山西太鋼：當(dāng)鋼遇上柔 只剩驚艷

段永利

假如有人說他可以徒手撕鋼鐵，你會不會覺得這是異想天開？

事實上確實有這么一種鋼鐵，三歲的小孩子都能輕松把它撕開，它的價格每克高達(dá)6元。它是各種精密儀器、航天工程的必備材料。另外，在智能手機界，華為、小米等國產(chǎn)品牌手機相繼推出可折疊智能手機新產(chǎn)品，山西太鋼不銹鋼精密帶鋼有限公司（以下簡稱“山西太鋼”）生產(chǎn)的“手撕鋼”就用于國產(chǎn)折疊屏手機，確保折疊20萬次不變形。

百煉鋼做成繞指柔

明明是一卷鋼材，展開后卻薄如蟬翼，用手便能輕易撕開。

作為國家重要新興領(lǐng)域急需的高精尖基礎(chǔ)材料，“手撕鋼”是一種寬幅超薄的精密不銹帶鋼，我國在很長時間內(nèi)不具備生產(chǎn)能力，一度面臨只能高價進(jìn)口的困境，進(jìn)口一克需要5～10元。

近年來，隨著航天、核電、新能源等新興產(chǎn)業(yè)飛速發(fā)展，國內(nèi)市場對這一產(chǎn)品的需求不斷增長，關(guān)鍵技術(shù)受制于人導(dǎo)致的供需矛盾日益顯現(xiàn)。在這一背景下，國產(chǎn)“手撕鋼”橫空出世，占據(jù)了新技術(shù)高點，補上了產(chǎn)業(yè)鏈斷點，變“高價買”為“平價造”，更讓“卡脖子”問題不再“掉鏈子”。

2020年年底，山西太鋼自主研發(fā)的“寬幅超薄精密不銹帶鋼工藝技術(shù)及系列產(chǎn)品項目”獲得項目類中國工業(yè)大獎。這也是太鋼繼2014年摘得第三屆“中國工業(yè)大獎”企業(yè)獎后再度獲獎。要知道，中國工業(yè)大獎是2004年經(jīng)國務(wù)院批準(zhǔn)設(shè)立的我國工業(yè)領(lǐng)域最高獎項，被譽為中國工業(yè)界的“奧斯卡”。

山西太鋼總經(jīng)理王天翔在接受本刊記者采訪時說，用于折疊屏手機的“手撕鋼”被稱為“柔性屏鋼”，為厚度0.03毫米的不銹鋼箔材，是生產(chǎn)折疊屏手機的關(guān)鍵材料。柔性屏鋼可以實現(xiàn)折疊20萬次不變形、不斷裂，且平整如初。假設(shè)消費者一天折疊手機屏幕50次，柔性屏鋼的使用壽命在10年左右。目前，山西太鋼是中國唯一一家可以生產(chǎn)柔性屏鋼的公司。

手撕鋼就是寬幅超薄精密不銹帶鋼工藝技術(shù)及系列產(chǎn)品項目中有代表的一項。它是一種能被徒手撕開的不銹鋼，厚度只有一根頭發(fā)的1/3，被廣泛應(yīng)用于醫(yī)療器械、精密儀器、航天航空等領(lǐng)域，因為加工難度大，質(zhì)量要求較高，所以核心技術(shù)就一直掌握在德國、日本等國家手中。

手撕鋼的生產(chǎn)技術(shù)一直是不銹鋼加工領(lǐng)域公認(rèn)的尖端核心技術(shù)，也代表著一個國家不銹鋼加工水平的高低，而先進(jìn)的軋機設(shè)備是能否生產(chǎn)出優(yōu)秀手撕鋼的關(guān)鍵設(shè)備，軋機對手撕鋼的表面質(zhì)量、厚度大小、材質(zhì)穩(wěn)定都起著至關(guān)重要的作用。從軋制到清洗再到包裝，任何一個生產(chǎn)環(huán)節(jié)出了錯誤都會導(dǎo)致產(chǎn)品報廢。很多精密鋼鐵公司在進(jìn)口了生產(chǎn)設(shè)備后，由于缺乏技術(shù)型人才，生產(chǎn)出的手撕鋼不是產(chǎn)品不合格，就是廢品率極高。

攻克“卡脖子”技術(shù)

在我國能夠自主生產(chǎn)手撕鋼之前，這項技術(shù)是被日本封鎖，而我國生產(chǎn)手撕鋼只有20年的歷史，并沒有太多的經(jīng)驗可以借鑒，但經(jīng)過山西太鋼的不斷研究與實驗，終于突出重圍，一舉做出了世界頂尖的手撕鋼。

王天翔在擔(dān)任太鋼精帶公司經(jīng)理之前，已在太鋼各工序和崗位摸爬滾打了27年，曾擔(dān)任過熱連軋廠廠長、集團裝備部長等關(guān)鍵職務(wù)，積累了豐富的生產(chǎn)運營和設(shè)備管理經(jīng)驗。

