中国攻克厚度0.015mm钢材 成功突破德日垄断(组图)

大鱼新闻 财经 1 month

钢材在我们的固有印象中一般都是宽厚笨重的,但有一种钢,看起来薄如蝉翼、柔弱绢丝,硬度却丝毫不比普通的不锈钢材差,可以用手轻易得将它撕成两半,所以形象地将它称为“手撕钢”。但这看似简单的钢材世界上却没几个国家造得出来。今天我们就来聊聊,什么是“手撕钢”,它主要用来做什么?这项曾被垄断的技术中国是怎样攻克的?



什么是“手撕钢”?

“手撕钢”的学名叫超薄精密不锈带钢,如果说不锈精密带钢是钢铁材料中的精品,那么“手撕钢”就是精品中的精品。不锈精密带钢是一种特殊极薄规格的冷轧不锈钢带,属于不锈钢材领域中的高端产品。厚度在0.05mm~0.5mm之间,厚度在0.05mm以下的才能算作超薄精密不锈带钢。

一直以来,不锈精密带钢的研制生产技术一直被德国、日本等工业强国垄断。出口中国的“手撕钢”价格奇高,我国每年进口“手撕钢”总额度超过百亿元人民币,国外还对中国的前沿领域限制出口0.03mm以下材料。中国一度因超薄精密不锈带钢研制技术的缺失,被外国扼住高新技术发展的喉咙。



“手撕钢”可以用来干什么?

“手撕钢”广泛运用于航空航天、汽车零部件、电子产品、医疗器械、太阳能光伏电池等高新技术领域。主要用于制造航天隔热件、航天安全防爆片、氢燃料电池、汽车安全气囊、传感器膜片、光缆保护管、太阳能光伏电池衬底、5G电子行业无磁新材料、折叠屏手机的柔性显示屏基材等产品。不过德日等国家制造的“手撕钢”宽度在350mm~400mm之间,难以满足新一代电子通讯、太阳能包覆材料的需求。在高端电子产业飞速发展的今天,缺少了制造不锈精密带钢的技术,就等于阻碍了我国高端电子产品走在世界前列的脚步。

太阳能光伏电池板

中国研制“手撕钢”的心路历程

山西太钢不锈钢股份有限公司(以下简称“太钢”)决定勇挑重担,迎难而上,突破被卡脖子的局面。太钢是我国最早研制和生产不锈钢的企业,也是中国大陆最大的不锈钢生产企业,年产不锈钢超100万吨,成功跻身世界不锈钢生产企业前十行列。太钢拥有700多项以不锈钢为主的核心技术,重点产品广泛地运用在石油、石化、铁道、汽车、造船、集装箱、造币等行业。三峡大坝、“和谐号”高铁、神州系列飞船和嫦娥探月工程等大国重器上。



年轻的“手撕钢”团队

2016年,太钢组建了“不锈精密带钢”攻关团队,这个团队很年轻,成员的平均年龄只有33岁。国际惯例认为,0.02mm的超薄不锈带钢宽度不能超过400mm,否则厚度精度和板型会受影响。日本东洋精箔生产的0.02mm厚超薄不锈钢带的宽度均小于400mm。要想攻克宽窄度的问题,设备运行必须确保可以稳定生产;轧制和退火过程中的抽带、悠卷及断带等问题必须得到解决;还要避免产品表明划伤,产生螺旋纹、辊印和色差缺陷。



“手撕钢”团队成员

刚开始这个年轻的团队也曾经质疑自己,国外技术专家都过不了的难关,国内也没有任何经验可以借鉴,该怎样攻克这项技术难题。但是团队并没有因为质疑和担忧停下脚步,经过两年的不断摸索,进行了700多次尝试,攻克了175个设备难题,452项技术难题,包括钢质纯净度、产线工艺、控制水平、高等级表面精度、产品性能五大核心工艺技术难题,终于成功制出世界首发宽幅(640mm)最薄(0.02mm)超薄精密不锈带钢。



0.02mm“手撕钢”成品

攻克难关

攻克“手撕钢”技术难题虽然只用了两年,但过程并不是一帆风顺。轧制“手撕钢”,需要将0.8mm厚的普通钢材压得越薄越好,每往薄轧制0.01mm,辊系就要重新配比一次,轧机上的20个轧辊,加上锥度、凸度等变量因素,要从成前上万中辊系的配比中找到合适的。稍有不慎,钢材轧制时就会发生断带的情况,钢材会像鞭炮一样炸开,近百万元的钢材就会毁于一旦。团队平均每两天就会面对一次试验失败,碎裂的钢末会进入轧机设备的空隙里,要花费很大的功夫才能完全清理出来。团队成员不但要解决技术难题,还要顶住巨大的心理压力。



功夫不负有心人

“手撕钢”研制成功后,获得了国内外客户的广泛认可,2018年~2020年,太钢累计开发应用“手撕钢”超50吨,0.02mm的产品国内市场占有率达到了70%。“手撕钢”为高端产品,贵重程度堪比黄金。因为附加值高,都是论克卖,1克能卖到五六元。一片A4纸大小的钢材市场价格为400元,每吨“手撕钢”的利润高达300%~500%。

直到现在,太钢已经拥有国际一流的冷扎带钢生产工艺流程和相关配套设施。“手撕钢”也广泛地运用到了高端智能手机的背光板上,经过加工后可以和背光板、液晶显示屏无缝贴合,平整度好,抗变形能力出色,被广泛出口到美国、欧洲、日本等国家。值得一提的是,经常用技术卡中国脖子的美国目前还没有制造超薄精密不锈带钢的能力,需要从中国和其他国家进口。



折叠屏手机产商的宠儿

目前,折叠屏手机已经成为了高端手机行业发展的新方向,折叠屏手机需要达到多次折叠不变形、不断裂的要求,手撕钢就是最佳的材料。用于折叠屏手机的“手撕钢”被称为“柔性屏钢”,太钢已经成为了中国唯一一家可以生产柔性屏钢的公司,现在已经开始批量供货,他们生产的0.03mm“手撕钢”将用于国内某知名手机品牌的折叠屏手机上,这批柔性屏钢可以实现折叠20万次后依旧平整如初,即使消费者每天折叠屏幕50次,屏幕的使用寿命依然能保持10年左右,对于更新换代飞快的电子产品来说,10年的寿命已经足够用了。



折叠屏手机

2020年,太钢再次实现重大突破,研制出了更薄的0.015mm厚“手撕钢”,厚度只有A4纸的四分之一,将用于新能源汽车制造业。这一成就再次刷新了世界对中国钢铁人、对中国制造的认知。

中国钢铁产业从新中国成立时的一片空白,到如今产量领先世界、轧制技术领先世界;从前需要学习和引进先进技术,才能摆脱落后的面貌,如今已能无中生有,攻克国外难以解决的技术难关,得到其他国家的认可。“手撕钢”团队作为新时代的年轻团队,继承着老一辈钢铁人的钻研精神,承载着新一代钢铁人的使命,用智慧和汗水,推动着中国制造走向辉煌。

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