明明是一卷鋼材，展開后卻薄如蟬翼，用手便能輕易撕開……“手撕鋼”是一種寬幅超薄不銹鋼精密箔材。2020年8月7日，太原鋼鐵（集團）有限公司（以下簡稱“太鋼”）突破了軋制等工藝的極限，成功研發出厚度僅為0.015毫米的“手撕鋼”。這種鋼材是目前世界上最寬最薄的不銹鋼精密箔材，其輕盈與堅韌并存的特點，使得它在新能源汽車電池制造等領域中大放異彩。

寬幅超薄精密不銹帶鋼應用廣泛

在航空航天、國防、醫療器械、石油化工、精密儀器等領域，有一種超薄精密不銹帶鋼，以其寬幅和超薄的特性，被廣泛使用。這種鋼材因為其工藝控制難度大、產品質量要求高，長期以來，其核心制造技術掌握在日本、德國等發達國家手中。我國在很長時間內無法自主生產，只能高價進口，每進口1克都需要花費數百元。

近年來，隨著航天、核電、新能源等產業的飛速發展，國內市場對這種超薄精密不銹帶鋼的需求不斷增長。但關鍵技術的受制于人，使得供需矛盾日益嚴重。為了打破這一困境，生產出這種厚度僅為普通打印紙1/4的鋼材，2016年，太鋼精帶組建了一支年輕的“手撕鋼”攻關團隊，這支團隊由14名平均年齡僅30歲的成員組成。

團隊剛剛成立，就面臨了巨大的挑戰。要生產“手撕鋼”，必須攻克軋制、退火、高等級表面控制、性能控制四大技術難題。在生產過程中，帶鋼通道的260米長距離是最容易出現問題的地方，抽帶斷帶的情況頻繁發生。每次斷帶都需要花費十幾個小時來恢復設備，這讓團隊成員倍感挫折，有些人甚至開始動搖。

然而，團隊負責人鼓勵團隊成員堅持下去，倡導創新和寬容失敗的理念。科研團隊明確表示，創新成本不會被考核，每一點進步都會得到及時的激勵。這種激勵方式極大地激發了科研人員的創新熱情，堅定了他們的創新信心。

好鋼用在“刀刃”上

經過兩年艱苦卓絕的努力，研究團隊攻克了數百個設備和工藝難題，進行了711次試驗。他們從4萬多種軋輥的排列組合中，找到了一種能夠生產出厚度僅0.02毫米、寬度達600毫米的不銹鋼精密箔材的方法。這一突破性的成果使太鋼精帶成為全球唯一能夠批量生產寬幅超薄不銹鋼精密箔材的企業。

2020年8月，團隊再次突破極限，成功生產出厚度僅為0.015毫米的“手撕鋼”。這種超薄不銹鋼箔材可以應用于制造新能源汽車電池，為綠色能源產業提供了關鍵材料。正是這份堅韌不拔、深耕細作的毅力和精神，讓太鋼擁有了應對變局的能力和自信，最終實現了轉型升級的華麗轉身。

國產“手撕鋼”的問世，不僅占據了新技術的高地，填補了產業鏈的空白，而且改變了過去依賴進口的局面，讓“高價買”變為“平價造”，徹底解決了“卡脖子”問題。如今，“手撕鋼”已經廣泛應用于傳感器、儲能電池等高科技領域。這充分證明了將好鋼用在“刀刃”上，以科技創新提高供給質量，是山西太鋼乃至中國整個鋼鐵產業實現超預期增長的重要秘訣。“手撕鋼”在技術攻關和標準制定方面的卓越表現，展示了中國制造的硬實力，為全球制造業樹立了新的標桿。

0.015毫米，“不斷往下探”

0.015毫米的“手撕鋼”，是目前世界上最寬、最薄的“手撕鋼”。

厚度下降0.005毫米，遠不是繼續往下“搟”那么簡單。在龐大的軋機下，0.015毫米是一個幾乎無法感知的存在。“就好像閉著眼睛在高速路上開車。”太鋼首席精密箔材工藝工程師廖席解釋。但為什么敢做？“因為經過0.02毫米的研發攻關，我們把材料、裝備、工藝、技術都吃透了，知道軋制過程中會有什么問題，能不能再往下進行。0.015毫米‘手撕鋼’已經實現了量產，在這個基礎上，我們還在持續往下探。”

0.02毫米和0.015毫米，相差僅有0.005毫米，這個厚度差異在生活中可以忽略不計。但用在產品中，就能產生巨大差異。廖席舉了個例子，如果用來做電池包覆膜，同樣體積，0.015毫米材料的電池容量能增加17%。

在太鋼精密帶鋼人眼里，把鋼不斷做薄，最大的動力還是市場需求。比如，過去許多產品采用的材料是銅箔、鋁箔，但同等厚度下，鋼箔是它們強度的3-4倍。所以，在保障性能的基礎上，鋼材可以“從厚度上做文章”。材料薄了，產品就輕了……“輕薄短小”、性能提升，用鋼材取代有色金屬箔材大有可為。

“軋到這么薄，可以說什么都能看見，灰塵、顆粒、雜質一清二楚。‘手撕鋼’的成功研發堪稱鋼鐵行業的小革命。”從業30多年的太鋼精密帶鋼公司黨委副書記樊中業說，“0.02毫米只是起點，從這里出發，還有一個不斷更新的‘手撕鋼’產品系列。”

從0.02毫米到0.015毫米，目前太鋼“手撕鋼”已經形成了3大類20多個系列品種，擁有不銹鋼核心專利30多項。更加直觀的，是“手撕鋼”的市場表現。

“手撕鋼”的天花板級應用

在太鋼的實驗室里，有一塊和手機屏幕大小相當的材料，薄如蟬翼，而且呈半透明狀，光線可以輕柔地透過來--讓人實在難以置信，這竟然是一片鋼材。

原來，這塊小小材料的表面密集且均勻分布著超200萬個小孔。這些小孔肉眼很難看見，但在200倍顯微鏡下，一排排整齊的小孔就顯形了。據介紹，這是掩膜板用膨脹合金，一種升級版“手撕鋼”，是生產OLED柔性屏的主要耗材，廣泛應用于智能手機的生產等。

“這就是‘手撕鋼’系列里‘天花板’級別的產品了。”廖席說，鋼材表面超200萬個孔，差一分一毫都不行，而且生產現場不能有蚊蟲、震動、塵土……稍有一點瑕疵都不能容忍，幾乎是對工藝水平的極限挑戰。

研發、對標、試制、反饋、改進……去年4月，這款產品終于實現量產，現已供應到全國多家客戶，打破了過去高度依賴進口的局面。對客戶而言，“手撕鋼”是原材料，要再加工。而客戶來自各行各業，這也意味著每一批“手撕鋼”產品都是個性化研發定制，要根據不同的客戶需求，打造不一樣的性能、表面、韌性、板形。

“新產品在新應用中不斷提出新指標，推動新材料不斷優化，這也大大推動了‘手撕鋼’的創新研發。”廖席說，工藝的追求永無止境，沒有哪種“手撕鋼”產品是完全定型的，創新和研發，一直在路上。

綜合自人民網、科普中國

來源: 江蘇科技報