“这就是‘手撕钢’,厚度仅有0.02毫米,几乎和一张同样大小的百元人民币等值。作为当今世界顶级技术产品,‘手撕钢’堪称钢铁行业皇冠上的明珠,从‘高大上’的航天航空、高端电子、新能源领域,到眼下时兴的折叠屏手机都少不了它。”5月24日,在太钢不锈钢精密带钢有限公司,“手撕钢”研发团队带头人王天翔拿着手撕钢向记者介绍道。
2016年至今,王天翔带领团队攻克“手撕钢”研发难题,从0.02毫米再到0.015毫米,公司一举成为全球唯一可批量生产宽幅超薄不锈钢精密箔材的企业。
“手撕钢”厚度只有A4纸的四分之一,广泛应用于航空航天、医疗器械、精密仪器、计算机等高精尖端设备制造行业。由于“手撕钢”的生产工艺控制难度大、产品质量要求高,其核心技术被少数国家掌握,我国对“手撕钢”的需求量占全球市场的80%,但很长时间完全依赖进口。
为了不受制于人,2016年,太钢集团选派王天翔来到不锈钢精密带钢有限公司,攻克“卡脖子”技术。“造出‘手撕钢’难点在于五大核心工艺技术:钢质纯净度、产线工艺、控制水平、高等级表面精度、产品性能。这五大工艺技术就像五座万仞高山挡在我们面前。”王天翔讲道,“生产‘手撕钢’前,太钢的主要产品是0.5毫米不锈钢材料。从0.5毫米到0.02毫米,常人眼中几乎可以忽略不计的差距,对我们来说简直比登天还难。”
对于王天翔和他的研发团队的成员来说,“手撕钢”研发远比预计的要困难。轧制“手撕钢”好比把厚厚的一团面,擀成薄薄的一张饼。擀面只需要一根擀面杖,而要把普通钢材“擀”薄,需要20根轧辊。0.8毫米厚度的普通钢材,每往薄轧一次,轧辊就要重新配比一次,其中的排列组合有上万种,加上锥度、凸度等变量因素,需要从上万种辊系的配比中不断摸索。
在这么复杂的轧制过程中,断带是最常见的问题,也是王天翔最头疼的问题。王天翔深刻记得,2017年12月10日上午9时,2号轧机开始按照预定方案再次进行0.02毫米穿带轧制。11时40分,终于完成穿带,准备轧制。生产到100多米时,“啪”一声巨响,钢带瞬间破碎。不同于厚板断带一分为二,薄板一旦断带,就会碎成粉末。“打开辊系,我们发现里面全是粉末状的白色钢渣。只能由瘦小的职工爬进0.4米高的机架,用手抠、用手抓,一点一点地把攻关‘心血’清理出来。”王天翔回忆着当时的场景。
千锤成利器,百炼变纯钢,从0.1毫米到0.05毫米,再到0.03毫米,箔材一天天变薄。2018年初,0.02毫米的超薄不锈钢精密箔材终于研发成功。之后,“手撕钢”团队又在箔材的宽度上进行技术攻关,终于在世果上率先研制出640毫米宽、软态0.02毫米厚的不锈钢箔材。靠着科学家勇攀高峰的信念,凭着山西人与生俱来的韧劲,为着山西转型发展的紧迫感,咬定目标,不舍昼夜,两年来,该团队硬是攻克了175个设备难题、452个工艺难题,产品达到了国际领先水平!
2020年5月12日,习近平总书记在太钢进行考察调研。当时,总书记拿起一片“手撕钢”仔细察看,用手指轻轻扭折了一下,不禁称赞:“工艺确实好,就像锡纸一样薄,百炼钢做成了‘绕指柔’”。备受鼓舞、充满干劲的“手撕钢”团队在现有核心轧制、退火技术的优化和攻关下,同年8月成功研发出厚度仅为0.015毫米的不锈钢精密箔材。
这看上去像锡箔纸一样的“手撕钢”,恰如一张“金名片”,向世界展示着中国钢铁的强大力量。怀揣孜孜以求的工匠精神,王天翔带领的团队通过在工艺技术上不断开拓创新,在新材料新技术上形成了多方面的突破。“研发成功的秘诀就是不放弃。”王天翔表示,为了企业的生存和发展,自己会一直在路上。
科学导报记者 王小静