本文聚焦镶嵌型固体自润滑轴承（固润轴承）的特性、设计、性能及应用，为冶金等领域恶劣工况下的轴承润滑难题提供解决方案，以下是详细总结：

　　冶金机械设备一直处在高温、多尘、多腐蚀介质、连续作业、重负荷、抗冲击的恶劣工况，对轴承有四大核心要求：

　　：作者自 20 世纪 80 年代起，围绕冶金设备用轴承，从结构、材质、固体润滑剂组成、分布覆盖、外貌形式等维度开展系列试验、研究与检测，旨在突破传统轴承局限。

　　：当时国内武钢、宝钢等企业冶金设备关键轴承依赖进口，成本高且维护不便，亟需国产化替代产品，同时航天、船舶等领域也存在特殊工况润滑需求。

　　镶嵌型固体自润滑轴承（简称 “固润轴承”），是在轴承工作面预先设计、加工特定面积比例的孔洞或沟槽，嵌入单质或复合固体润滑材料制造成的轴承、轴瓦或衬板。其润滑逻辑与传统轴承差异显著：

　　结构与尺寸特性：制作不受尺寸、形状限制，可按需定制。文中提及武汉粉末冶金研究所制造的轴承，最小直径 20mm，最大直径达 2m，能满足从小型部件到大型冶金设备的多样化需求。

　　注：摩擦系数测定基于 M200 试验机，对偶件为 45# 钢（HRC40~45）从轴承核心工作特性来看，不一样的牌号在不同润滑条件下表现不同。XQZ62 在不给油的润滑条件下，极限负荷为 25MPa，极限速度为 25m/s，允许 PV 值为 66MPa・m/s，摩擦系数 μ 为 0.16，适用高负荷、低速及水、海水介质场景；在定期给油条件下，其极限负荷提升至 50MPa，极限速度仍为 25m/s，但允许 PV 值降至 3MPa・m/s，摩擦系数保持 0.16 不变。

　　：对比干摩擦、清水润滑、含沙量 5kg/m³ 介质润滑三种场景，横坐标为线，清晰呈现介质对摩擦系数的影响，证明其在多介质环境下的适应性。

　　XQZ62 轴承覆盖面积对摩擦系数的影响曲线% 三组变量，横坐标线⁶N/cm，显示不同覆盖面积下摩擦系数的变化规律，为轴承工作面润滑材料分布设计提供依据。

　　：通过铁谱仪分析，展示孔洞内摩擦面外（黑色为固体润滑剂）、孔洞内摩擦面内（表面润滑剂溢出后）的状态，验证自润滑膜的形成过程与覆盖效果，说明轴承 “自身转移和修补” 的润滑机制。

　　该轴承已在武钢、宝钢、攀钢、太钢等冶金企业，及船舶、造纸、卷烟、矿山、交通、水电、航空、军事等领域大范围的应用，累计应用 1910 项、5 万套，替代进口产品，具体典型案例如下：

　　在 1.7m 轧机卷取机夹钳机构轴瓦的使用中，不一样轴承表现差异明显。1# 轴承为武钢自制铜件，使用 2 个月后，轴承工作面磨损（高）达 13；2-1# 轴承为铜合金 + 固体润滑剂（XQZ62），由该研究所制造，使用 2 年，工作面磨损（高）为 195；2-2# 轴承同样由该研究所制造，采用铜合金 + 固体润滑剂（XQZ63），使用 2 年，工作面磨损（高）仅 21；3# 轴承为强力黄铜 + 固体润滑剂（日本 5025P），使用 2 年，工作面磨损（高）为 12。由此可见，XQZ62、XQZ63 轴承常规使用的寿命远超传统自制铜件，且与进口日本产品性能相当，实现国产化替代。

　　：滑动速率 2-5m/s，电动机功率 40kW；原用糠油润滑，轴承端通冷水。

　　在武钢汉阳带钢厂二辊冷轧机轧辊铜瓦应用中，原铜瓦与镶嵌铜瓦的技术经济指标差异显著。在月耗铜量上，原铜瓦为 150（单位未明确），镶嵌铜瓦仅 24；月耗轧辊数量，原铜瓦需 16 条，镶嵌铜瓦减少至 11 条；月耗糠油量，原铜瓦消耗 7 桶，镶嵌铜瓦降至 4 桶；在节电方面，原铜瓦用电 81 度，镶嵌铜瓦仅 63 度，按 0.08 元 / 度计算可节约电费；综合看来，镶嵌铜瓦在耗材消耗和电能使用上均大幅度降低，综合节约效益显著（具体数值未明确，但从耗材减少可判断效益明显）。

　　：负荷 3-12MPa，温度 300℃，原润滑方式为人工表面抹油（8h / 次，耐高温日本油脂）。

　　：原非镶嵌衬瓦常规使用的寿命仅 3-4 个月，而镶嵌衬瓦常规使用的寿命延长至 18-24 个月，寿命提高 6-8 倍；从实际在做的工作累计时间来看，原衬瓦为 1080-1400h，镶嵌衬瓦提升至 6480-8640h。

　　：原衬瓦月最大磨损量达 7mm，镶嵌衬瓦降至 3mm，有很大成效避免衬瓦过热咬死、早期过度磨损报废的问题。

　　：每台 430t 吊钩每年可节约备件费 93 万元，年节约铜材 14t，同时减少停机时间 126h，间接保障了生产效率。

　　：剪切机是初轧厂的关键设备，八字连杆铜套为易损件；此次应用的镶嵌轴承内径 1200mm、长 407mm，属于全国首次成功应用的大尺寸铜轴套。

　　：适配低速、高负荷（如线m/min）、高温（室温至 500℃）、多尘、多铁末、多水份的恶劣环境，可在无封闭、振动、摇动、摆动、间歇运动及难以形成油膜润滑的场景稳定工作。

　　：无需润滑油 / 脂，省去油泵、油箱等附属设备，降低设备投资与维护成本，减少润滑系统故障风险。

　　：固体润滑材料随摩擦渗出转移，同时基体磨损使润滑材料慢慢地露出，具备 “自身转移和修补” 能力，磨损率低，寿命远高于传统轴承。

　　：不与溶剂、燃料发生反应，可在水、海水、酸、碱等特殊介质中使用；且比润滑油 / 脂有更好的抗真空、抗辐射能力，适用领域广泛。

　　：长时间闲置后仍能保持良好自润滑性能，不会因润滑膜不均匀影响启动与运行。

　　镶嵌型固体自润滑轴承通过 “金属基体承载 + 固体润滑剂润滑” 的设计，成功解决冶金机械设备在高温、重负荷、多尘等恶劣工况下的润滑难题，性能达到进口产品水平，实现国产化替代，节约大量外汇。

　　该轴承在冶金、航天、船舶、矿山等多领域应用效果非常明显，兼具技术优势（延长寿命、稳定性能）与经济优势（降低耗材、节能、减少维护），同时在环境保护（减少润滑油污染）、能源合理规划利用方面发挥积极作用。

　　作者已针对高温、水下、耐酸、耐碱等更特殊工况，开展自润滑材料配制研究并取得突破，后续需联合机械、润滑、材料、物理、化学等多领域专家，逐步优化材料与结构设计，推动镶嵌轴承在更广泛场景的应用，取得更多技术成果。

　　嘉兴固润的XQZ系列镶嵌型固体自润滑轴承以“高性能铜合金基体 + 固体润滑岛”双重复合设计，在重载、高温、腐蚀、无油等极端工况下实现终身免维护，已成为矿山、冶金、海工、模具等行业无法替代的耐磨解决方案。