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金属自修复、精磨合在轴承上的应用自2000年起，按照轴承的年产量排序，我国成为继日本、美国、德国之后的世界轴承产量第四大国。轴承年产量已达20多亿套，年产值约240亿元 人民币。其中出口量占总产量的50%以上，年创汇约7亿美元。近些年来，我国轴承产品在尺寸精度、旋转精度、振动噪声、寿命和可靠性等方面也都取得了明显 的进步。但是国产轴承与国外轴承生产大国的产品相比，在品种上和质量上还存在着较大的差距。要进一步增加品种和提高质量，必须在轴承的设计、制造、材料、 测试和润滑等综合技术上下功夫，需要有一个发展的过程。金属自修复材料在国产轴承上的应用提高了轴承的可靠性，降低了轴承滚道和滚动体之间的摩擦系数，大 幅度延长了轴承的使用寿命,这对于机械设备无故障安全运行提供了可靠的保证。 一、我国轴承产品的品种质量概况： 1、国产轴承品种少，产值低。轴承工业发达国家生产的轴承品种达15万个，我国生产的轴承品种仅2万余个，而且大多数为通用产品。国内轴承企业有2000 余家，年产值的总和列在世界五大轴承公司（SKF、NSK、KOYO、NTN、NMB）之后，因此，我国轴承企业规模小，产值低，我国出口轴承平均每套价 格只有0.4美元。 2、国产轴承尺寸精度公差的离散度大。虽然我国轴承在尺寸公差与旋转精度上取得很大的进步，接近国外名牌产品水平，但在尺寸偏差的离散度方面还存在着较大的差距。 3、在振动、噪声和异常声方面，我国轴承的振动极值水平高出国外名牌产品10dB以上。以6202轴承为例，国外名牌产品为26dB左右，抽检国内18个轴承企业产品，其平均值为37.5dB。 4、国产轴承的寿命和可靠度值仍较低。以深沟轴承为例，国外名牌产品的寿命一般大于计算寿命的8倍（最高可达30倍以上），可靠度达0.98以上；国产轴承的寿命一般为计算寿命的3~5倍，可靠度为0.96左右。 由于国产轴承在品种和质量上存在上述差距，作为轴承生产大国，我国日益发展的家电、汽车、纺织、机床等行业每年还不得不向国外进口大量轴承。进口的轴承产 品主要是家用电器的低噪音及静音球轴承、长寿命汽车轴承、机床主轴轴承、高速铁路客车和货车轴承、高速纺织机械轴承等。1999年进口6.4亿 套，2000年进口9.3亿套，2001年进口7.2亿套。 由于国产轴承的寿命短，使得轴承不能与机电设备同寿命，停机维护更换轴承，降低了设备的利用率和增加了维修费用。因轴承的可靠度低而产生的失效，引发了许 多重大事故。轴承工业发达国家生产的通用轴承已开始使用“无限寿命”这一新概念，专用轴承也提出了与配套主机“同步寿命”和大修期内“零失效”的指标要 求。因此，国产轴承还必须继续努力在提高产品寿命和可靠性方面下功夫。 二、“金属自修复材料”增加轴承寿命和可靠性的机理： “金属自修复材料”，不和润滑脂发生化学反应，不改变油的黏度和其他理化性质，无任何毒副作用，在常温下的化学性质十分稳定。当润滑脂作为载体将这些微粒 材料带入轴承组合件中时，这些微粒材料在轴承转动中对轴承跑道和滚动体产生精磨合作用，发生一系列物理的和化学的变化，改变了摩擦表面的金属微观结构。 微粒材料在金属摩擦表面发生的物理变化是：滚动体在滚道内滚动中，在摩擦力的作用下，超细微粒颗粒被进一步碾碎，此时微小颗粒对金属摩擦表面产生精磨合作用，有足够硬度的微粒的精磨合作用造成金属表面微凸体断裂，使得轴承摩擦表面的光洁度进一步提高。 目视可见，轴承滚道和滚动体上生成的金属陶瓷保护层乌黑发亮，有淡兰色金属光泽。 经测定，这种耐磨的保护层有优良的力学和物理性能： 摩擦系数μ：0.005 显微硬度Hv：提高1倍 表面粗糙度：达14级 膨胀系数：13.6~14.2（与钢相同） 表面耐高温：1000℃ 耐腐蚀：优良 因此，在轴承润滑脂中加入微量“金属自修复材料”后，轴承的使用寿命可得到大幅度延长，轴承的可靠性水平也得到相应提高。并且由于轴承的摩擦系数降低，可节省大量动力能源消耗。 三、使用“金属自修复材料”工艺措施的轴承的生产和应用情况： 1、高速电机主轴轴承 高速电机主轴轴承经过金属自修复材料工艺处理后，提高了极限转速，在dn≤1×106转/分的转速下仍可使用脂润滑。 正常情况下当轴承转速dn≥0.4×106转/分时，必须采用油雾润滑。供油设备需要有空气压缩机、油路及高级定子油，在高压空气携带下向轴承内部喷油。 油气从轴承一端喷入，从另一端喷出，逸出的油雾在空气中漂浮造成空气污染，使油耗增大，空压机用电量也较大，噪声亦大。用金属自修复材料处理后的轴承，用 脂润滑代替油雾润滑，完全解决了油雾润滑产生的不利影响，减化了供油的机械加工，节约了产品的制造成本。使用油雾润滑的轴承的使用寿命一般为2个月，经金 属自修复材料工艺处理的轴承，使用脂润滑其使用寿命可达1年。 2、数控机床主轴轴承 数控机床主轴轴承用双联、四联角接触球轴承，该轴承经用金属自修复材料工艺处理后，在装机使用中其精度、温升、噪声、刚度与“SKF”公司的同类产品相比没有任何区别。该机床已工作了一年多，其性能仍保持不变。 3、油田稠油泵轴承 油田稠油增压泵轴承由深沟球轴承、圆柱滚子轴承、推力球轴承组成，工作介质为稠质原油，泵的使用寿命通常不超过3个月。而且油泵工作1周左右，泵效就开始 下降，工作3个月泵效下降70%，噪音也较大，需停机维修。该轴承经使用金属自修复材料工艺处理后，整机噪声由97dB下降到80dB，无异常音，泵效由 53M3/h提高到63M3/h，电机输出功率下降17%。现已工作2个月，仍保持状态不变。 4、轧钢机轧辊轴承 该轴承承受较重的载荷，大型轴承每套价格在1000~2500元左右，轴承使用寿命较短，一般为15~20个工作日，维修成本较高。用金属自修复材料工艺处理该轴承后，寿命提高5倍以上，大大降低了维修成本。 5、材轧辊导轮轴承 轧线材轧辊导轮轴承的线速度为120米/秒，导轮转速15000转/分，轴承的寿命只有8小时。使用金属自修复材料工艺处理后的轴承，使用寿命达到了40小时。 6、无受力盲区自行车中轴轴承 该自行车为运动员专用赛车。由于结构限制，要保证轴承的寿命，轴的直径不能加大，在使用中，经常发生中轴断裂事故。对该轴承使用金属自修复材料技术后，轴 承的承载能力大大提高，在轴承外径尺寸不变的条件下，使中轴的直径加大3mm，从而解决了中轴断裂的问题。由于中轴承摩擦系数降低，使运动员的成绩提高了 6%。
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