作时承受着极大的压力和摩擦力，所以要求轴承钢有高而均匀的硬度和耐磨性，以及高的弹性极限。对轴承钢的化学成分的均匀性、非金属夹杂物的含量和分布、碳化物的分布等要求都十分严格，是所有钢铁生产中要求最严格的钢种之一。略……

第三节 轴承钢行业市场现状

一、2010年国内轴承钢行业市场概况

2010年1-11月份我国32家优特钢企业轴承钢粗钢产量约2869072吨，与去年同期相比增加58.0%；轴承钢材产量为2701038吨，与去年同期相比增加59%。

2005-2010年11月32家特钢企业轴承钢产量统计

二、轴承钢行业发展历程

中国轴承钢的发展经历了四个阶段。

第一阶段(1950~1960年)是学习和起步阶段,该阶段仅生产高碳铬轴承钢。重要轴承均从原苏联进口。

第二阶段(1961~1975年)是自行研究和开发阶段。在钢种方面,开发出高温轴承钢、不锈轴承钢、渗碳轴承钢及原子能等尖端科技装备和仪表用的特种轴承钢材料。在冶炼方面,开发了电渣重熔、炉外合成渣熔炼及平炉-电炉混炼+RH真空脱气等新技术、新工艺。在热处理方面,开始探索连续式热处理炉在轴承钢球化退火中的应用,为以后的发展奠定了基础。

第三阶段(1976~1985年)是发展和提高阶段。为适应计算机、机器人、宇航仪表等领域急需高精度、长寿命的轴承产品,冶金企业围绕提高钢的纯洁度、改善碳化物不均匀性,对钢的生产工艺、技术装备和检测仪器等进行了全面的改造,相继建立了与18t、30t电弧炉相配合的VAD(VHD)、LFV等精炼设施。GCr15类钢的氧含量从大气下熔炼的30~40LgPg降到了10LgPg左右,生产的轴承钢材,氧含量和接触疲劳寿命已达到80年代瑞典SKF和原西德进口材的实物水平。但从整体上看,我国轴承钢生产仍存在炉容量小、全部模铸、轧制及热处理工艺落后等问题,钢材表面质量、尺寸精度没有得到同步提高,与国际水平尚有较大差距。

第四阶段(1985~2005年)是对标国际先进水平阶段。钢厂炉外精炼技术趋于成熟,电炉容量趋于大型化,广泛应用连铸,已实现连铸坯热送;钢材纯洁度显著提高:钢中氧和钛含量分别达到5~7LgPg(特殊轴承钢的氧含量达到2~5LgPg)和10~12LgPg,钢中硫含量可控制在01003%以下,钢材的碳化物不均匀性得到明显改善,采用辊底式连续退火炉,使珠光体组织得到改善,钢材的外观尺寸也显著改善。轴承钢生产已趋于专业化生产,并开始向世界顶级的NMB、SKF、TIMKEN、NSK等跨国轴承公司提供钢材。

三、国内轴承钢行业企业竞争态势

2010年1-10月份我国轴承钢粗钢产量约266.1万吨，与去年同期相比上涨36.7%；1-10月份我国轴承钢材产量为257.9万吨，与去年同期相比涨33.4%。其中10月份，我国轴承钢粗钢产量约为31.1万吨，环比上涨3.9%；10月份轴承钢材产量约为28.8万吨，环比增长1.4%。

第四节 轴承钢行业政策标准

一、产业政策

2009年底国务院办公厅公布了为期三年的《钢铁产业调整和振兴规划》，提出了钢铁业调整振兴的五条基本原则、六项目标和十二条具体的政策措施。

为应对国际金融危机的影响，落实党中央、国务院保增长、扩内需、调结构的总体要求，确保钢铁产业平稳运行，加快结构调整，推动产业升级，特编制本规划，作为钢铁产业综合性应对措施的行动方案。规划期为2009-2011年。规划目标为：力争在2009年遏制钢铁产业下滑势头，保持总体稳定。到2011年，钢铁产业粗放发展方式得到明显转变，技术水平、创新能力再上新台阶，综合竞争力显著提高，支柱产业地位得到巩固和加强，步入良性发展的轨道。

