在我国轨道交通高速发展的今天,高铁、城轨已成为国家名片。然而,鲜为人知的是,作为列车“关节”的轴承,长期面临耐高温性差、耐磨性不足、易失效等“卡脖子”问题。来自山东职业学院的“精研熔粉”团队,凭借自主研发的新型梯度熔覆材料,正在为这一难题提供“中国方案”。
“传统轴承材料耐磨性差、耐蚀性低,远不能满足高速、重载工况下的使用要求。”,团队在调研中发现,国内轴承修复材料长期依赖进口,且存在涂层开裂、结合力弱等技术瓶颈。
材料突破:耐磨性提升2倍,耐蚀性提升2.4倍
针对上述难题,团队历时一年半,经过数十轮配方实验与工艺优化,成功开发出基于新型梯度熔覆粉末材料。该材料采用三层梯度结构设计:上层高硬耐磨、中层韧性调和、下层强化结合,实现了硬度与韧性的最佳匹配。
经第三方检测,该熔覆涂层的耐磨性是传统GCr15轴承钢的2倍,耐蚀性提升2.4倍,残余应力降低40%,裂纹率下降60%。同时,材料成本控制在200-300元/kg,经济性达到传统粉末的2.5倍。
“我们不仅解决了涂层开裂问题,还通过正交实验优化了激光熔覆工艺,实现了粉末与设备的‘零磨合’,团队已申请6项发明专利,并建立了完整的粉末制备与轴承修复工艺库。
项目负责人王斌表示“我们正处在国家大力推动绿色制造、低碳发展的关键时期。”轴承修复相比更换新轴承可大幅降低碳排放,契合国家“双碳”战略目标。

未来规划:立足轨交,拓展海洋国防
展望未来,团队制定了清晰的三步走战略:立足国内轨道交通材料市场,争取20%份额,推动粉末产品标准化;拓展能源动力领域,实现能耗降低20%。
项目负责人王斌说“我们不仅是做材料,更是在构建一个绿色、高效、智能的轴承全生命周期修复体系。”
青春力量:多学科交叉,工匠精神传承
“精研熔粉”团队由材料、机械、铁路、城轨等多学科学生组成,团队还积极参与科普讲座,为儿童讲解激光增材制造,弘扬工匠精神。
项目负责人王斌说“我们不仅是做材料,更是在构建一个绿色、高效、智能的轴承全生命周期修复体系。”
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