仿制捷克式枪机组件的攻坚战正式打响,而横亘在莫兴华和攻坚小组面前的第一道难关,便是材料。¨c*h*a`n/g~k`a¨n`s~h-u·.?c¨o,m,
正如莫兴华所预料的那样,兵工厂现有的“莫氏特制一号钢”,在初步的枪机零件试制中便暴露出了明显的性能不足。
攻坚小组尝试用“一号钢”来制造枪机框和闭锁卡铁的样品,结果在进行简单的强度和韧性模拟测试时,这些样品要么在较低的冲击载荷下就发生断裂,要么在反复受力后出现永久性变形。
“莫厂长,这‘一号钢’还是太‘软’了,也‘脆’,顶不住劲儿啊!”王大锤拿着一根弯曲变形的闭锁卡铁样品,眉头紧锁地对莫兴华说道。他用尽了各种热处理的法子,也无法让“一号钢”达到理想的硬度和韧性的平衡。
莫兴华对此早有心理准备。
捷克式轻机枪的原装枪机零件,大多采用的是优质的低合金钢,经过精密的锻造和热处理,其综合力学性能远非“一号钢”这种以普通碳素钢为基础、仅通过简单工艺改进的钢材所能比拟。
“老王,看来我们必须要在‘一号钢’的基础上,进一步改进冶炼工艺,争取炼出性能更好的钢材来。”莫兴华拍了拍王大锤的肩膀,鼓励道,“我们没有现成的合金元素,但我们可以想办法从敌人那里‘借’,或者从我们能找到的矿石里‘淘’!”
于是,一场以“土法合金钢”为目标的攻坚战,在盘龙峪兵工厂的炼钢炉旁再次打响。
这一次,莫兴华的目标更加明确,也更加具有挑战性。
他要指导王大锤,在现有条件下,尽可能地提高钢水的纯净度,并尝试在冶炼过程中,有控制地加入一些能够改善钢材性能的“微量元素”。
首先是原料的精选与预处理。,齐^盛-暁?税?蛧¨ `已_发?布_最_歆?璋+截·苏婉再次发挥了她的化学专长。
她带领几名细心的女工,对兵工厂库存的铁矿石和新搜集到的各种含铁矿物,诸如赤铁矿、磁铁矿,甚至是一些颜色特殊的“怪石头”,进行更严格的筛选和初步的成分分析。
当然,这种分析是极其简陋的,主要是通过观察矿石的颜色、条痕、磁性,以及用酸液浸泡后观察反应等土办法,来大致判断其含铁量和可能含有的杂质。
对于选出来的优质铁矿石,苏婉指导工人进行更彻底的破碎和研磨,并尝试用简单的水选法去除一部分脉石和硫化物。
炼钢用的焦炭,也要求采用质量最好的硬煤干馏而成,并尽可能降低其硫含量。
最关键的是“合金元素”的来源。莫兴华将目光投向了战场上缴获的日军装备。
他指示部队在打扫战场时,特别留意收集日军坦克、装甲车被击穿后散落的装甲钢碎片。
这些装甲钢中,往往含有一定量的锰、铬等合金元素。
虽然含量不高,且成分复杂,但聊胜于无。苏婉负责对这些装甲钢碎片进行初步的鉴别和清理,去除表面的油污和杂质。
此外,莫兴华还想起,根据地附近某个山区,似乎有一种当地人称为“黑钨砂”的重矿石,据说以前曾有外国人来开采过。
他推测这可能是钨锰铁矿或类似的矿物,其中可能含有锰元素。
于是,他立即派人前往勘察和少量取样。果然,苏婉对样品进行初步检验后,发现其中确实含有一定量的锰。这无疑是一个意外的惊喜。
至于铬元素,莫兴华暂时还没有太好的办法,只能寄希望于从某些特殊的日军装备残骸中获取,例如高性能发动机的曲轴或齿轮,或者寄希望于情报部门能够通过特殊渠道搞到极少量的铬铁矿石粉末。·捖* - ′鰰~颤¨ .勉/费-阅,黩′
目前可以确定的是,从日军坦克装甲板上刮下来的钢屑中确实含有锰,而那“黑钨砂”也提供了锰的来源。
原料准备就绪后,便是冶炼过程的精细控制。
莫兴华将系统【基础冶金原理】中关于碳含量对钢材性能影响、常见合金元素如锰、硅的作用机理、以及脱氧脱硫的基本原理等知识,用王大锤能够理解的语言,反复向他讲解。
在具体的冶炼操作中,莫兴华指导王大锤更加精确地控制炉温。
由于没有现代测温仪器,他们主要依靠观察炉膛内火焰的颜色——从暗红色到橘黄色再到耀眼的白色,分别对应着不同的大致温度范围。
同时,通过在不同阶段加入特定种类的助熔剂,比如石灰石、萤石粉,来调节炉渣的流动性和化学成分,以利于去除钢水中的硫、磷等有害杂质。
