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既硬又韧
——国产园艺剪用钢在首钢诞生记

2025-04-03 08:38:00

  本报通讯员 吴鹂
  3月25日,在首钢股份与某合作伙伴举办的40%可溯源循环材料低碳项目发布会上,相关领导为了彰显环保理念,在一项环保活动中修剪绿植枝叶时,使用的一把采用首钢牌“绿钢”制作的园艺剪引起了广泛关注。
  在金庸先生的小说里,倚天剑寒光如虹,屠龙刀厚重威猛,得其二者,号令天下,武林豪杰趋之若鹜。如今,小说里的情节照进现实,首钢工具钢产品研发团队融合倚天剑之韧、化屠龙刀之硬,化解了硬度与韧性的控制矛盾,研发出高硬度、高韧性园艺剪用钢S75YYJ,实现了成品高硬度与高韧性兼顾的优异性能,填补了国内市场空白。
  绿植美化生活,一把“称手”的园艺剪更是给亮丽的风景锦上添花。然而,就是这一把小小的园艺剪,背后藏匿着的是外国技术的长期领先。
  在此背景下,首钢股份近年来加大研发投入,硬是从“跟跑”转到“领跑”,开辟了属于首钢人自己的逆袭之路,在园艺剪用钢领域取得技术上的突破,抢占了市场份额。
  为了在园艺剪市场闯出“中国产品”的一片天,与首钢合作多年的某金属制品企业向首钢产品提出了新的更高要求——提高剪刃钢的硬度,以提高剪刀的锋利程度。了解金属属性的人都知道,金属中的高含碳量将为材料带来高硬度,以实现锋利的特性,但碳含量过高往往又会带来脆性问题,产品容易断裂。如何调和硬度与韧性之间的矛盾,让材料“既硬又韧”,这是摆在首钢研发团队面前的瓶颈难题。
  为了满足客户需求,首钢股份深耕专用领域,首钢技术研究院、首钢股份制造部和营销中心共同组建了集产销研于一体的工具钢产品研发团队,并与客户深度合作,成立园艺剪用钢联合开发实验室,以研发高强度、高韧性园艺剪用钢为目标,展开了一场“鱼和熊掌兼得”的创新攻关,力求在园艺剪用钢上实现新突破。
  该公司研发人员向笔者介绍,刚拿到这个项目时,团队成员最先想到的方案是对原有材料进行成分调整,但这块“硬骨头”真不是轻松就能“啃”下的,经历了多次试验材料始终达不到预想效果,成效甚微。
  “不能一条道走到黑!条条大路通罗马,一条路走不通我们就换条路走。”该公司研发人员表示,为了少走弯路,其团队成员及时止损,果断放弃了在原有材料上进行成分微调的路子,决定另辟蹊径。
  推倒一切阶段性成果,重新来一遍谈何容易?
  园艺剪剪刃的前身是热轧带钢,经历退火、淬火、回火、涂镀等多道工序的“千淬百炼”后,改变其内部组织,从而达到高强度、高韧性的性能。材料决定性能,工艺提升品质。据介绍,该公司研发团队成员在全面分析影响因素后,决定从材料和工艺两个方面分别找突破口。
  该公司研发团队成员通过大量的实验室试验和工业试料,展开了成分差别较大的钢种成分设计。为了控制多次回火过程中材料硬度下降,他们跳出现有的园艺剪用钢成分设计框架,深入研究了不同合金元素所展现出的强化作用,创新性地提出了高碳复合微合金的成分体系。他们深知,在攻关开始的那一刻就肩负起了责任。从排产、炼钢、热轧、酸洗,每个环节紧密地串联了起来。攻关期间,该公司研发团队微信群里消息24小时不停,而在群里的每一个人都有不约而同地置顶了微信群,生怕错过重要消息。
  在热处理工艺上,该公司研发团队成员通过模拟用户的热处理生产流程,分析研究每一道次热处理对材料性能的影响,改变现有工艺思路,摸索出了能够充分发挥材料性能的热处理工艺,大幅降低淬火脱碳变形和回火软化的发生概率。由于热处理环节多,所以每个环节的温度是多少等细节问题都是该研发团队成员需要一一摸清楚的,以便精准掌握工艺。然而,这样就导致每一套工艺会生产很多样品,多套工艺叠加后样品就更多了。于是就产生了一个有趣的现象——该研发团队成员的工位上摆满了试验样品,看上去虽凌乱,但他们能精准地说出哪块样品用的是什么工艺。这些样品凝聚了首钢技术人员和攻关团队的智慧和汗水。
  最终,崭新的材料样品走出了实验室,走进了客户的产线。
  这又是一个新的起点。自此开始,挡在该公司研发团队前面的又有一道道新难关。“有了从‘0’到‘1’的跨越,一定会迎来最终的胜利。”其团队成员说。
  为了及时给客户提供技术支持,该研发团队成员提前赶赴生产现场,结合实验室结果与用户实际装备情况,制订工艺方案,全程跟踪生产过程,及时调整工艺参数。他们“十下”广州,每次到客户试验产线都是全程跟踪。
  首钢团队高度负责,只要过程中出现问题,即便不吃不睡也会在第一时间把问题解决掉。他们认真的态度、吃苦耐劳的精神得到了客户的认可,一来二去,客户也把他们当成了“自己人”。白凤霞是该公司研发团队成员之一,她回忆起在广州参与客户产品调试的那段日子:“去的次数多了,跟对方食堂的阿姨都熟络了。阿姨很喜欢我们这些来自首钢的孩子,在打饭时总会多拿几个水果给我们。这不仅让身处异乡的我们倍感温暖,也更加坚定了我们早日攻克难关的决心。”
  经数十次工艺调整的持续攻关,首钢工具钢产品研发团队闯关夺隘,终于拿下这一城!新产品性能取得了令人满意的效果,成品剪刀性能优异,成功化解了硬度与韧性的控制矛盾,实现了园艺剪用钢S75YYJ成品高硬度与高韧性兼顾的优异性能,引领行业发展方向,填补了国内高硬度、高韧性园林工具用钢领域的空白。
  “首钢人从来没有面对严峻形势退缩过,从来没有被困难吓倒过,从来没有遇到问题绕着走过!”该公司研发团队相关负责人表示,首钢人以创新和作风为剑,以责任和追求为刀,用团队协作和服务客户把这刀剑炼成最锋利的武器,劈荆斩棘,不断在产品升级与绿色低碳上探索、实践,全力开辟钢铁材料创新应用的更多可能。
  《中国冶金报》(2025年04月03日 04版四版)

  

来源:中国冶金报-中国钢铁新闻网

编辑:宋玉铮

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