易于排除的崩碎屑及C形屑（图片来源：参考文献5）笔尖钢属于易切削不锈钢 ， 是一种特种钢材 ， 通过在铁素体不锈钢中加入一定量的易切削元素 ， 例如硫、铅、磷等制成 。
易切削元素的作用机理可归纳为该元素及其形成的夹杂物 ， 既能在刀具与钢材之间起润滑作用 ， 又可以作为应力集中点使切屑易碎 。
其中 ， 不同元素的作用方式又略有不同 。 例如 ， 铅元素呈球状颗粒的单质状态 ， 在切削时摩擦生热下 ， 熔点较低的铅元素熔融析出 ， 在接触面上起润滑作用；而硫元素可与钢中的锰元素形成硫化锰夹杂物 ， 从而阻断了钢材的连续性 ， 使得切屑短小 ， 易于排除 。 此外 ， 硫化锰在切削力作用下会沿剪切平面延展 ， 最终减小摩擦阻力 。
在切削过程中 ， 易切削元素及其形成的夹杂物能在刀具和材料间起润滑作用 。
攻克“中国制造”笔尖钢！
圆珠笔球体的钢材由碳、硅、锰、磷、铜、镍等十余种元素组成 ， 每种元素的含量也不同 。 选择哪些元素 ， 每种元素使用多少 ， 每种元素在什么时间加入等 ， 都会对钢材的性能产生影响 。
长期以来 ， 笔尖钢的化学组成及技术参数掌握在日本、瑞士等公司手中 。
然而 ， 即使没有技术支持 ， 项目难度大 ， 我们还是攻克了这一技术 ， 研发出了国产笔尖钢 ， 并且在2017年实现了笔尖钢国内量产 。 从此 ， 我国使用的笔尖钢可以骄傲地写上“中国制造”的标志 。
图片来源：veer图库与国外笔尖钢的相比 ， 我们的笔尖钢元素组成种类相似 ， 含量不同 ， 但使用性能上仍非常优秀 。
当我们使用圆珠笔时 ， 可能并不会意识到 ， 如此纤小的笔尖竟需要科技攻关来研发材料 。 我们不仅需要认识金属的微观组织、细致入微地知晓其机理 ， 还要通过不断地积累数据、调整参数、设计工艺方法 ， 才能制造出所需的特种钢材 。
我们甚至也不会想到 ， 小小的笔尖要经历超过800米连续书写不断墨的严格测试 ， 才能达标出厂 。
有时候我们觉得科学研究离我们很远 ， 殊不知它早已渗透生活的方方面面 ， 只待我们去解码 。
参考文献：
（1）郭亨长 ， 苏娟 ， 黄刚. 易切削不锈钢笔头材料研究进展[J]. 中国制笔, 2020(01), 11-18.
（2）苏娟, 杜慧玲, 郭亨长. 不锈钢基笔头球座体表面润滑膜及其对书写性能的影响[J]. 润滑与密封, 2019, 44, 5, 83-89.
推荐阅读
- 技术|“2”类医械有重大进展：神经介入产品井喷、基因测序弯道超车
- 智能化|适老化服务让银行更有温度
- bleu|字节跳动火山翻译上新 38 个稀有语种，翻译能力再升级
- 重大进展|“2”类医械有重大进展：神经介入产品井喷、基因测序弯道超车
- 人物|马斯克谈特斯拉人形机器人：有性格 明年底或完成原型
- 视点·观察|科技巨头纷纷发力元宇宙：这是否是所有人的未来？
- 华依|中信证券：惯性导航有望成为L3及以上自动驾驶的标配产品
- 实力比|小米12对标苹果遭嘲讽？雷军：国产手机的实力比想象中强，有和苹果比较的勇气
- 牛上|英媒文章：2021年最有趣的科学发现
- 虚拟|比尔·盖茨关于2022年的五项预言之二：元宇宙成有用的工具