尽管“晋绥造三八式自动步枪”和“莫造60毫米迫击炮”的相继问世,让盘龙峪兵工厂声名鹊起,也极大地鼓舞了根据地军民的士气。′微?趣-暁-税?王¢ *耕¨新*蕞·全\但莫兴华的心中,始终有一个难以释怀的“疙瘩”,那就是枪管问题。
无论是“三八式”的7.92毫米步枪枪管,还是60迫的滑膛炮管,其制造技术都远超兵工厂目前的攻关能力。现阶段,兵工厂生产的这些武器,其枪管要么是依赖于修复缴获的旧品,要么就是采用工艺极其复杂且性能不甚稳定的土法卷焊管。这不仅严重制约了武器的产量,更对其最终的射击精度和使用寿命造成了极大的影响。
莫兴华深知,枪管问题如果不能从根本上得到解决,“盘龙峪制造”就永远只能停留在“能用”的层面,而难以达到“好用”甚至“精良”的水平。
在自主制造新枪管的道路暂时受阻之后,莫兴华将更多的希望寄托在了苏婉领导的“枪管延寿与膛线修复实验室”上。他希望苏婉能够通过化学或物理的方法,找到一种能够有效延长旧枪管使用寿命,甚至修复轻微膛线损伤的途径。
苏婉也没有辜负莫兴华的期望。自从接手这个课题以来,她便一头扎进了这个充满未知和挑战的领域。她的实验室,依旧是那个用窑洞改造的、堆满了各种瓶瓶罐罐和简陋仪器的房间。但与以往不同的是,这里多了许多长短不一、锈迹斑斑的废弃枪管和炮管残段,以及各种用于金属表面处理的化学药品和自制设备。
在经历了多次传统的物理修复方法(如土法研磨、抛光、甚至尝试用细钢丝刷手动“拉膛线”)效果不佳的挫折后,苏婉逐渐将研究的重心转向了金属材料的表面化学改性。?狐_恋~闻!茓. !冕′沸*悦!读~她认为,既然无法改变枪管本身的材质,那么,通过化学反应在其内壁形成一层特殊的、具有优良性能的保护膜或硬化层,或许是一条可行的途径。
一九西二年一月下旬,晋西北的天气愈发寒冷。苏婉的实验室里,炉火却烧得正旺。她正在进行一项新的试验——土法渗碳。
“渗碳”,是一种古老而有效的金属表面硬化工艺。其基本原理是将低碳钢零件置于富含活性碳原子的介质中,在高温下长时间加热,使碳原子渗入钢件表层,从而提高其表面的含碳量和硬度。这种工艺在古代兵器的制造中就有应用,例如通过反复锻打和渗碳,可以制造出外硬内韧的优质刀剑。
苏婉之所以将目光投向渗碳工艺,一方面是因为其原理相对简单,对设备的要求也不算太高,比较适合根据地目前的条件;另一方面,则得益于莫兴华不经意间的一些“启发”。
莫兴华在与苏婉讨论枪管延寿问题时,会“偶然”地提及一些他从“某些古籍”或“老辈工匠口中”听来的关于金属表面处理的“秘方”。例如,他说起古人曾用骨炭、皮革屑等富含碳的物质与铁器一同在密封的陶罐中长时间加热,可以使铁器表面变得更加坚硬耐磨。这些看似“道听途说”的信息,其实都源于莫兴华脑海中系统提供的关于“固态渗碳”或“气体渗碳”(当然是极简化的原理)的碎片知识,经过他巧妙的伪装和筛选后,再“不经意”地传递给苏婉。`我^得!书!城* ′已?发,布\蕞~辛`彰`结,
苏婉冰雪聪明,自然能够从这些“启发”中捕捉到有价值的线索。她查阅了手头有限的化学资料,发现这种“渗碳”的说法,与现代金属热化学处理的一些基本原理是相通的。于是,她决定在王大锤的配合下,进行小规模的枪管(或钢棒样品)土法渗碳试验。
试验的第一步是准备渗碳剂。苏婉根据莫兴华的“提示”和自己的化学知识,选择了几种根据地常见的、富含碳元素的物质作为渗碳剂的主要成分,例如碾碎的优质木炭粉、煅烧后研磨的动物骨炭粉、以及切碎的废旧皮革屑。她还将这些物质按照不同的比例进行混合,并加入少量能够促进碳原子活化的催化剂(例如碳酸钡或碳酸钠的粗制品,这些都是她用土法从某些矿石或草木灰中提取出来的)。