王天翔至今記得2016年2月的一天，太鋼集團主要領(lǐng)導(dǎo)找他談話，領(lǐng)導(dǎo)語氣沉重而懇切：精帶公司從體量上說是“小廠”，但擔(dān)負(fù)著攻克“卡脖子”技術(shù)的國家使命。集團下定決心，不能讓它繼續(xù)虧損下去了，若再沒有突破性進(jìn)展，就沒法向國家、社會和全體干部職工交代。所以委托他把擔(dān)子挑起來，徹底改變現(xiàn)有局面。王天翔接到這個“苦差事”，感受到了這份托付的重量。

的確，他對精帶公司知根知底，早在2008年精帶項目開工時，他是集團的裝備部長，集團范圍內(nèi)大型設(shè)備的安裝、維護(hù)和定檢定修都?xì)w裝備部管理。諸多原因，讓精帶自建廠以來就沒賺過1分錢，已連虧了7年。王天翔接到的任務(wù)時，當(dāng)年盈利1元。盈利指標(biāo)越低，意味著扭虧難度越大。

2008年，太鋼集團投資10億元建設(shè)精帶生產(chǎn)線，集成引進(jìn)了當(dāng)時世界上頂級的設(shè)備，國內(nèi)僅此一套。但2012年投產(chǎn)以來，只能軋出0.1～0.5毫米的厚板，始終無法達(dá)到設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)。廠里為此請來外國專家會診，但依然實現(xiàn)不了預(yù)定目標(biāo)，外國專家最后留下一句話：“原材料差一點點，設(shè)備差一點點，人員也差一點點，最后加起來，就差得太多了?！?/p>

2016年2月上任的王天翔明白，出路，就在他和他的團隊站著的這間精帶廠房里。他對員工說：“精帶長期虧損，是因為只能生產(chǎn)普通厚板這種‘大路貨，產(chǎn)品在國內(nèi)外市場沒有競爭力。而低端產(chǎn)品已經(jīng)飽和，市場纏斗只能打價格戰(zhàn)，企業(yè)永無生路。唯有勇于創(chuàng)新，研發(fā)高精尖的不銹鋼產(chǎn)品，占領(lǐng)市場制高點，才能突出重圍?！?/p>

隨后，公司成功組建了手撕鋼攻克團隊。可團隊剛組建就遇到了很多問題，生產(chǎn)手撕鋼需要攻克軋制、退火等多項工藝，在經(jīng)過260米長的退火線時，很容易出現(xiàn)破損的問題，每次出現(xiàn)破損都要花費十幾個小時修復(fù)生產(chǎn)線，一次次的失敗讓攻克團隊感到失望，不僅掌握不了核心技術(shù)，還會造成巨大損失。

“別的項目在科技創(chuàng)新中可能會遇到某個難題，但不銹鋼箔材研制有它的特殊性”，王天翔說，“‘手撕鋼要攻克軋制、退火、高等級表面控制和性能控制這4大技術(shù)難題。它的整個生產(chǎn)流程從大的方面來說要連續(xù)經(jīng)過5條生產(chǎn)線：最初是冷軋生產(chǎn)線把厚板軋薄，再進(jìn)入光亮退火線反復(fù)加熱軋得更薄，再到拉伸矯平線實現(xiàn)板型平整，還要通過去應(yīng)力生產(chǎn)線消除箔材的應(yīng)力，然后通過分條縱切線切割成用戶需要的尺寸，最后打包完成。哪一條生產(chǎn)線上的哪一個設(shè)備或者工藝環(huán)節(jié)出了問題，箔材就卡住走不下去，它就成了關(guān)鍵問題?！?/p>

山西太鋼研發(fā)團隊認(rèn)準(zhǔn)的目標(biāo)就是寬幅超薄不銹精密帶鋼，這是鋼鐵材料的明珠，代表著不銹鋼和鋼鐵工業(yè)的重要方向。當(dāng)時，全國的精密帶鋼市場年消費量50萬噸以上，而超薄帶鋼主要依賴進(jìn)口。厚度為0.05～0.03毫米的用于電子精密制造的超薄精帶，外方對中國高價限售;厚度為0.03～0.02毫米的，用于航天航空和核電、軍工領(lǐng)域的箔材，也對中國嚴(yán)格禁售;寬幅大于400毫米，可用于核電、軍工、高端電子和新能源的超薄精帶，國際上也是空白。而在國家重大戰(zhàn)略和重點新興領(lǐng)域，則亟需寬幅超薄不銹精密帶鋼。

直到2019年，太鋼公司在歷經(jīng)700多次失敗后，攻克團隊解決了175個設(shè)備難題，452個工藝難題，從4萬種排列組合中找到了一種手撕鋼生產(chǎn)性價比最高的選擇，山西太鋼終于攻破了手撕鋼的生產(chǎn)技術(shù)，甚至還將手撕鋼的生產(chǎn)工藝提升到了世界領(lǐng)先水平，還在精度上完成了超越，能夠批量生產(chǎn)出厚度0.02毫米的手撕鋼。獲得了44項授權(quán)，49個發(fā)明專利，兩項行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，發(fā)表了18篇論文，終于實現(xiàn)了手撕鋼的量產(chǎn)。

