10月8日上午，河鋼集團邯鋼公司技術中心掃描電鏡室內，重軌研發中心正高級工程師郭朝軍正在進行高速軌的夾雜物檢測分析工作。

“這類尺寸小於5微米的非金屬夾雜物，對高速軌性能影響微乎其微，完全符合我們百米高速軌的質量標准。”郭朝軍指著屏幕上的一組圖像對記者說。

非金屬夾雜物，是高端鋼材的“卡脖子”問題。

“影響鋼材產品質量和服役性能的難題中，三分之一以上由夾雜物引發。”郭朝軍打了個比方，它就像血管裡的血栓，平時難察覺，特殊情況下，就會成為裂紋滋生的起點，極易引發斷裂，甚至造成事故。

控制它，是世界性難題：數量近極限，去除困難﹔成分定制化改性難﹔全流程預報控制精度低……歷史上，我國高速軌、高端軸承鋼、核電用鋼等關鍵材料依賴進口。

郭朝軍難忘多年前赴德國的一次考察。當地某菜刀品牌提出“每賣出一把，就意味著失去一位客戶”，因為鋼材潔淨度極高，使用時間久。而當時國產鋼材制作的菜刀用二三十年就刃口失效。“為什麼他們的菜刀能用百年，我們的卻不能？”郭朝軍開始思索其中蘊含的大課題。

2015年，北京科技大學、邯鋼等7家單位組成聯合攻關團隊，向生產高潔淨度鋼材發起沖鋒。

“高校院所回答‘為什麼’，破解機理﹔企業解決‘怎麼做’，把方案變產線工藝﹔下游用戶檢驗‘好不好用’，推動重大工程應用。”郭朝軍說，多方明確任務書，將創新鏈條上的“接力跑”，轉向圍繞同一個目標“並肩跑”。

第一道難關是理論認知。傳統認識停留在“有了就去掉”。團隊決定從夾雜物的“一生”入手：怎麼形核、長大、去除？摸透全周期規律，才能找到辦法。

高校擅長機理建模，企業掌握現場數據。

在邯鋼，針對高速軌、汽車板等產品所用的十幾種不同鋼種，科研人員逐一開展試驗，跟蹤每一道工序，每個鋼種的工業試驗至少需要一個月。此后數年，他們反復取樣，採集了海量工藝數據，為完善鋼中夾雜物形核、長大、去除的全周期基礎理論提供了堅實的數據支撐。

理論突破之后，團隊將夾雜物的去除拆解成一道道工序、一個個環節，開發出全流程多級去除關鍵技術。

僅“去除”還不夠，有些鋼種需要“改性”——把有害的夾雜物變成無害的形態。比如鋁脫氧鋼中常見的氧化鋁，硬而脆，危害極大。向鋼水精准喂入鈣線，可將其改造成低熔點鋁酸鈣，不僅無害，反而有利於改善鋼材性能。

“鈣處理就像炒菜放鹽。”郭朝軍說，喂入量和時機必須拿捏好，加少了無法改性，加多了產生新有害夾雜，窗口期很窄，不同鋼種“火候”完全不同。

團隊迎難而上，開發出鋁脫氧鋼精准鈣處理技術，通過大量實驗與模擬，為不同鋼種找到“黃金配比”。針對無鋁脫氧鋼，又開發出合金化—渣精煉協同改性技術，實現夾雜物成分定制化控制。

“每次試驗都像在黑暗中摸索。”郭朝軍說，最初多喂鈣，一個半小時后連鑄可澆性變差，三四百噸產品報廢。反復摸索兩年，才找到適合不同鋼種的配比。

經過多年產學研協同攻關，團隊形成了具有自主知識產權的高品質鋼潔淨化制備關鍵技術體系，項目共獲得授權發明專利41件，其中3件為國際專利。

技術成果很快從實驗室走向了生產線。在邯鋼，該技術已應用於高速軌、汽車板等高端產品的生產。截至目前，項目成果已推廣至30余家鋼鐵企業，覆蓋150多個鋼種。

更讓團隊驕傲的是，高潔淨度鋼材還走進大國重器。在核電領域，反應堆壓力容器用上國產高品質鋼﹔新能源汽車驅動電機，高牌號電工鋼讓電動汽車“心臟”跳動更有力。今年7月，項目獲得國家科學技術進步獎二等獎。（記者王璐丹）