鼓风量的控制也更加精细。他们制作了不同大小的风口,并学会了通过调节风箱的拉动频率和幅度,来改变进入炉膛的空气量,从而控制燃烧的剧烈程度和炉内的氧化还原气氛。
钢水在炉内的停留时间也经过了反复试验。莫兴华告诉王大锤,适当延长钢水在高温下的精炼时间,有助于杂质的进一步去除和成分的均匀化。
他们还尝试了更彻底的脱氧操作,例如在出钢前向钢水中加入一些硅铁或锰铁,以去除钢水中溶解的氧,提高钢材的致密性和韧性。
然而,土法炼钢的道路从来都不是一帆风顺的。
在最初的几十次试验中,失败是家常便饭。
有时候,由于炉温控制不当,钢水成分失控,炼出来的钢要么含碳量过高,像生铁一样脆;要么含碳量过低,软得像熟铁。
有时候,由于脱氧不彻底,铸出来的钢锭内部充满了气孔和夹杂。
还有几次,因为炉衬材料不过关,在高温下发生熔损,导致炼钢被迫中断。
每一次失败,都意味着宝贵的原材料和燃料的巨大消耗。
看着一炉炉报废的钢水和一堆堆开裂的钢锭,连一向沉稳的王大锤都有些泄气了。
但莫兴华始终没有放弃。
他耐心地和王大锤、苏婉一起分析每一次失败的原因,总结经验教训,并不断调整工艺参数。
终于,在经历了将近两个月,上百次的反复试验和改进之后,奇迹发生了!
那是一个傍晚,当王大锤小心翼翼地将最新一炉冶炼出的钢水浇铸成锭,并待其冷却后进行初步的性能测试时,所有人都屏住了呼吸。
莫兴华亲自拿起一根用这炉钢材锻打出的钢条,将其固定在台钳上,然后用大锤猛击!只听“当”的一声巨响,钢条弯曲了一个很大的角度,但并没有立刻断裂!
他又让人取来一把标准的钢锉,在钢条表面用力锉磨,发现其硬度也明显高于之前的“一号钢”。
苏婉则取了一小块样品,在自制的简易金相显微镜下观察其组织。
虽然无法进行定量的分析,但她也发现,这炉钢的晶粒似乎比“一号钢”更细小,组织也更均匀一些。
“成功了!老王,我们成功了!”莫兴华激动地握着王大锤布满老茧的双手,眼中闪烁着泪光。
这来之不易的成功,让整个攻坚小组都沉浸在巨大的喜悦之中。
莫兴华将这种性能明显优于“一号钢”的新钢材,命名为“莫氏特制二号钢”。
经过初步的检测,“莫氏特制二号钢”的综合力学性能,虽然与捷克式原装枪机零件所用的低合金钢相比,可能仍有一定差距,但其强度、韧性和耐磨性,己经能够基本满足试制枪机核心部件的最低要求了。
这无疑为捷克式枪机的仿制工作,扫清了最大的材料障碍!
在攻关“特制二号钢”的过程中,还有一个小小的插曲。
不识字的王大锤,在莫兴华的鼓励和苏婉的帮助下,开始用一种特殊的方式记录自己的炼钢心得。
他找来一本空白的本子,在上面用各种形象的图画和自己发明的符号,来标记每一次炼钢所用的矿石种类、焦炭配比、鼓风的火候、钢水的颜色、以及炼出钢材的软硬程度等等。
例如,他会画一个圆圈代表炉膛,旁边画上几块不同形状的石头代表不同种类的矿石,再画上几根长短不一的木炭代表焦炭的用量。
火焰的颜色,他会用红、黄、白等不同颜色的矿物颜料涂抹。
钢材的性能,他会画一个小人弯腰砸钢的姿势,如果钢条弯了就画个弧线,如果断了就画成两截。
这本歪歪扭扭、充满了童趣的“炼钢笔记”,在外人看来可能不知所云,但在王大锤自己眼中,却是字字千金的宝贵经验。
莫兴华看到后,更是如获至宝,他知道,这不仅仅是一本笔记,更是一位老工匠毕生经验的结晶,是盘龙峪兵工厂技术传承的火种。
系统似乎也对王大锤的这种行为给予了肯定。
就在王大锤开始记录“炼钢笔记”后不久,莫兴华的脑海中突然多了一些关于“经验传承(初级)”的模糊信息,似乎是指可以通过某种方式,将老师傅的实践经验更有效地传递给学徒。
这让莫兴华对兵工厂未来的技术人才培养,又多了一份信心。
“特制二号钢”的诞生,是盘龙峪兵工厂在材料科学领域取得的又一个重大突破。
它不仅为捷克式枪机的仿制奠定了坚实的物质基础,更重要的是,它再次证明了根据地军民在党的领导下,依靠自己的智慧和双手,完全有能力克服任何艰难险阻,创造出属于自己的奇迹!