測試顯示,太鋼的筆尖鋼在800米處的書(shū)寫(xiě)效果跟剛開(kāi)始的書(shū)寫(xiě)效果是一致的,沒(méi)有由深到淺,說(shuō)明它出水的均勻度、筆尖的耐磨性,基本上沒(méi)發(fā)生變化,“基本上跟國外的比較,應該說(shuō)是同等的”。
日前,山西衛視報道了太鋼集團研發(fā)、制造出了筆尖鋼的消息,該消息引起巨大轟動(dòng)。過(guò)去,中國的圓珠筆筆尖鋼一直依賴(lài)進(jìn)口,每年進(jìn)口筆尖鋼1000多噸,花費外匯1500萬(wàn)美元。太鋼集團從2011年起便參與這一項目,2014年取得成功,經(jīng)過(guò)一系列測試后,現在,中國最大的制筆公司之一寧波貝發(fā)筆業(yè)已經(jīng)開(kāi)始向太鋼批量購買(mǎi)筆尖鋼產(chǎn)品,在未來(lái)兩年,將完全替代進(jìn)口。
中國每年進(jìn)口1000多噸筆尖鋼
中國是世界上最大的圓珠筆生產(chǎn)國,每年生產(chǎn)380億支圓珠筆,不過(guò),圓珠筆筆尖的筆尖鋼這一核心材料卻高度依賴(lài)進(jìn)口。據了解,中國每年需要用每噸12萬(wàn)元的價(jià)格進(jìn)口1000多噸生產(chǎn)筆尖的鋼材。事實(shí)上不僅我們國家,其他國家的制筆不銹鋼材料也大多從日本、瑞士進(jìn)口。
筆頭分為筆尖上的球珠和球座體。目前,碳化鎢球珠我國不僅可以滿(mǎn)足國內生產(chǎn)需要,還大量出口;但直徑僅有2.3毫米的球座體,無(wú)論是生產(chǎn)設備還是原材料,長(cháng)期以來(lái)都掌握在瑞士、日本等國家手中。
小小的球座體需要的技術(shù)卻非常復雜。在來(lái)自瑞士公司的筆頭一體化生產(chǎn)設備上,生產(chǎn)一個(gè)小小的圓珠筆頭需要二十多道工序;筆頭里面有5條引導墨水的溝槽,加工精度需要達到千分之一毫米,也就是微米的數量級。
太鋼參與科技部制筆技術(shù)研發(fā)重點(diǎn)項目
2011年,科技部啟動(dòng)“制筆行業(yè)關(guān)鍵材料及制備技術(shù)研發(fā)與產(chǎn)業(yè)化”國家科技支撐計劃重點(diǎn)項目,目標是三年內通過(guò)技術(shù)攻關(guān),給數百億支中國制筆安上“中國珠芯”?!皟蓵?huì )上政協(xié)的一個(gè)提案給我觸動(dòng)很大。我國每年生產(chǎn)380億支圓珠筆,但筆尖珠芯近90%來(lái)自進(jìn)口,墨水80%進(jìn)口或用進(jìn)口設備制造。常用的圓珠筆,美國賣(mài)1.99美元,我們制筆廠(chǎng)利潤才1毛錢(qián)?!比珖f(xié)副主席、科技部部長(cháng)萬(wàn)鋼表示。
據介紹,該項目分為三個(gè)子項目,分別是:圓珠筆墨水的研發(fā)與產(chǎn)業(yè)化;筆頭線(xiàn)材及其裝備技術(shù)的研發(fā)與產(chǎn)業(yè)化;筆頭與墨水匹配等瓶頸問(wèn)題;由貝發(fā)集團、晨光集團、上海納諾微科技公司三家企業(yè)牽頭承擔各個(gè)子項目的科技攻關(guān)。項目將實(shí)施3年(2011年6月至2014年6月),國家撥經(jīng)費6000萬(wàn)元,企業(yè)再分別按照1:2的比例進(jìn)行資金配套,也就是每個(gè)子項目將投入1.8億元完成。
