作為機械設備中不可或缺的核心零部件，軸承支撐機械旋轉體，降低其摩擦系數，并保證其回轉精度。在他看來(lái)，無(wú)論飛機、汽車(chē)、高鐵，還是高精密機床、儀器儀表，“凡是旋轉的部分，都需要軸承”。
毫不夸張地說(shuō)，發(fā)動(dòng)機中的軸承一直在“煉獄”中工作——它不僅要以每分鐘上萬(wàn)轉的速度長(cháng)時(shí)間高速運轉，還要承受著(zhù)各種形式的應力擠壓、摩擦與超高溫，所以它必須為耐磨材料。這對軸承的精度、性能、壽命和可靠性提出了高要求，而決定這四點(diǎn)的關(guān)鍵因素，在于其材質(zhì)。
“PPM”在煉鋼中是氧含量的單位，意指百萬(wàn)分率或百萬(wàn)分之幾。中科院金屬研究所專(zhuān)家表示，一般而言，在鋼鐵行業(yè)，8個(gè)PPM的鋼屬于好鋼；5個(gè)PPM的鋼屬于頂級鋼，正是高端軸承所需要的。高端軸承用鋼的研發(fā)、制造與銷(xiāo)售基本上被世界軸承巨頭美國鐵姆肯、瑞典SKF所壟斷。前幾年，他們分別在山東煙臺、濟南建立基地，采購中國的低端材質(zhì)，運用他們的核心技術(shù)做成高端軸承，以十倍的價(jià)格賣(mài)給中國市場(chǎng)。
煉鋼過(guò)程中加入稀土，就能使原本優(yōu)質(zhì)的鋼變得更加“堅強”。但怎么加，這是世界軸承巨頭們的核心秘密。
稀土被稱(chēng)為“工業(yè)維生素”，稀土鋼是指含有一定量稀土的鋼。上世紀80年代，我國曾掀起稀土鋼的研發(fā)和應用高潮，科學(xué)家們普遍認為，煉鋼過(guò)程中加入稀土是解決高端軸承用鋼的技術(shù)方向，但是在鋼中加入稀土后，鋼的性能變得時(shí)好時(shí)壞，在大規模生產(chǎn)過(guò)程中也極易堵塞澆口，雖經(jīng)多年攻關(guān)仍未能突破技術(shù)瓶頸，這也導致稀土在鋼鐵行業(yè)應用中由熱變冷。
如同一盆水中滴入一滴墨水，1噸鋼加入多少微量稀土比較合適？怎么加？ 難題懸而未解，導致的后果是：目前，除少量鋼種外，鋼鐵企業(yè)在實(shí)際生產(chǎn)中幾乎放棄了稀土的應用。
不過(guò)，研發(fā)高端軸承用鋼的道路上，不全是壞消息。
前一階段，中科院金屬所材料加工模擬研究團隊通過(guò)對單重百?lài)嵓壌箐撳V的實(shí)物解剖和計算，發(fā)現雜質(zhì)是導致成分不均勻的主要根源，據此提出新的鋼中缺陷形成機理，在行業(yè)內引起很大反響并迅速獲得應用。此后，該團隊開(kāi)發(fā)了商用稀土合金的純凈化制備技術(shù)和稀土在鋼中特殊加入技術(shù)，從而突破了稀土在鋼中進(jìn)行工業(yè)化應用的技術(shù)瓶頸，實(shí)現了在鋼中添加稀土后的工藝順行和性能穩定。