笔尖“皇冠” 书写创新驱动的中国力量

2017年01月10日 16:58   来源:中国经济网   

    日前,由太原钢铁(集团)公司负责起草的《笔头用易切削不锈钢丝》行业标准通过全国钢标委审核认定。该标准的制定,源于太钢啃下了自主生产笔尖钢这块国际钢铁界的硬骨头。业界专家认为:该标准的制定,不仅填补了我国该类产品的空白,对于提高我国相关笔头用钢的生产和实物质量水平,打破国外垄断、有效替代进口具有重要意义,而且必将有力促进我国钢铁行业的提质增效和品种优化升级。

  那么,太钢是如何完成这一自主创新的呢?

  在中国最大的制笔公司之一,宁波贝发笔业的生产线上,每年有30亿支圆珠笔下线,这个数字放大到全国是380亿支。做为世界上最大的圆珠笔生产国,光鲜数字的背后,却是核心材料高度依赖进口的尴尬局面。也就是说,在我国目前钢铁产量严重过剩的情况下,仍然需要进口一些特殊品类的高质量钢材,包括圆珠笔上的笔尖钢。

  宁波贝发集团品质部经理徐君道说:“一般说的笔尖钢,笔的这个部分,俗称就是笔头,原先的笔头不锈钢材料,都是从日本进来的,不仅是国内,国外的制笔的材料,不锈钢材料,也是日本的。”

  笔头分为笔尖上的球珠和球座体。目前,碳化钨球珠我国不仅可以满足国内生产需要,还大量出口,但直径仅有2.3毫米的球座体,无论是生产设备还是原材料,长期以来都掌握在瑞士、日本等国家手中。

  中国每年要生产380亿支笔,需要用每吨12万元的价格进口1000多吨生产笔尖的钢材。对于中国这样一个制造大国来说,我们可以造出高铁、大飞机,怎么就造不出一个小小的笔尖钢呢?

  在贝发集团集团记者看到一种来自瑞士公司的笔头一体化生产设备,生产一个小小的圆珠笔头,需要二十多道工序,笔头里面有5条引导墨水的沟槽,加工精度都要达到千分之一毫米的数量级。

  徐君道介绍:“笔头的关键部位比如说碗口,它的尺寸精度要求在两个微米,它的表面粗糙度要求0.4微米。”

  在笔头最顶端的地方,厚度仅有0.3到0.4毫米。极高的加工精度,对不锈钢原材料提出了极高的性能要求,既要容易切削,加工时还不能开裂,小小笔尖考验着中国制造,也考验着中国最大的不锈钢生产基地太钢。

  为了给数百亿支圆珠笔安上中国笔头,国家早在2011年就开启了这一重点项目的攻关,太钢当时也参与其中。

  太钢集团技术中心高级工程师王辉绵说“我们对各个行业新材料新产品,有一种敏感性,就是能发现一些行业对新材料的需求,引领这个行业的新材料的应用。”

  王辉绵是太钢集团技术中心高级工程师,26年在国内一流技术研发团队的工作经历,让他底气十足。然而,笔尖钢的研发却是个难题,钢材要制造笔头,必须用很多特殊的微量元素,把钢材调整到最佳性能。微量元素配比的细微变化,都会影响着钢材质量,这个配比找不到,中国的制笔行业永远都需要进口笔尖钢。

  王辉绵说,开发这个产品没有可借鉴的资料,成分的配比次数没法统计了。为了找到国外守口如瓶的保密配方,王辉绵他们必须摸索出一套前所未有的炼钢工艺,没有任何参考,只能不断地积累数据,调整参数,设计工艺方法。

  突破的灵感来自家常的"和面",面要想和得软硬适中,就要加入新"料"。相对应的,钢水里就要加入工业“添加剂”,普通的添加剂都是块状,如果能把块状变细、变薄,钢水和添加剂就会融合得更加均匀,这样就可以增强切削性。

  “我们也借鉴了一些炼其它钢的经验,把块状的加入,改成“喂线”加入。”王辉绵至今回忆起来都兴奋不已。

  经过5年里数不清的失败,在电子显微镜下,太钢集团终于看到了添加剂分布均匀的笔尖钢。试验在2014年12月取得成功,又经过十多次终试后,第一批切削性好的钢材终于出炉了。这批直径2.3毫米的不锈钢钢丝,骄傲的写上了“中国制造”的标志。

  在贝发笔业的测试实验室,用太钢原料生产出来的笔芯正在进行极限测试,在不同的角度下,每只笔芯都要连续不断地书写800米不断线,这已经是对太钢产品的近千次测试。宁波贝发集团测试实验室主任胡省洋说:“通过不断书写测试,太钢的东西跟国外的比较,是同等的。”

  现在,贝发笔业已经开始向太钢批量购买笔尖钢产品,在未来两年,将完全替代进口。标准就是话语权,就是抢占了竞争的制高点。

  太钢集团技术总监李建民说:“我们想通过这些研发,通过这些标准引导我们的钢铁,特别是不锈钢的技术进一步创新,一定要摘取钢铁工业材料方面的皇冠。”记者了解到,在2016年,太钢实现利润12.9亿元,其中新产品的市场贡献率达到70%以上。

  “闻新则喜、闻新则动、以新制胜”。小小“笔尖”拷问,给中国制造带来巨大启示。一支司空见惯的中国笔,书写出的是创新驱动的中国力量。(中国经济网记者 刘存瑞)

(责任编辑:宋雅静)

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