2018年7月25日，中国金属学会在北京组织召开了由北京首钢吉泰安新材料有限公司、省部共建高品质特殊钢冶金与制备国家重点实验室、钢铁研究总院华东分院和温州市金锐笔业有限公司共同完成的“环保型圆珠笔头用超易切削不锈钢丝”科技成果评价会。
中国是制笔大国，每年生产中性圆珠笔140亿支左右，需要2000-3000吨用于制造圆珠笔头球座体的超易切削不锈钢丝。该材料因其对超易切削性、良好的耐腐蚀性、优异的综合机械性能、表面零缺陷和超高精度尺寸公差、良好的耐磨性、环保性有着极高的要求，长期依赖日本进口。目前进口主要是含铅材料，而铅元素对人体有极大危害。2016年国内企业成功的研制出含铅型圆珠笔头用超易切削不锈钢丝，与此同时，日本已开始研发无铅环保型超易切削不锈钢丝，继续保持其材料的市场垄断地位。随着国内环保法规完善和环保执法力度的加强，制笔企业含铅的笔头加工车屑作为危险化学品，其处置成本大幅增加。因此，迫切需要继续研发无铅环保型的超易切削不锈钢丝，打破技术垄断，生产出环保材料替代进口，同时降低国内制笔企业的生产成本，提升制笔行业的国际竞争力。
该项目研究单位在上述背景下，针对铋和碲的合金化困难，收得率稳定控制难度高、铋的加入使钢锭开裂倾向增大、碱性炉衬碱性渣冶炼高硫钢硫的控制困难、兼顾大尺寸球状I类MnS夹杂的稳定控制和B、C、D类夹杂物的抑制控制困难、兼顾控制大尺寸I类MnS夹杂和细晶和各向异性的控制困难、成品丝高表面质量和高尺寸精度要求小变形量拉丝控制，但心部、表面性能一致性要求大变形量拉丝控制的六大控制难点，攻克了I类硫化锰控制技术、氧含量精准控制、碱性炉渣控硫技术、铋碲合金化控制技术、高表面高尺寸精度拉丝控制技术等，在北京首钢吉泰安新材料有限公司建立了国内首条集冶金、热轧、冷加工、热处理于一体的全流程圆珠笔头用无铅超易切削不锈钢丝产线，形成了从冶金、热轧、冷加工、热处理等全流程的完整控制工艺及技术标准。该项目创新点如下：
1、国内首次在圆珠笔头用超易切削不锈钢设计上提出了用铋替代铅元素，攻克了铋碲合金化和钢锭开裂倾向增大的技术难点，使铅含量达到10ppm以下，远低于日本目前研究材料水平（30ppm），真正意义上实现了材料使用及其加工制造全流程的“无铅”环保。
2、首次开发出碱性炉衬和碱性炉渣的三相有衬电渣炉冶炼高硫超易切削不锈钢的控制工艺，设计了精准的氧含量控制范围、特殊的控制凝固工艺，为材料优异的超易切削性能奠定了关键基础，使笔头表层切削加工面纹理优于日本材料。
3、首次开发出大规格高合金盘条的油润滑拉拔工艺。达到了材料高表面质量、高尺寸精度和高性能一致性的目标。
本项目已在温州市金锐笔业有限公司、得力集团应用，经济效益和社会效益显著。
本项目总体达到国际先进水平。建议进一步推广应用。