其中,太鋼集團是與貝發(fā)集團合作,參與筆頭線(xiàn)材及其裝備技術(shù)的研發(fā)與產(chǎn)業(yè)化。太鋼集團從2011年便已參與該項目。
突破的靈感來(lái)源于“和面”
2014年12月,第一批切削性好的筆尖鋼終于出爐了。這批直徑2.3毫米的不銹鋼鋼絲,驕傲地寫(xiě)上了“中國制造”的標志。
太鋼集團技術(shù)中心高級工程師王輝綿表示,由于技術(shù)保密原因,“開(kāi)發(fā)這個(gè)產(chǎn)品沒(méi)有可借鑒的資料,成分的配比從幾十公斤的開(kāi)始練,各種成分加入多少,這個(gè)次數沒(méi)法統計了”。他們不斷地積累數據,調整參數,設計工藝方法,為的就是摸索出一套全新的煉鋼工藝。在這種新的工藝中,不僅需要添加各種微量元素,把鋼材調整到最適合筆尖鋼的性能,既要方便切割又要加工時(shí)不能開(kāi)裂;同時(shí),還需要將鋼材中的微量元素調配均勻,由于鋼材的硬度,加入其中的微量元素不能很好地融入,只是聚集成堆。
王輝綿表示,突破的靈感來(lái)自家常的“和面”,面要想和得軟硬適中,就要加入新“料”。相對應的,鋼水里就要加入工業(yè)“添加劑”,普通的添加劑都是塊狀,如果能把塊狀變細、變薄,鋼水和添加劑就會(huì )融合得更加均勻,這樣就可以增強切削性?!拔覀円步梃b了一些煉其它鋼的經(jīng)驗,把塊狀的加入,改成‘喂線(xiàn)’加入”。資料顯示,喂線(xiàn)法是指將密度較小,容易氧化的精煉添加劑做成線(xiàn)材,用喂線(xiàn)機將其投入鋼水深處,對鋼水進(jìn)行爐外精煉的一種方法。與塊狀物料投入法相比,它具有收得率高,精煉命中率高,適用于鋼中合金元素的微量調節等特點(diǎn);與噴粉法相比,它具有鋼水溫度降低少,鋼中氣體含量低且設備簡(jiǎn)單、操作容易、投資少等特點(diǎn)。
太鋼的筆尖鋼與進(jìn)口產(chǎn)品是同等的
此后,太鋼不斷優(yōu)化筆尖鋼,合作的企業(yè)貝發(fā)筆業(yè)也在對太鋼生產(chǎn)的筆尖鋼進(jìn)行測試,目前已經(jīng)測試上千次。在測試機器上,隨機選出的筆尖要在不同的角度下連續不斷地書(shū)寫(xiě)800米。
寧波貝發(fā)集團測試實(shí)驗室主任胡省洋表示,在800米處的書(shū)寫(xiě)效果跟剛開(kāi)始的書(shū)寫(xiě)效果是一致的,沒(méi)有由深到淺,說(shuō)明它出水的均勻度、筆尖的耐磨性,基本上沒(méi)發(fā)生變化,“所以我們現在用太鋼的東西,基本上跟國外的比較,應該說(shuō)是同等的”。
去年,太鋼生產(chǎn)的筆尖鋼終于開(kāi)始大生產(chǎn)轉化階段,如今經(jīng)過(guò)兩年的試生產(chǎn),筆尖鋼研制成功,國標出爐。據報道,目前貝發(fā)筆業(yè)已經(jīng)開(kāi)始向太鋼批量購買(mǎi)筆尖鋼產(chǎn)品,在未來(lái)兩年,將完全替代進(jìn)口。此外,由太鋼負責起草的《筆頭用易切削不銹鋼絲行業(yè)標準》已經(jīng)通過(guò)了全國鋼標委審核認定。