杏彩体育:中国特种钢材的生产工艺技术有什么?

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  圆珠笔是我们再熟悉不过的物品,可就在几年前,拥有3000多家制笔企业、20余万名从业人员、年产400多亿支圆珠笔的中国,在核心原材料笔尖钢上曾长期依赖进口。

  人们不禁诧异,中国连火箭卫星、飞机高铁都国产化了,老百姓日常用的圆珠笔原材料还得靠进口,这小小的笔尖能有多难?

  据了解,圆珠笔头主要由球珠和球座体两部分组成。球珠一般用碳化钨材料制作,中国能造,还大量出口。但托举这颗小球珠的球座体,就是我们常说的“笔尖钢”,中国长期无法自主生产。

  “别看它不起眼,但作为一种特殊钢材,笔尖钢生产需要20多道工序,球座体表面粗糙度和内部5条引导墨水沟槽加工精度达微米级,球座体最顶端的内孔直径要控制在0.3到0.4毫米之间。”青拓实业股份有限公司总经理孙勇伟告诉记者“笔尖”何以成为难题。

  近几年,随着国内钢铁企业攻关力度加大,“笔尖难题”被突破,青拓并非国内首家,但其研发的笔尖钢率先提升了产品的环保性能。

  “为保证产品易切削,以保护制笔企业生产设备,笔尖钢制造过程中会添加铅、铋等元素,但由于圆珠笔接触,这些元素可能会危害健康,因此我们从一开始就瞄着环保、无害做研发,最终成功用锡替代了铅和铋。”孙勇伟说。

  在甘肃酒钢集团宏兴钢铁股份有限公司不锈钢分公司展览馆,一把剃须刀静静躺在展柜里,诉说着中国不锈钢行业攻坚克难的创新故事。与笔尖钢一样,剃须刀用不锈钢也一度依赖进口。

  “剃须刀刀身厚度不超过1毫米,刀刃更是达到纳米级。”酒钢集团宏兴股份不锈钢分公司负责人马国财介绍,任何毫米级的夹杂物都可能造成崩刃甚至锈蚀,影响初始锋利度,还会使产品舒适度大打折扣,这就要求原材料必须具备超高的纯净度和加工韧性以及较强的耐腐蚀性。另外,剃须刀用钢碳含量高,工艺极难把控,生产中漏钢、断带、边裂等问题不断考验着技术和生产团队。

  依靠企业多年积累的马氏体不锈钢开发技术储备,历经两年多艰苦攻关,酒钢不锈钢团队研发的超高碳马氏体不锈钢6Cr13问世,一举打破高端剃须刀用不锈钢依赖进口的局面。

  中国不锈钢年产量达数千万吨,钢铁产量超10亿吨,但像笔尖钢、剃须刀不锈钢等一度被“卡脖子”。中国特钢企业协会不锈钢分会秘书长刘艳平说:“一些军工、核电等特种不锈钢,其技术突破也是建立在民用特种钢材的技术积累之上,如果不掌握核心技术,迟早受制于人。”

  “这类产品有些用量不高,但都属于高附加值特种不锈钢材。比如剃须刀不锈钢,国内只有2000吨左右的市场需求,吨利润却能达到数千元,远高于普碳钢。”刘艳平说。

  来自企业的声音证实了这一点。“中国不锈钢市场竞争已十分激烈。地处大西北的酒钢宏兴,由于物流、产能等多方面因素,与中东部地区钢铁大企业相比没什么优势。”马国财说,“调整产品结构,加大科技研发力度,开发和生产适销对路、高附加值的新产品,推动‘大路货’向‘高精尖’迈进,成为我们的必由之路。”

  去年,酒钢宏兴投入科技经费27.3亿元,开展科技项目139项,新增专利受理261件,科技成果转化率近70%。“公司实现马氏体、双相不锈钢产品的全系列供货,市场占有率超30%,高端刀具用马氏体不锈钢、建筑装饰用超纯铁素体不锈钢等多个钢种达到国内领先水平。“在科技创新中不断提升品牌力,擦亮了酒钢产品的金字招牌。”马国财说。

  以生产高端产品为契机,带动公司转向高质量发展,这与青拓集团发展方向不谋而合。“以前我们的产品中,普通钢材比重高,高精尖产品少,研发笔尖钢彰显了公司扭转这一局面的决心,青拓要覆盖不锈钢领域每个钢种,尤其是高端产品领域。”孙勇伟说,“在攻克笔尖钢过程中,工艺精度、技术水平都得到极大提升,团队协作能力也得到充分锻炼,这为企业转型奠定了坚实基础。”

  天津冶金集团天材科技发展有限公司是一家2019年才完成混合所有制改革的企业。在该公司上万平方米的现代化生产车间里,技术中心主任张泽指着打包好的银白色不锈钢卷板说,“这就是‘手撕钢’,厚度只有A4纸的一半,0.03毫米,柔韧性、耐腐蚀性强,在新能源锂电池、折叠手机、电脑屏幕金属外框、军工航天等新兴领域、高端产品上有诸多应用。我们已稳定量产0.02毫米‘手撕钢’,目前正向0.015毫米迈进。”

  混改以来,天材科技给了一线员工更大自主权,鼓励大家参与技术和产品研发。张泽从那时起将目光瞄准前沿产品“手撕钢”。“我们的设备并不落后,怎么就造不出‘手撕钢’呢?”凭着这股不服输的劲头,他和同事们一边保证正常生产,一边利用工余时间搞创新。从0.08毫米做起,0.07毫米、0.05毫米、0.03毫米,直至稳定量产0.02毫米“手撕钢”,“厚度每降一个规格,难度成倍增长,利润也大幅增加。”张泽说。这个名叫精密带材制造部的生产车间,每年产出全公司近九成的产值与利润。



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