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中国每年生产亿支圆珠笔，全国约有家制笔企业和20万从业人口，但鲜为人知的事实却是在年以前，没有一支圆珠笔是真正意义上的中国制造。我们生活中随处可见的圆珠笔，究竟蕴藏着怎样的技术难关呢？
笔尖钢的探索之路
年，多家媒体报道中国太钢集团自主研发出了圆珠笔的笔尖钢（学名为极易切削钢），中国拥有完全国产的圆珠笔。这时候人们才意识到，毫不起眼的圆珠笔生产技术曾经竟然要依靠国外。面对媒体的报道，外界的质疑，太原钢铁集团笔尖钢开发团队负责人王辉绵在采访中表示深感压力。其实早在年国家便组织科研团队开始做调查研究，年正式启动“制笔行业关键材料及制备技术研发与产业化”项目，国家拨款超过5千万元，支持笔尖钢的研发工作。
（图2太原钢铁集团笔尖钢开发团队负责人王辉绵）
笔尖钢的研发第一关
研发团队遇到的第一个难点就出现在年的研发之初，即要解决笔尖钢的“配方”问题。我们加入怎样的“配料”才能让笔尖钢满足加工要求，制作出合格的球座体呢？
（图3圆珠笔球座体示意图）
圆珠笔生产中对球座体的加工精度高达千分之一毫米，为了恰到好处地包住半个圆珠，对球座体的塑性也有较高的要求。除此以外，与其他钢材最大不同的是，笔尖钢不能过于纯净，需要有适量大小的杂质，才能保证笔头能在不同角度连续书写米。对于笔尖钢的要求，就像山西人做刀削面，软硬适中才能得到最高质量的产品。因此，笔尖钢研发团队的车德会博士与同事们开始探索笔尖钢的“配方”，一起寻找合适的材料加入到钢材中，使坚硬的钢材更易切削。
（图4山西刀削面）
经过反复计算和试验，面对无数次的失败，车博士并没有灰心，而是乐观积极地看待实验的失败。终于在整整一年后，研发团队发现在钢材中添加硫化锰，让其均匀地分布在钢材中，达到了预期的效果。同时，加工过程中对温度、加工时长、元素的数量、拉拢力度等都有着精确的要求，从巨大的钢锭到小小的圆珠笔珠，这期间经历了无数个复杂的工艺流程，也蕴含了研发人员日日夜夜的无数次努力。
（图5研发人员正在调整实验参数）
再遇新问题，勇闯质量关
年，在刚刚取得一定成果，生产出硬度适中的钢材后，又出现了新的问题。在钢材加工时，钢丝出现裂纹是非常严重的质量问题。一旦有此情况发生，就容易造成圆珠笔漏墨，更有可能污染制笔企业的整套制笔设备。
这也就意味着，一批上百万支的圆珠笔头中，只要有一支笔头开裂，整批圆珠笔头都无法再使用。因此整个行业对笔尖钢的要求是十分严苛的，即使是成产的成本也要经过各项严格的测试才能走向市场。车德会博士讲到，随着材料技术的提升和消费者的维权意识增强，在未来人们对于笔尖钢材料质量要求会越来越高。曾经有一个案例，一位美国的商人在谈生意的过程中，圆珠笔漏墨，造成他的生意谈判失败，最后他向制笔商索要了80万美元的巨额赔偿。
（图6工作中的车德会）
由于市场对于笔尖钢的质量要求极高，这给笔尖钢研发团队带来了巨大压力，稍有不慎就会有近一半的钢材成为废品，研发人员的努力也随之付诸东流。车博士坚信在研发过程中，一切的失败虽然有代价，但也带来了启示。5年的时间里，他们经历了无数次的失败，研发中的失败因素众多难以准确把握，所以他们不得不从每一个细节中探寻失败原因。
（图7燃烧的炼钢炉）
车德会博士一直认为生产来源于生活，他将做豆腐与研发笔尖钢类比，两者有一个最大的共性，都是探索工艺的过程。豆腐中加水的量与钢材中加入元素的量都极其重要，两者都需要充分搅拌才能使产品质量更好……研发人员们一直用良好的心态来做研发，勇于面对失败，严谨地做每一次实验，在失败中不断前行，更将做科研的理想信念置于金钱至上。他们的生活中不只有养家糊口，更多的是为祖国事业做奉献的决心和理想，国家的发展方向、制造业转型升级都需要他们不懈的奋斗与努力。
（图8车德会的爱好—做豆腐）
严控质检关，提高稳定性
年，笔尖钢的研发团队已经有了丰富的经验，并取得了一定成功，前面的问题都得以解决后，就到了最后的质检环节。尽管已经有了巨大的技术突破，太原钢铁集团笔尖钢开发团队负责人王辉绵在采访中仍然坦言说到，国产笔尖钢的材料与日本的产品还有差距，日本生产笔尖钢已经四五十年，我们才刚刚开始，正在努力追赶，也不断在生产过程中验证技术的稳定性。
（圆珠笔尖）
笔尖钢在制作过程中，需要用到上千倍的显微镜进行纠错，需要在每一个加工环节之后观察来料的组织结构。研发人员不分昼夜观察测试产品的质量，若钢材韧性不足、产生“病变”、成分分布不均匀、结晶不好等问题都会造成生产的失败，经过很长一段时间循环往复的实验、检测，最终才获得令人满意的结果。
（图9检验产品质量）
面对生产中的多次失败和多次的突破，科研人员们表示自己已经变得“不以物喜，不以己悲”。良好的心态让他们坚信，无论是5年、10年、20年，只要一直坚持下去，总有一天能够成功。人们可能无法理解，为何我们要花如此多的人力、物力来研发笔尖钢呢？每年需求量并不大，全部进口不就能解决问题了吗？但在科研人员的心中，他们想要让世界对中国的映象从“装配大国”转变为“创造大国”，想要提升国家在工业领域的核心竞争力。时隔5年，在无数研发人员的共同努力之下，终于在年笔尖钢研发成功，并实现量产。
（图10钢材加工厂）
笔尖是笔尖钢广泛应用里的一颗尘埃，但正是像这样的基础研究打开了一扇通往未来的窗户。在科研领域，并没有“一分耕耘一分收获”，明天的路依然遥远又漫长，但国家的所有科研人员用信念在一步步勇敢前行。
作者：四月审核：小晞校稿编辑：李子
