网易首页 > 数码频道 > 正文

圆珠笔尖启示录:太钢成功研发圆珠笔尖钢记事

0
分享至
摘要:从一个装润喉糖的小盒里,工程师赵文龙倒出几个圆珠笔尖。他用钳子拔下科技日报记者的圆珠笔头,换上新笔头,画出流畅的线条。“你先一步用上了中国自己造的圆珠笔尖。”赵文龙告诉记者。百米外,太原钢铁集团的轧钢车间里,红热的不锈钢柱被挤压成纤细的钢条;之后钢铁被拉伸成钢丝;再切削出媒体瞩目的国产圆珠笔头。

2月7日,记者走访太钢发现,圆珠笔尖钢是一个钢铁老厂专精一业,厚积薄发的自然结果。太钢工程师听取用户反馈,不厌其烦地改进,让不锈钢这棵老树上绽发新芽。

圆珠笔尖启示录:太钢成功研发圆珠笔尖钢记事

尽管中国年产圆珠笔380亿支,但圆珠笔的钢材和加工机器都是进口的,大部分利润都被外国人赚走。这一状况在全国两会上被反复提及,最终被看作中国制造业大而不强的一个缩影。“这个事情为什么容易在中国公众和媒体中引起共鸣呢?”科技部原部长徐冠华曾在2010年一次专题座谈会上说,“上至国家领导人,下至刚入学的小学生,大家都要用笔。所以谈产业空心化,圆珠笔这个案例是非常合适的。”

为此,科技部资助国家科技支撑计划重点项目“制笔行业关键材料及制备技术研发与产业化”,核心目标就是圆珠笔头国产化。“2011年我们接到了科技部的项目。”参与研发的工程师王辉绵说,“由制笔企业牵头,太钢和中科院参与。在这个项目支持下,我们2014年基本搞清了笔尖钢的秘密。2015年到现在,我们一直在试图让笔尖钢走上生产线,保证它的品质和稳定性。”

太钢工程师接到任务后,首先从研究机理着手。

用不锈钢做圆珠笔尖,可以追溯到50年前的日本。一家日本小企业研发的SF20T不锈钢,是唯一合适的笔尖钢材料,该企业长期垄断供应。

用一般的不锈钢加工不了圆珠笔头:笔尖里的孔是钻出来的,钻普通钢材,褪下的螺旋状钢屑会堵住孔径无法继续。笔尖钢没那么韧,不会掉落螺旋钢屑。但另一方面,笔头顶端厚度不到0.4毫米,要切削出有台阶有沟槽的微观结构,达到微米级精度,压力巨大,笔尖钢如果太脆就会在刀下开裂。

王辉绵说,研发笔尖钢的难度在于,它不能不强韧也不能太强韧,性能区间很窄。

能化验得到日本钢材的大致元素配比,不等于明白该如何炼钢。一般来说,不锈钢用的最多的添加剂是碳、硅、锰、磷、硫、铬,笔尖钢则用到十几种元素。如何添加这些元素是行业秘密,添加方法不对,元素不能均匀分布于整炉钢水,钢材就不合格。

“一切资料都没有,”王辉绵说,“我们用几十公斤的炼炉开始实验,成千次地摸索,失败次数已记不清了。”

要做到均匀不容易,钢水不像一锅菜汤好搅匀,加入的元素往往聚集不散。每次冶炼之后,要测试上千个数据,然后分析和调整。工程师们可以试着将块状的料磨成粉吹进去,也可以做成条和丝喂进去,凭借的是多年炼钢经验。

当初步试验成功,工程师就使用一二百公斤的炼炉继续实验。然后是1吨规模的炉子;最终目标是45吨和90吨的大熔炉。从小试到中试,再到试生产,每一个环节都要靠耐心。目标就是看到电子显微镜下分布均匀的晶体,以及合格的延伸率、抗拉强度和硬度。

炼特种钢是个精细活儿。从原料到笔尖钢丝,需要50多道工序。赵文龙告诉记者,每一道工序都需要质量控制。如果炼钢有微小的气泡,钢丝就有可能在机器上穿孔;盘条轧制时也可能会表面开裂。为了钢丝外表不受一点刮蹭,他们在吊运钢丝卷的时候,不能用钢叉,而是用皮带;之后还要用木箱包装。

“用户告诉我们,他们不需要100分的材料,而是需要表现稳定的80分的材料。“赵文龙说,为了这一目标,太钢还在改进质量的控制。

现在太钢已经开始向贝发等制笔企业供货。太钢送抵用户的钢材量从几吨提升到十吨以上,未来预计能够实现进口替代。进口笔尖钢材的价格最近已经跌了四分之一。

1月份国产圆珠笔尖钢研制成功的消息火速传遍全国,甚至连日推涨太钢不锈的股票,这让从管理层到基层的太钢人大为惊喜。

太钢是中国钢铁业的优等生,也是世界最大的不锈钢生产商。它的生产规模排在全国20名左右,利润率却排在第5名、第6名。建厂以来,它一直凭借特色求发展,如今也坚持“转型不转行”,注重在不锈钢上做强内功。太钢工程师们自豪地说,从家里刷锅的不锈钢球,到火箭、核电和高铁用的不锈钢,都是太钢的强项。太钢人很乐意提到:去年港珠澳大桥建成,一个关键就是使用了太钢生产的不锈钢外皮螺纹钢。在此背景下,“圆珠笔尖钢”被他们看作一个小case。