同樣手撕鋼的價格也并不便宜，一張A4紙大小的手撕鋼就價值400元，一克就高達(dá)6元，這個價格已經(jīng)相比白銀的價格了。

“我們科研團隊都是一些后生，團隊被評為全國五一勞動獎?wù)?、全國五四青年獎。我們的攻關(guān)技術(shù)成果純粹是靠自立自強，自己摸索著研發(fā)出來的。我們的產(chǎn)品就是根據(jù)用戶的需求，定制開發(fā)。設(shè)備基本上都是進(jìn)口德國的設(shè)備，到日本設(shè)備，他們現(xiàn)在說這么薄的材料手撕鋼，他們用了兩年時間也沒有干出來，后來我們又用了三年就把它干出來。我們把設(shè)備的功能精度都進(jìn)行了改造升級換代?！鄙轿魈摷夹g(shù)質(zhì)量部副部長廖席說。

好鋼用在好刃上

一個個山西太鋼的年輕人逐漸成長為“鋼鐵俠”。

除了手撕鋼，山西太鋼還自主研發(fā)了超級鋼，世界上只有三個國家能夠自主生產(chǎn)超級鋼，但我國只用了4年就成功研發(fā)了超級鋼。超級鋼也被稱為航母鋼，它也是航空母艦最重要的高端鋼材，早期的時候，美國、俄羅斯等國家都不愿意將超級鋼賣給中國，甚至還對中國封鎖技術(shù)，這也讓我們充分認(rèn)識到了自主發(fā)展的重要性。

超級鋼是指在擠壓時把壓力提升5倍，并且還要提高冷卻效果。精確控制溫度的情況下，生產(chǎn)出的鋼材叫做超級鋼，超級鋼的晶粒直徑只有一微米，是普通鋼鐵的二十分之一，因此超級鋼的縫隙更小，強度更高，韌性也比普通鋼材更強。說起來特別簡單，但是生產(chǎn)研發(fā)的辛苦過程絕不是幾句話就能說出來的。

據(jù)了解，我國現(xiàn)在生產(chǎn)的超級鋼強度高達(dá)2200兆帕。這是個什么概念呢？

一兆帕相當(dāng)于在手掌上放了10公斤重量的物品，2200兆帕就相當(dāng)于22噸重的物品，假如一頭大象重7噸，也就相當(dāng)于在手掌上放三頭大象，而日本、德國、美國的超級鋼強度只有1100兆帕，這也讓日本等國家驚掉了下巴。超級鋼的性能遠(yuǎn)超鈦合金，應(yīng)用領(lǐng)域要比鈦合金廣泛，成本也比鈦合金低得多。用超級鋼建造的航母可以減輕船體重量，增加抗打擊能力。特別是航母的飛行甲板，不但要能承受艦載機起飛降落時的重量，還要承受噴氣式飛機起飛時高達(dá)幾千度高溫的灼燒，如果鋼材不過關(guān)，飛機起飛時就可能損壞甲板。飛行甲板的鋼材還要盡量減少焊接，一體成型的面積越大越好，因為焊接的次數(shù)越多，在面對飛機的強烈沖擊下就越容易出現(xiàn)質(zhì)量問題。

對世界工業(yè)領(lǐng)域來說，不管是什么好的創(chuàng)意，到了設(shè)計制造階段都離不開材料的限制。而鋼鐵作為工業(yè)最基礎(chǔ)的材料，也是應(yīng)用范圍最廣泛的重要材料，毫不夸張地說，目前2200兆帕的超級鋼只有我國能夠生產(chǎn)。日本、美國等國家還都處于試驗階段，這無疑表明了我國科技水平越來越高，山西太鋼在不斷提升產(chǎn)業(yè)鏈的生產(chǎn)水平，加強自主創(chuàng)新的能力，為我國實現(xiàn)現(xiàn)代化強國做出了極大貢獻(xiàn)。

曾經(jīng)虧損多年的精帶公司，何以躍出了市場的波谷？

有這樣的“金剛鉆”不拍攬“瓷器活”。有好的產(chǎn)品，自然不怕沒銷路。山西太鋼自研發(fā)出“手撕鋼”后，就成為市場的寵兒。2018年實現(xiàn)利潤457萬，2019年為967萬，2020年利潤也達(dá)到945萬。其中，2020年產(chǎn)量為23637噸，產(chǎn)值6億元。可以說產(chǎn)銷兩旺。2021年3月，山西太鋼的合同比去年同期增加了50%，市場需求十分紅火。就連春節(jié)期間也是滿負(fù)荷運轉(zhuǎn)，2021年2月份，月產(chǎn)能2000噸的生產(chǎn)線，實際交貨達(dá)2100噸。

“由于手撕鋼現(xiàn)在國內(nèi)外知名度比較高，國外的公司也愿意跟我們合作，包括美國一些公司也下了訂單，今年銷售額比去年增加了15%～20%。我們的合同量飽滿到什么程度？現(xiàn)在我們就處于加班加點趕訂單的狀態(tài)?！蓖跆煜枵f。