圆珠笔滚珠与高铁核心轴承至今无法进口替代，折射出我国材料工艺与加工精度的不足

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• 外务省的经费就让你这么用？特钢产一炉钢够你10年生产圆珠笔用！

• 笔尖钢早在2011年就立项，研发费用1.8亿，时至今日日本厂商依然霸占市场，国产笔尖钢目前只有20%市场份额。

青拓集团研究院院长江来珠接受采访时透露的。青拓集团和江来珠，何许人也？青拓集团就是我国第二家研发出笔尖钢的企业，江院长本人是芬兰赫尔辛基工业大学材料工程博士，同时还是中国金属学会炼钢学会夹杂物学术委员会委员。

按照江院长的说法，中国一年的笔尖钢需求近2000吨，日本进口材料占80%以上，主要是日本秋山和下村精工两家。之所以国产笔尖钢市场份额不高，还是和材料质量有关系。日本材料加工笔头不良率为万分之一，国产材料不良率在千分之一水平，初始不良率甚至达到2%-3%。性能上的巨大差距导致国产笔尖钢材料的市场占有率不到20%。目前，国内笔尖钢和进口料在连续车削、钻削时间等技术指标方面仍存在较大差距，约为进口材料70%的水平，个别厂家的表面光洁度和表面质量较差，同时稳定性不如进口材料。国内厂家基本是完全模仿日本材料，但制造工艺无法完全模仿，表现在微量元素含量的命中率、组织分布均匀性控制技术等方面有显著差距。因此只能不断地积累数据、调整和改进工艺。这就好比“邯郸学步”，亦步亦趋，始终难以达到日本材料的水平。以上是青拓集团研究院院长江来珠2020年接受采访时谈到的国内笔尖钢现状，

青山钢铁旗下的青拓集团，2020年创造性提出了以锡代铅、代铋的技术方案，并与硫、碲等元素复合，使材料得到超易切削性能。通过极具性价比的基体合金设计，在确保耐蚀性相当的基础上，钼含量相比现有国内外产品下降了50%，极大降低了合金成本。通过笔尖钢的整个产业链合作和协同，开展了批量工业试制，生产出2.3mm和1.6mm两种规格的笔尖。刀具使用寿命（一次换刀的切削量）明显优于目前所有国产材料，也显著缩短了和国外进口料的差距。由此所生产的圆珠笔书写出墨量稳定，耐腐蚀和耐磨性能良好，总体质量处于国内领先，接近国际先进。

国产材料的加工参数成为推广关键，目前所有加工企业在笔头加工的调试参数都按照日本材料的特点来适应，在国产材料上机后需要根据实际情况调整，否则加工精度和表面达不到要求。基于先入为主的判断和工人出于惰性的本能，都会怀疑国产测试材料的切削性能不行。而就国内笔头加工厂家复杂的利益关系来讲，不是成本需求特别迫切或是老板非常熟悉加工参数的厂家，都很难客观地去认可和推进国产材料的应用。

截至目前2022年02月06日，青拓“笔尖钢”国内市场份额已达30%以上，未来几年有望达到90%以上。

一根头发的粗细大约是100微米,圆珠笔笔尖的制作工艺要把误差控制在一根头发的1/33以下，也就是要小于3微米μm，这个精度要求对应到轴承就是P4级甚至P2级轴承，而这个级别精度要求恰恰是我们薄弱技术。

我国350公里时速高铁列车核心轴承至今无法完成进口替代，国产高铁核心轴承只处于可用水平，但可用不等于好用，目前依然是使用进口轴承，国产轴承只是作为对国外轴承的议价工具与紧急备胎的，究其根源还是我们的材料工艺与超高精度加工技术与国外相比还有一段可观差距，这是我们需要正视与努力的。

精度等级分为P0、 P6 、P5、 P4 、P2 依次由低到高。轴承的价值区别作用，例如：P6级精度的轴承是P0级的1.5倍，P4是P5的2.5倍。

0级：在旋转精密度大于10μm的轴承系中。如普通机床的变速机构、进给机构、汽车、拖拉机的变速机构等通常通用机械中。

6、5级：在精密度5-10μm或较高转动速度的精密轴承系中，如普通车床前支承用5级，后支承用6级；

4、2级：在精密度小于5μm或很高转动速度的超精密机械中，比如精密坐标镗床，精密磨床的齿轮系统，精密机械等。

进口的高铁核心轴承是P4级，部分甚至是P2级，而国产高铁轴承基本上只能到P5级。

时速在300km/h以上运行的高铁机车轴承使用寿命为350-500万公里，可靠度50万公里为99%，记得国产高铁轴承通过了120万公里技术验收，但与国外高精轴承还有可观的差距。

直白的解释下，国外产品的可靠性在98%以上，实际寿命为计算寿命的8倍到30倍，而国产轴承可靠性仅为96%，实际寿命为计算寿命的3到5倍，这就是“能用”和“好用”两个概念，这是高铁采用进口轴承的主要原因。

补充：

1秦朔：从指甲钳和笔尖钢看中国与世界还差多远？国产材料加工参数成推广关键．http://finance.sina.com.cn/zl/china/2021-02-07/zl-ikftssap4541901.shtml

２青拓“笔尖钢”后来居上 国内市场份额达三成　http://news.cnhubei.com/content/2022-02/06/content_14475215.html

３《圆珠笔的笔珠，中国真的造不出来？》我们需要客观理性看待技术差距-国外相关厂家破产是谣言。https://zhuanlan.zhihu.com/p/453445480

４.《高铁轴承，被西方卡脖子的3%，何时能逆袭？》https://zhuanlan.zhihu.com/p/453650347

５.《高铁用轴承难点在哪里？离国产化还有多远的路要走？》https://baijiahao.baidu.com/s?id=1735026147210210715&wfr=spider&for=pc