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碳火精微 剪鏤萬象——首鋼高硬高韌園藝剪用鋼首發攻關紀實

在金庸先生的小說里,倚天劍劍光如虹,屠龍刀厚重威猛,得其二者,號令天下,武林豪杰趨之若鶩。如今,小說里的傳奇照進現實,首鋼工具鋼產品研發團隊融倚天劍之韌、化屠龍刀之硬,突破了硬度與韌性的控制矛盾,研發出高硬高韌園藝剪用鋼S75YYJ,實現了成品高硬度與高韌性兼顧的優異性能,成為2024年首鋼集團首發產品,填補了國內空白。

綠植美化生活,一把“稱手”的園藝剪更是給亮麗的風景錦上添花。然而,你不知道的是這把小小的園藝剪背后,是外國技術的長期領先。近年來,首鋼股份加大研發投入,硬是從“跟跑”到“領跑”,開辟了屬于首鋼人自己的逆襲之路,在園藝剪用鋼領域取得技術上的突破,搶占了市場份額。

隨著行業的發展,為了在園藝剪市場闖出中國產品的一片天,與首鋼合作多年的某金屬制品企業向首鋼產品提出了新的更高的要求——提高剪刃鋼的硬度,以提高剪刀的鋒利程度。

了解金屬屬性的人都知道,金屬中的高含碳量能為材料帶來高硬度,以實現鋒利的特性,但碳含量高往往又會帶來脆性問題,產品容易斷裂。如何調和硬度與韌性之間的矛盾,讓材料“既強又韌”,這是擺在首鋼研發團隊面前的“卡脖子”難題。

為了滿足客戶需求,首鋼股份深耕專用領域,首鋼技術研究院、首鋼股份制造部和營銷中心共同組建了集“產銷研”于一體的工具鋼產品研發團隊,并與客戶深度合作,成立園藝剪用鋼聯合開發實驗室,以研發高硬高韌園藝剪用鋼為目標,展開了一場“魚和熊掌兼得”的創新攻關,力求在園藝剪用鋼上實現新突破。

剛拿到這個項目時,團隊成員最先想到的方案是對原有材料進行成分調整,但這塊“硬骨頭”真不是“省油的燈”,一開始就給了大家一個“下馬威”,在多次試驗后,材料始終達不到預想效果,成效甚微。

不能一條道走到黑!為了減少走彎路,團隊成員及時止損,果斷放棄了在原有材料上進行成分微調的路子,他們決定另辟蹊徑!

但推倒重來又談何容易?

園藝剪剪刃的前身是熱軋帶鋼,在退火、淬火、回火、涂鍍等多道工序“千淬百煉”后,通過改變其內部組織,從而達到高強高韌的性能。材料決定性能,工藝提升品質,團隊成員在全面分析影響因素后,決定從材料和工藝兩方面分別找到突破口。

團隊成員通過大量的實驗室和工業試料,展開了成分差別較大的鋼種成分設計。為了控制多次回火過程中材料硬度的下降,他們跳出現有的園藝剪用鋼成分設計框架,深入研究了不同合金元素所展現出的強化作用,創新性地提出了高碳復合微合金的成分體系。他們深知,在攻關開始的那一刻就肩負起了責任。從排產、煉鋼、熱軋、酸洗,每個環節都被緊密地串聯了起來,團隊微信群里,消息24小時不停,而在群里的每一個人都有不約而同的舉動:置頂微信群。即使沒有在產線上,只要群里有消息,大家都會隨時隨地關注,并第一時間回復。

在熱處理工藝上,團隊成員通過模擬用戶的熱處理生產流程,分析研究每一道次熱處理對材料性能的影響,改變現有工藝思路,摸索出了能夠充分發揮材料性能的熱處理工藝,大幅降低淬火脫碳變形和回火軟化的發生。由于熱處理環節多,每個環節的溫度是多少,這些都是團隊成員需要一一摸清楚的,以便精準掌握工藝。這樣就導致每一套工藝會生產很多樣品,多套工藝疊加后,樣品就更多。于是就產生了一個有趣的現象,團隊成員的工位上擺滿了試驗樣品,看上去凌亂,可是他們能精準地說出哪塊樣品用的是什么工藝。也就是這些樣品,凝聚了首鋼技術人員和攻關團隊的智慧和汗水。

終于,新材料走出了實驗室,走進了客戶的產線。然而這又是一個新的起點,擋在攻關團隊前面的依然是一道道難關。但是,團隊成員堅信,有了從“0”到“1”的跨越,一定會迎來最終的勝利。

為了及時給客戶提供技術支持,團隊成員提前趕赴生產現場,結合實驗室結果與用戶實際裝備情況,制定工藝方案,全程跟蹤生產過程,及時調整工藝參數。他們“十下”廣州,每次到產線都是全程跟蹤。

首鋼團隊高度負責,發奮攻關,夙興夜寐,一貫到底,只要過程中出現問題,即便不吃不睡也會在第一時間把問題解決掉。他們認真的態度、吃苦耐勞的精神受到了客戶的認可,一來二去,客戶也把他們當成了“自己人”。白鳳霞是團隊成員之一,她回憶起在廣州參與客戶產品調試的那段日子,去的次數多了,跟食堂的阿姨也熟絡了起來,阿姨很喜歡這些來自首鋼的“孩子”,在打飯時,阿姨總會多拿幾個水果給他們。這不僅讓身處異鄉的團隊成員倍感溫暖,也更加堅定了早日攻克難關的信心和決心。

重重難關重重過,在數十次工藝調整的持續攻關下,首鋼工具鋼產品研發團隊闖關奪隘,終于拿下這一城!新產品性能取得了令人滿意的效果,成品剪刀性能優異,突破了硬度與韌性的控制矛盾,實現了園藝剪用鋼S75YYJ成品高硬度與高韌性兼顧的優異性能,引領行業發展方向,填補了國內高硬度高韌性園林工具用鋼領域的空白。

“首鋼人從來沒有面對嚴峻形勢退縮過,從來沒有被困難嚇倒過,從來沒有遇到問題繞著走過!”

首鋼人以創新和作風為劍,以責任和追求為刀,用團隊協作和服務客戶把這刀劍煉成最鋒利的武器,劈荊斬棘,不斷在產品升級與綠色低碳上探索、實踐,全力開辟鋼鐵新材料創新應用的更多可能。


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