1、总量恢复到合理水平。2009年我国粗钢产量4.6亿吨，同比下降8%；表观消费量维持在4.3亿吨左右，同比下降5%。到2011年，粗钢产量5亿吨左右，表观消费量4.5亿吨左右，工业增加值占GDP的比重维持在4%的水平。

2、淘汰落后产能有新突破。按期淘汰300立方米及以下高炉产能和20吨及以下转炉、电炉产能。提高淘汰落后产能的标准，力争三年内再淘汰落后炼铁能力7200万吨、炼钢能力2500万吨。

3、联合重组取得重大进展。形成若干个具有较强自主创新能力和国际竞争力的特大型企业，国内排名前5位钢铁企业的产能占全国产能的比例达到45%以上，沿海沿江钢铁企业产能占全国产能的比例达到40%以上，产业布局明显优化，重点中心城市钢铁企业污染明显减少。

4、技术进步得到较大提升。加强技术改造，加快技术进步，降低生产成本，提高产品质量，优化品种结构。重点大中型钢铁企业60%以上产品实物质量达到国际先进水平，百万千瓦火电及核电用特厚钢板和高压锅炉管、25万千伏安以上变压器用高磁感低铁损取向硅钢等产品生产实现自主化，关键钢材品种自给率达到90%以上，400MPa及以上热轧带肋钢筋使用比例达到60%以上。

5、自主创新能力进一步增强。通过引进消化吸收和创新，提高技术装备水平，一般装备基本实现本地化、自主化，大型装备本地化率92%以上。力争在关键工艺技术、节能减排技术，以及高端产品研发、生产和应用技术等方面取得新突破。

6、节能减排取得明显成效。重点大中型企业吨钢综合能耗不超过620千克标准煤，吨钢耗用新水量低于5吨，吨钢烟粉尘排放量低于1.0千克，吨钢二氧化碳排放量低于1.8千克，二次能源基本实现100%回收利用，冶金渣近100%综合利用，污染物排放浓度和排放总量双达标。

二、技术壁垒

轴承钢是所有钢铁生产中要求最严格的钢种之一，所以，该行业的技术壁垒较高。这点从下面提到的众多标准也可反映出来。但总体来说，我国轴承钢行业的技术壁垒相对于国外的技术壁垒而言较低。这是因为我国整体技术水平不高所致。

虽然我国已成为轴承钢制造大国，但离轴承钢制造强国还有相当距离,主要表现在以下几个方面：

1、轴承钢品种、规格不全,低档次较多,高档次较少。高质量、高性能轴承钢品种少。从品种方面,尚未形成高碳铬轴承钢、渗碳轴承钢、中碳轴承钢、高淬透性轴承钢、不锈轴承钢、高温轴承钢等专用轴承材料系列。高纯洁度的精品轴承钢的比例较低。

2、轴承钢钢材的质量、性能稳定性较差,外观质量欠佳。

3、轴承钢的专业化生产程度较低。中国轴承钢分散在几十个企业生产,大部分生产厂家的生产工艺装备不配套，特别是成品工序的装备及其相关在线检测手段落后,从而制约国产轴承钢总体质量的提高和性能的稳定。轿车轴承用钢、高速铁路轴承用钢、进口装备用专用轴承用钢、部分高精度、高附加值和在特殊工况条件下使用的专用轴承（钢材)仍需进口。

三、产品进出口标准与认证

进口轴承钢要符合国内的生产标准。而出口轴承钢要符合目标出口国的相关标准。略……

第五节 轴承钢生产工艺流程分析

轴承钢的制作方法：钢厂采用真空脱气的冶炼方式，连续铸造成钢棒（或模铸），锻压成型比6以上，钢材热轧后进行球化退火，再进行冷拔加工；然后，按照规定的各种技术条件供货（如：非金属夹杂物、脱碳层深度、尺寸公差、形状、外观、硬度、组织等指标）。

