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第135章 韧性的曙光以兵工厂目前的条件,想要完全复制这些工艺简直是天方夜谭。但他不需要完全复制,他需要的是理解其原理,并找到土法替代的可能路径!
“我们没有钨矿,没有钒铁……但是否可以用别的东西替代?锰?钼?哪怕只能提升一点点红硬性也好!”林峰喃喃自语,目光扫过系统中那需要天价积分才能兑换的【合金钢冶金学原理】。
他再次将目光投向那几片所剩无几的高速钢样品刀片和那块珍贵的“启明星”钢锭。一个大胆的想法在他脑中形成。
他决定双管齐下:
刀具改良:利用现有高速钢样品作为“引子”,尝试在坩埚炼钢时,将其碎屑与“启明星”钢水一起熔炼,看看能否通过“合金化”略微提升工具钢的性能。同时,严格按照工艺概要,尝试搭建土法的淬火油槽和回火炉,对现有的普通碳素工具钢进行热处理,哪怕只能达到真正高速钢一两成的性能,也是巨大的进步。
炮钢攻坚:集中全力解决“启明星”炮钢的韧性难题。裂纹的根源在于杂质,尤其是氢、氧、硫、磷和内部应力。他提出三个方向:优化脱氧,尝试用硅铁、铝粉复合脱氧、改善铸锭,设计更好的锭模,控制冷却速度,减少偏析和缩孔、探索形变热处理,在钢锭红热状态下进行反复锻打,细化晶粒,消除缺陷。
思路明确后,他立刻组织人手,分头行动。
刀具改良小组在高温下小心翼翼地将高速钢碎屑融入钢水,浇铸出几根小小的工具钢条,然后开始尝试控制淬火和回火温度。没有可控温的盐浴炉,就用烧红的铁块和油槽的温度变化来估算,过程极其粗糙和危险,全靠老师傅的经验和感觉。
炮钢攻坚小组则更加艰难。硅铁需要自己炼制,幸好发现了石英砂,提供了硅源,铝粉更是珍贵无比。锻打需要人力和大锤,劳动强度极大。每一次试验都耗费巨大,但每一次失败的数据都被林峰仔细记录分析。
progress缓慢得令人绝望。新炼出的钢锭,不是脱氧不足显得脆硬,就是过度脱氧变得过于柔软。锻打火候掌握不好,反而会引入新的裂纹。
王协理员的倒台虽然清除了内部最大障碍,但他留下的“务实论”、“速成论”的影响仍在。一些干部看到冶金车间消耗着巨量的焦炭和矿石,却迟迟拿不出合格的炮钢,又开始私下议论“得不偿失”。
就在这胶着的时刻,前线战局再次恶化。日军发动了新一轮的扫荡,攻势更加猛烈。那几门宝贵的“启明星”迫击炮,使用寿命有限的炮管在战斗中发挥了重要作用,但也在急速消耗。一根炮管在发射了四十多发后,终于不堪重负,发生了可怕的炸膛,所幸射手经验丰富提前规避,只受了轻伤,但炮毁了。
消息传回兵工厂,如同又一盆冷水浇下。质疑的声音再次甚嚣尘上。
连刘厂长都有些动摇了,找到林峰,语气沉重:“林峰,这炮钢……真的能搞出来吗?代价太大了!要不……咱们还是先想办法多搞点无缝钢管?”
林峰看着厂长疲惫而担忧的独眼,心中也是压力巨大。但他知道,此时绝不能后退。后退,就前功尽弃,就真的被“无缝钢管”卡死了脖子。
“厂长,再给我一点时间。”林峰的声音嘶哑却坚定,“我们已经摸到门槛了!失败了几十次,但也排除了几十种错误的可能!现在放弃,那些牺牲的焦炭、矿石,还有战士们的期望,就全都白费了!硬度我们已经有了,现在差的只是最后一点韧性!就像打铁,最后那几下淬火和回火,决定了它是块废铁还是好钢!”
刘厂长看着林峰眼中那股近乎偏执的火焰,想起了他一次次创造奇迹的经历,最终一咬牙:“好!老子再信你最后一次!厂里剩下的焦炭和好矿石,优先供给你!需要多少人,直接调!”
得到了厂长的再次背书,林峰抛开了所有杂念,全身心沉浸在最后一次攻关中。他重新审视所有的失败数据,反复推算脱氧剂的配比,甚至亲自抡起大锤,感受锻打的力度和温度。
转机出现在一个微小的细节上。一次,在锻打一根小钢锭时,因为燃料不足,加热温度略低,锻打完成后,冷却速度也比平时慢了一些。结果测试下来,这根钢锭的韧性竟然意外地比之前所有试样都要好!
“温度!冷却速度!”林峰猛地抓住了关键!“我们之前太追求高温快冷以获得高硬度,但忽略了残余应力和晶粒粗化对韧性的破坏!我们需要的是控温控冷!”
他立刻调整工艺:适当降低终锻温度,锻打后不再直接空冷,而是尝试埋入石灰或干砂中缓慢冷却。
同时,在炼钢时,更加精确地控制硅铁和铝粉的加入时机和比例。
又一轮紧张的冶炼、锻打、热处理……
当最后一根经过新工艺处理的钢棒被加工成测试样条,进行韧性测试时,所有人都屏住了呼吸。
负责测试的老师傅将样条夹在台钳上,用重锤猛力敲击!
以往,这样的敲击下,样条往往脆性断裂。但这一次,样条发生了明显的弯曲变形!虽然最终仍然断裂,但断口呈现出明显的韧性断裂特征!
“韧性!有韧性了!”老师傅激动地大喊起来!
虽然距离理想炮钢还有差距,但这无疑是质的飞跃!他们终于找到了提升“启明星”钢韧性的正确方向!
林峰接过那根弯曲的样条,手指微微颤抖。这小小的进步,背后是无数个不眠之夜,是堆积如山的失败品,是近乎枯竭的资源投入。
但这一切,都值了!
他立刻根据这次成功的经验,优化了工艺规程,开始小批量试生产新一代的“启明星二号”钢锭。