破解“手撕钢”密码

你见过比A4 纸的1/4 还要薄的不锈钢吗？它用手即可轻轻撕开，被称为“手撕钢”。它的厚度仅为0.02 毫米，被广泛应用于航空航天、医疗器械、5G 通信等高精尖端设备制造行业。从“百炼钢”到“绕指柔”，背后有着怎样的故事？

你见过比A4 纸的1/4 还要薄的不锈钢吗？它看上去像锡箔纸一样，用手即可轻轻撕开，被称为“手撕钢”。它的厚度仅为0.02 毫米，广泛应用于航空航天、医疗器械、精密仪器、新能源、5G 通信等高精尖端设备制造行业。

2020 年5 月12 日，习近平总书记来到中国宝武太钢不锈钢精密带钢有限公司考察调研。在生产车间，他拿起一片“手撕钢”，用手指轻轻扭折了一下，称赞说：“百炼钢做成了绕指柔。”他指出：“产品和技术是企业安身立命之本。希望企业在科技创新上再接再厉、勇攀高峰，在支撑先进制造业发展方面迈出新的更大步伐。”从“百炼钢”到“绕指柔”，背后有着怎样的故事？

踏上攻关之路

中国是不锈钢生产大国，也是消费大国。然而，不锈钢“皇冠”上的“明珠”——厚度仅为0.02 毫米的软态不锈钢精密箔材，此前全世界只有少数国家可以生产，中国每年需要花费巨资进口。而且，国外只允许对我国出口厚度超过0.03 毫米的“手撕钢”，且供货难以保障。要知道，对于精密行业的精密产品，即使0.01 毫米的差距，也是一个重要的技术档次。

为了破解困局，研发“手撕钢”的使命落在了中国宝武太钢集团（以下简称太钢）肩上。2008 年，太钢投资10 亿元，在精密带钢有限公司上马了当时国内仅有的一套不锈钢精密带钢生产线，集成引进了当时世界上顶级的设备，轧机设计极限规格最薄为0.02 毫米。

2010 年，刚刚24 岁的段浩杰（现任精密带钢研发中心主任）一入厂，就一头扎进“手撕钢”的攻坚中。2012 年，精密带钢线如期投产，但经过一轮又一轮的努力，最终只能轧制出以0.3 毫米为主、规格在0.1 至0.5 毫米之间的厚板，始终无法达到设计标准。

中国制造的“手撕钢”

2014 年，外国专家决定离开，临走时留下一句意味深长的话：“原料差不多，人员差不多，管理差不多，然而加起来差很多。”有国外企业甚至下了结论：“中国永远造不出0.02 毫米的‘手撕钢’！”

破解“手撕钢”密码

“手撕钢”的研发一度陷入瓶颈，直到2016 年才重启。外国专家的话言犹在耳。“手撕钢”研发与轧制团队对所有工序摒弃“差不多”思想，从设备、材料、工艺、人员等方面，一个环节一个环节进行研究。一张“手撕钢”的原始钢带，厚度为0.8 毫米、宽度为600 毫米、长度超千米。要做成厚度为0.02 毫米、宽度为600毫米的成品，需要攻克轧制、退火、高等级表面控制和性能控制四大技术难题，经过冷轧、光亮退火、拉伸矫平、去应力、分条纵切线切割5 条大的生产线。“一轮下来，涉及100 多个员工，大小20 多道工序，轮战一个月。”精密带钢有限公司首席精密箔材工艺工程师廖席说。

一张“手撕钢”从厚到薄，犹如“擀面皮”。从0.8 毫米到0.02 毫米，要用由20 根轧辊组成的精密机器0.1 毫米、0.1 毫米地往下“擀”。段浩杰说，“手撕钢”研发80%的难点都集中在轧机辊系配比上。材料每“擀”薄一次，都要从上万种排列组合中摸索最优方式。因为材料太薄，在穿带中无法使用助卷工具，人员手动过程中稍微用力就会将钢带扯断。最初的时候，钢带每两天就要断一次。之后，又遇到“抽带”问题。“就像一块布，不展，老往中间抽。”廖席这样比喻。

了解情况后，厂里适时推出“容错”机制，厂领导更是蹲在一线盯现场。“好办法都是现场‘盯’出来的。”廖席说。经过多次紧盯，终于发现了抽带的关键原因。首席精密箔材电气工程师胡尚举出手了，由他牵头带队发明了新的技术方法，顺利解决了这一难题。

2018 年底，第一批厚度0.02 毫米、宽度600 毫米的宽幅软态“手撕钢”完美下线。当时，国外的同类产品最宽为450毫米。因此，太钢成为全球唯一可批量生产宽幅超薄不锈钢精密箔材的企业。

700 多个日日夜夜、711 次失败、172 个设备难题、452 个工艺难题……这一串串数字，深深地刻在破解“手撕钢”密码的那把金钥匙里。

刷新纪录的0.015 毫米，再一次见证了中国钢铁的力量

太钢“手撕钢”一问世便驰名海内外，好评如潮。然而，精密带钢有限公司却马不停蹄地投入下一轮高端产品的攻关。

0.02 毫米厚度已是轧机设计极限，可团队偏要继续挑战0.015 毫米。然而，处在庞大的轧机下，0.015 毫米是几乎无法感知的一个存在，难度可想而知。

2020 年8 月16 日上午，在采用激光对轧辊进行了毛化处理等多种方法后，厚0.015 毫米、宽600 毫米的“手撕钢”华丽亮相。在业界，这一厚度已是这一领域生产技术的“天花板”，也是目前世界上最宽、最薄的“手撕钢”。

那么，厚度再减0.005 毫米能改变什么？廖席说：“如果用来做电池包覆膜，同样体积，电池容量能增加17%。”

刷新纪录的0.015 毫米，再一次见证了中国钢铁的力量。然而，“不能满足”是“手撕钢”研发与轧制团队一直以来秉持的共识。这是因为在精密带钢生产线，没有哪一种产品可以有“已经成熟定型”一说。客户的需求不同，“手撕钢”的性能、表面、韧性、板形便不同。对客户而言，“手撕钢”是原材料，要再加工。后期加工过程中所有可能发生的变化，都是前期生产中要考虑的因素。哪怕是加工后不变形这一简单的标准，也需要从研发到生产进行千锤百炼。“每一批产品都是个性化研发与定制。电子产品升级换代快，我们的工艺就要跟着变。”段浩杰说，“所以工艺上的追求永无止境。”

今年秋天，团队正在攻克的又一个高端产品——掩膜板用膨胀合金有了进展。这是一种升级版“手撕钢”，是生产oled 柔性屏的主要耗材，广泛应用于智能手机与可穿戴式设备上。与之前生产的“手撕钢”相比，这款产品在性能、板形、表面等方面要求更高，也是目前生产难度系数最大的一款产品。一张手机屏幕大小的掩膜板用膨胀合金薄如蝉翼，每张上面布满200 至400 万个小孔，孔与孔之间必须保持匀称的距离，肉眼根本看不到，却是工艺必须达到的要求。除了工艺上有极高的难度，对生产环境更是有着极其严格的要求，比如现场不能有蚊虫，不能有震动，不能有尘土……成品出来后，如果表面通过放大镜能看到一粒尘埃，就是不合格品。

段浩杰说，2019 年至今，工艺已经打通了80%至90%，多次小批量试制成功。从样品来看，品质已经超过外国，但不代表可以批量生产。无论是工艺还是生产环境，我们一直在高标准改进。