轴承钢棒料经过旋削加工一次成型后，就进入到热处理工序。

1、轴承钢的轧制生产工艺

根据轴承钢的技术要求和钢种特征，轴承钢生产的大致工艺过程如下：

1）加热

轴承钢在冶炼后铸成的钢锭有热锭和冷锭之分，热锭可以利用钢锭的余热进行红送，装入初轧工序的均热炉内进行高温扩散加热，而冷锭则应及时退火，并可以对钢锭的表面进行清理。

由于此钢种的导热性较差，在开坯或成材的轧前加热时速度不宜过快，钢坯入炉时的炉尾温度不宜过高，应小于700℃。高碳钢的加热温度区间比较窄，通常在150℃～1200℃之间。温度过低时变形抗力较大，而温度过高则会出现过热和过烧缺陷。轴承钢的过烧温度约为1220℃，一般的加热温度在1 100℃～1 180℃之间为宜。

轴承钢在加热过程中的脱碳倾向很大。以GCr15为例，在钢的热加工过程中的脱碳层厚度可达0.3mm～0.8mm，对轴承制品的表面硬度和强度有很大的影响。为了减少脱碳层厚度，在加热过程中要尽量采用较低的加热温度和较短的加热时间，在高温区应避免长时间的加热，炉内的气氛要控制在还原性气氛中。

为了减轻钢材的脱碳现象，近年来大冶特钢曾在热加工和退火工序进行钢材的表面涂抹防脱碳的保护涂层的试验，效果比较好。

2）轧制

在高温时，高碳轴承钢也具有良好的塑性，可以用较大的压下量进行轧制。在轧后冷却时，浓度较高的碳会沿着奥氏体的晶界析出，形成网状碳化物。因此，钢的终轧温度应严格控制在800℃～850℃之间，以利于破碎网状碳化物。温度高于850℃时，钢材在冷却过程中会析出网状碳化物；温度低于800℃时碳化物开始析出，富集的碳化物偏析会随着金属的变形，延伸成带状碳化物。

3）控制冷却

对于球化退火状态交货的轴承钢，在轧后和退火前需要降低网状碳化物的级别，得到晶粒细小的奥氏体组织。为了达到这一要求，除了上述控制终轧温度的方法外，另一个最有效的方法是对轧后的钢材进行控制冷却，而且它也是破除网状碳化物和细化晶粒的一个关键环节。

控制轧制和控制冷却是近十几年来发展起来的新技术，在国内外已得到普遍使用。轴承钢控制冷却的工艺主要是：

轧后的钢材要穿水快速冷却至500℃左右，此时钢材内外的表面温差较大，可依靠钢材芯部的热量使钢材表面逐渐返红至660℃，然后缓慢冷却。这时钢材可以在返红过程中完成组织转变。快速冷却的目的是抑制钢中网状碳化物的析出，降低网状碳化物的级别，同时可以使珠光体的转变在较低的温度下进行，得到晶粒细小的奥氏体组织，为随后的球化退火提供良好的预备组织，以提高球化质量、缩短球化时间。

目前国内外轴承钢的控制冷却主要采用双套管冷却器、环形喷嘴冷却器及湍流管冷却器等。

4）球化退火

若用户需对轴承钢产品直接进行冷加工时，钢材应进行球化退火，以使钢材获得合适的硬度及细小的珠光体球化组织，以便于加工。由于钢材在退火过程中还会继续发生氧化和脱碳，因此，轴承钢的退火多数是在通有氮气、氢气等的保护气氛的连续退火炉内进行，这样可以减轻钢材的氧化和脱碳。据统计，在通有保护气体的炉内退火，脱碳层的厚度最多只增加0.1mm左右。