“或许在大家看来,笔尖钢这件事很小,但有了笔尖钢精神,中国制造就能做强。”太钢一位管理人员告诉记者。

对此,徐冠华评论说,一些老产业被说成夕阳产业,实际上充满了机会和利润增长点,前提是企业以创新为目标和利润来源;具备创新能力的传统产业并不老,仍然是强国制造业的基础。

太钢研发能力之所以强,一个原因在于它的工程师勤跑用户。太钢有一种双经理制,研发团队里有销售经理和生产经理,生产经理要倾听用户的反馈,指导用户正确使用材料。目前,太钢有20多个双经理的材料研发小组,笔尖钢是其中之一。

“为笔尖钢的项目,太钢的工程师跑遍了全国的制笔企业,听他们的看法。”赵文龙说,“我们辛苦做出的材料常被客户否定。听了虽然不舒服,但这是必要的,检验我们工作的标准就是客户需求的满足度。”

“我一年中大部分时间在外面跑,听客户的反馈。”王辉绵说,“有时候,测试出的材料性能数据过关,但在客户那里未必好用。因为你的实验设备的测试手段,和客户实际加工不是一回事。”

笔尖钢在制笔企业初步使用成功后,太钢的工程师仍做了近百项试验,调整钢材去适应客户要求。

“国内市场是我们的宝贵资源,”徐冠华认为,企业应当首先关注市场,发掘市场新的需求并提出合理方案,借由政府主导的科技项目不能解决长远问题,最终还是要靠满足市场需求来实现长期的科技投入。

太钢职工还告诉记者,为了鼓励静心研发,太钢实行管理和研发双渠道晋升体制,保证研发人员的收入只高不低。他们每年为进口替代研发项目的技术人才颁发了几千万元的奖金。

在太钢车间里,记者体验了“不同角度连续不断书写800米”的新制笔头,也看到一批安上国产笔头的国产品牌圆珠笔。这些笔将被太钢董事长带到今年的全国两会上。

(科技日报太原2月13日电)

相关推荐
热点推荐

全新奥迪Q5L全球首发

越玩越野
2021-04-19 13:57:37

中国铁路回应“列车运行图调整,暂停发售”

IT之家
2021-04-19 23:05:30

最低估价3.5亿港元!徐悲鸿《奴隶与狮》亮相佳士得春拍

南方都市报
2021-04-19 15:40:07

拜登争取到中国支持,中美发表联合声明,期待美国主办的气候峰会

凡间事
2021-04-20 02:49:38

一阵妖风掠过,差点就把我和闺蜜吹跑了!还好有惊无险

我们的百变生活
2021-04-19 02:06:16

“我不想戴套,你吃药吧 ”

小跑追幸福吧
2021-04-19 18:41:26

字节跳动月薪4万的数据分析师,需要达到什么水准?

科技你懂的
2021-04-20 00:42:21

《指环王》重映字幕雷人?五十多年前原著作者托尔金就规定好了!

文景
2021-04-19 23:41:26

5月1起,这5类人的支付宝将被永封!是否有你呢

智能理财小助手
2021-04-19 23:17:47

刘娥看到婉儿手中遗旨后,身穿龙袍见先帝,原来先帝并不信任自己

world美食
2021-04-19 20:20:21

准备充分!疑似欧洲超级联赛首支视频流出

直播吧
2021-04-20 01:25:04

这种拥有和谐性爱的科学办法,强烈建议每个姑娘都看看!

第十一诊室
2021-04-17 17:00:02

衡阳、郴州、怀化最新人事信息!

厉害了湖南
2021-04-20 03:29:54

胡明轩母亲赴现场为广东加油!年过50却显年轻,搬至广东陪伴儿子

开球咯
2021-04-20 01:34:43

开了10年车,才发现油表亮灯后到加油站加油,千万不要直接说加满

擦车工聊车
2021-04-19 20:08:20

李小冉身材造假?走红毯时胸围傲人,不走红毯却像飞机场一样

体坛赛事风云录
2021-04-19 21:15:44

美国计划“封杀”中国芯片半壁江山,中芯国际被针对,华为躺枪

金投网
2021-04-19 16:51:40

新疆棉大获全胜!BCI跪了,郑国恩被起诉,正义的清算来了!

新疆的故事
2021-04-19 20:08:04

行业变天了!美国全面锁死14nm技术 中国芯片还有未来吗?

科学蓝
2021-04-19 23:34:48

74年前,菲利普买不起求婚戒指,妈妈拆了自己的王冠给他撑场子

照见古今
2021-04-18 17:04:47
2021-04-20 07:53:08

头条要闻

"博士论文走红"的中科院博士:学成还乡衣着朴素

头条要闻

"博士论文走红"的中科院博士:学成还乡衣着朴素

体育要闻

惊险复仇!辽篮连续7年晋级四强

娱乐要闻

比车模美 姚安娜为新车站台颜值能打

财经要闻

科技要闻

特斯拉:如果产品有问题会负责到底;对不合理诉求不妥协

汽车要闻

非承载+混动系统 "机甲猛兽"坦克700野性十足

态度原创

教育
亲子
艺术
健康
军事航空

教育要闻

2021年北京市义务教育阶段入学政策发布!

亲子要闻

江歌母亲认为官司赢了更有利于教育孩子

艺术要闻

一周观展指南|康定斯基要“来”上海

卵巢囊肿良性会变恶性吗?

军事要闻

中国航空20家族全家福!

×