接下来是渗碳过程。王大锤利用兵工厂改进后的土制热处理炉,这种炉子通过改进炉膛结构和通风方式,己经能够比以前更精确地控制炉内温度和减少氧化气氛。苏婉将待处理的钢棒样品或短截的废弃枪管,与配制好的渗碳剂一同装入一个用耐火泥制作的、可以基本密封的陶罐中,然后将陶罐放入热处理炉内,在高温下(通常控制在八百五十到九百五十摄氏度之间)长时间加热。
加热的温度和时间,是渗碳工艺的关键参数,首接影响到渗层深度和碳浓度梯度。苏婉和王大锤为此进行了多次试验,不断调整和摸索最佳的工艺条件。
渗碳完成后,还需要对零件进行适当的热处理,通常是淬火加低温回火,才能最终获得高硬度、高耐磨性的表层和具有良好韧性的心部组织。
最初的几次渗碳试验,结果并不理想。有时候,因为渗碳温度过高或时间过长,导致零件表面过烧或渗层过脆;有时候,又因为渗碳剂的活性不够或密封不严,导致渗层深度不足或碳浓度不均。
但苏婉并没有气馁。她像一个不知疲倦的探路者,在失败的废墟中寻找着成功的火花。她细致地记录下每一次试验的每一个参数,仔细分析每一次失败的原因,并与莫兴华和王大锤反复讨论,不断改进试验方案。
终于,在一九西二年二月初的一天,当苏婉对一批经过最新改进的渗碳工艺处理后的钢棒样品进行检测时,她的脸上露出了难以抑制的惊喜!
她用标准的钢锉用力锉磨这些样品的表面,发现其硬度明显高于未经处理的样品,甚至比之前单纯进行淬火处理的样品还要硬!她又用这些样品在另一块普通钢板上划擦,能够轻易地划出深深的痕迹,而样品本身却几乎没有磨损!
莫兴华闻讯赶来,亲自对这些样品进行了检验。他也发现,这些经过土法渗碳处理的样品,其表面硬度和耐磨性确实有了显著的提高。虽然由于缺乏专业的检测设备,无法对渗层的深度和碳浓度梯度进行精确定量分析,但从宏观的试验结果来看,苏婉的土法渗碳工艺,无疑是成功的!
“婉儿,太好了!这简首是一个奇迹!”莫兴华激动地握着苏婉的手,由衷地赞叹道,“如果能够将这种渗碳工艺应用到我们修复的旧枪管内壁,或者应用到我们自己试制的土法枪管上,一定能够大大提高它们的耐磨性和使用寿命!”
苏婉的眼中也闪烁着兴奋的光芒。她知道,这仅仅是一个开始,土法渗碳工艺还有很大的改进和优化空间。例如,如何更精确地控制渗碳剂的配比和活性?如何进一步提高渗碳温度和时间的控制精度?如何针对不同材质的枪管选择最佳的渗碳和后续热处理工艺?这些都是她下一步需要重点研究和解决的问题。
但无论如何,土法渗碳工艺的初步成功,无疑为盘龙峪兵工厂解决枪管难题,点亮了一盏新的指路明灯。它像一粒珍贵的火种,虽然微弱,却蕴含着无限的希望。
莫兴华也敏锐地意识到,这种表面硬化技术,不仅可以应用于枪管,还可以应用于其他许多需要高硬度和高耐磨性的零件,例如枪机中的某些摩擦部件、机床的导轨和刀具、甚至是一些重要的工装模具等等。如果能够将这项技术推广开来,必将对整个兵工厂的技术水平和产品质量带来一次全面的提升。
就在苏婉的渗碳试验取得突破性进展的同时,莫兴华的脑海中,系统也再次给予了积极的反馈。他感觉到,自己对于金属材料热化学处理的理解,又加深了一层,一些关于不同渗碳方法(如液体渗碳、气体渗碳的雏形原理)和渗层组织控制的知识碎片,也开始变得清晰起来。这些新的知识,无疑将为苏婉后续的研究提供更强有力的理论支持。
晋西北的寒冬依然料峭,但盘龙峪兵工厂的“枪管延寿实验室”里,却因为这一点“渗碳工艺”的火花,而变得温暖如春。苏婉和她的团队,正以更加饱满的热情,投入到新的科研攻关之中,为彻底解决困扰根据地军工事业的“枪管之痛”,而不懈奋斗着。