2、热处理工艺

1）退火：退火是生产中常用的预备热处理工艺，是把钢加热到适当温度，保温一定时间，然后缓慢冷却，以获得接近平衡组织的热处理工艺。其目的是消除或减少铸、锻及焊件的内应力与化学成分的组织不均匀性；能改善和调整钢的机械性能及工艺性能，为我们的旋削加工工序作好组织准备（简单的说：降低硬度，便于加工，为淬火做准备）。

2）淬火与回火：轴承钢的淬火与回火是热处理工艺中很重要的、应用非常广泛的工序。淬火能显著提高钢的强度和硬度。如果再配以不同温度的回火，即可消除（或减轻）淬火内应力，又能得到强度、硬度和韧性的配合，满足不同的要求。所以，淬火和回火是密不可分的两道热处理工艺。

（1）淬火是将钢加热到临界点以上，保温后以大于临界冷却速度（Vc）冷却，以得到马氏体或下贝氏体组织的热处理工艺。

（2）回火是将淬火钢加热至A1点以下某一温度保温一定时间后，以适当方式冷到室温的热处理工艺。它是紧接淬火的下道热处理工序，同时决定了钢在使用状态下的组织和性能，关系着工件的使用寿命，故是关键工序。

第六节 国外轴承钢生产工艺发展阶段比较

轴承的接触疲劳寿命对钢组织的均匀性非常敏感。提高洁净度(减少钢中的杂质元素和夹杂物含量)，促使钢中的非金属夹杂物和碳化物细小均匀分布，可以提高轴承钢的接触疲劳寿命。轴承钢使用状态下的组织应是回火马氏体基体上均匀分布着细小的碳化物颗粒，这样的组织可以赋予轴承钢所需要的性能。高碳轴承钢中的主要合金元素有碳、铬、硅、锰、钒等。

如何获得球化组织是轴承钢生产中的重要问题，控轧控冷是先进轴承钢的重要生产工艺。通过控轧或轧后快冷消除了网状碳化物，获得合适的预备组织，可以缩短轴承钢球化退火时间，细化碳化物，提高疲劳寿命。近年来，俄罗斯和日本采用低温控轧(800℃～850℃以下)，轧后采用空冷加短时间退火，或完全取消球化退火工艺，就可得到合格的轴承钢组织。轴承钢的650℃温加工也是新型技术。共析钢或高碳钢热加工前若具有细晶粒组织或在加工过程能形成细晶粒，则在(0.4～0. 6)熔化温度范围内，在一定应变速率下，呈现出超塑性。美国海军研究院(NSP)对5 2100钢进行了650℃温加工试验表明，在650℃下真应变2.5不发生断裂。因此，有可能以650℃温加工来代替高温加工并与球化退火工艺结合起来，这对简化设备和工序、节约能源、提高质量有重要意义。

在热处理方面，在提高球化退火质量，获得细小、均匀、球形的碳化物以及缩短退火时间或取消球化退火工序的研究方面有了进展，即盘条生产采用两次组织退火，将拉拔后的720℃～730℃再结晶退火改为760℃的组织退火。这样可以得到硬度低、球化好、无网状碳化物的组织，关键要保证中间拉拔减面率≥14%。该工艺使热处理炉的效率提高25%～30%。连续式球化退火热处理技术是轴承钢热处理的发展方向。

各国都在研究和开发新型轴承钢，扩大应用和代替传统的轴承钢。如快速渗碳轴承钢，通过改变化学成分来提高渗碳速度，其中碳含量由传统的0.08%～0.20%提高到0.45%左右，渗碳时间由7小时缩短到30分钟。开发了高频淬火轴承钢，用普通中碳钢或中碳锰、铬钢，通过高频加热淬火来代替普通轴承钢，既简化了生产工序又降低了成本，并提高了使用寿命。日本研制的GCr465、SCM465疲劳寿命比SUJ—2高2～4倍。由于在高温、腐蚀、润滑条件恶劣的环境下使用轴承愈来愈多，过去使用的M50(CrMo4V)、440C(9Cr18Mo)等轴承钢已不能满足使用要求，急需研制加工性能好、成本低、疲劳寿命长、能适合不同目的和用途的轴承用钢，如高温渗碳钢M50NiL、易加工不锈轴承钢50X18M以及陶瓷轴承材料等。

针对GCr15SiMn钢淬透性低的弱点，我国开发了高淬透性和淬硬性轴承钢GCr15SiMo，其淬硬性HRC≥60，淬透性J60≥25mm。GCr15SiMo的接触疲劳寿命L10和L50分别比GCr15Si Mn提高73%和68%，在相同使用条件下，用G015SiMo钢制造的轴承的使用寿命是GCr15SiMo钢的两倍。近年来，我国还开发了能节约能源、节约资源和抗冲击的GCr4轴承钢。与GCr15相比，GCr4的冲击值提高了66%～104%，断裂韧性提高了67%，接触疲劳寿命L10提高了12%。GCr4钢轴承采用高温加热—表面淬火热处理工艺。与全淬透的GCr15钢轴承相比，GCr4钢轴承的寿命明显提高，可用于重载高速列车轴承。略……

第七节 市场价格分析及预测

主要是受到11月份螺纹钢等钢铁价格大幅上涨影响，轴承钢价格也有一定幅度的上扬。

11月份全国各地区轴承钢具体情况如下：

杭州市场，11月轴承钢价格上涨，市场成交尚可。截止11月底，小规格GCr15（连铸不退火）平均成交价在5800-5850元/吨，模铸退火GCr15平均成交价在7350元/吨左右。

洛阳市场，11月份轴承钢价格小幅上涨，成交一般。截止到11月底，小规格GCr15（连铸不退火）平均成交价在5650元/吨左右，模铸退火GCr15平均成交价在7200元/吨左右。

西安市场，11月份轴承钢价格部分小幅上涨，市场成交一般。截止到11月底，小规格GCr15（连铸不退火）平均成交价在6000元/吨左右，模铸退火GCr15平均成交价在7400元/吨左右。

2008-2010年国内轴承钢平均价格走势图

据数据显示：截至11月末，全国GCr15Φ50mm连铸不退火材的平均价格为5943元/吨，与上月末相比上涨150元/吨左右；GCr15Φ100mm模铸退火材平均价格为7532元/吨，与上月末相比上涨100元/吨左右。

从总体来看，轴承钢市场压力不大，价格持稳的可能性较大。纵观2010年目前为止的轴承钢走势，总体是震荡上扬的，考虑到通胀因素，预计2011年轴承钢价格仍然是震荡上行的走势。

第八节 进出口状况及趋势分析

一、进口量值分析

进口方面，由于目前国内的轴承钢产品在品种上能覆盖70%以上的需求，在数量上则能满足90%以上的国内需求。但目前我国的轴承钢及轴承产品的质量水平与稳定性方面和国际一流水平仍存在一定的差距，尤其是对轿车轴承、高速、准高速铁路轴承，各种进口设备维修用轴承，部分高精度、高附加值和在特殊工况条件下使用的专用轴承的供应尚存在较大的缺口，因此目前每年的进口轴承钢及轴承产品数量仍呈上升趋势，虽然从进口的数量上说它是有限的，但其所代表的技术含量和高附加值应该受到国内企业更多的关注。

二、出口量值分析

据国内10家主要轴承钢生产企业统计数据显示：2010年10月份国内轴承钢出口量为7698吨，相比9月份的9133吨有小幅减少。10月份轴承钢出口主要为兴澄特钢，其出口量为7125吨。

08-10年10月份国内主要特钢企业轴承钢出口变化情况

三、进出口趋势分析

我国轴承钢出口数量逐年增加，进口数量逐年减少，由于国内技术工艺的不断进步，在一些特殊钢种方面已经能自主生产，因此预计未来出口是主要趋势，进口量也将不断减少。略……

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