第五十七炉试验的失败,以一种近乎残酷的方式呈现在所有人面前。
实验室里,那块刚刚从热处理炉取出的钢板静静躺在检验台上,表面布满了蛛网般的裂纹。周明用放大镜一寸寸检查,脸色越来越白。
“贯穿性裂纹,最深一处达到板厚的三分之一。”他的声音有些发颤,“这……这根本不能用。”
老赵接过锤子,轻轻敲击钢板边缘。“鐺——”声音嘶哑,带著明显的杂音。他摇摇头:“內部缺陷太多。王科长,咱们的轧制工艺肯定有问题。”
刘师傅蹲在轧机旁,反覆检查那套简易层流冷却装置:“水流是均匀的,温度控制也在范围內。到底是哪儿出的毛病?”
王恪没有立即回答。他站在检验台前,右手轻轻按在那块失败的钢板上,闭上眼睛。
精神感知如细密的蛛网展开,渗入金属內部。
微观世界里,景象逐渐清晰:钢的基体上,本该均匀分布的钒碳氮化物析出相,在局部区域聚集成团。这些团聚体像礁石般阻碍著金属的流动,在轧制过程中形成应力集中点。热处理时,应力释放,裂纹就从这些最薄弱的地方萌生、扩展。
更糟糕的是,王恪“看”到,有些区域甚至出现了微小的孔洞——这是冶炼过程中气体未能完全排出的痕跡。
“钒偏析。”他睁开眼睛,说出了结论。
实验室里安静了一瞬。
“偏析?”周明最先反应过来,“您的意思是,钒元素没有均匀分布在钢水里,而是在局部富集?”
“对。”王恪走到黑板前,画出钢水凝固过程的示意图,“钒的密度和铁接近,但熔点高。如果冶炼时搅拌不充分,或者冷却速度不合適,就容易在最后凝固的区域富集。我们之前只关注宏观的成分配比,忽略了微观的均匀性。”
老赵皱眉:“那可麻烦了。厂里这两台平炉,搅拌全靠人工用铁棒搅,哪能做到完全均匀?”
“而且,”刘师傅补充道,“咱们做的是小炉试验,一炉才几十公斤钢水,都控制不住。將来要是上吨级的大炉子,那不是更糟?”
问题比预想的更棘手。
王恪看向窗外。已经是1月28日,距离项目启动过去二十二天。第一阶段七十二炉试验早已完成,第二阶段的一百二十炉也做了大半。虽然找到了那个关键的工艺窗口,但稳定性始终无法保证——十炉里能出三四炉合格品就算不错。
这样的成品率,別说批量生產,连交付实验室样品都困难。
“今天下午的试验暂停。”王恪做出决定,“所有人,重新分析过去五十炉的数据。老赵和周明负责统计缺陷类型和分布规律,刘师傅和小李核对每一次的工艺参数记录。我们要找到偏析和哪些因素相关。”
“是!”四人应道,立即开始工作。
王恪则回到了自己的办公室。
关上门,拉上窗帘,他需要思考。
系统资料库里有解决偏析的方法——电磁搅拌、真空脱气、保护浇铸……但这些技术,在1951年的中国轧钢厂,都是天方夜谭。
他必须找到一条土办法,一条用现有条件能实现的途径。
王恪在纸上列出可能的影响因素:钢水温度、冶炼时间、搅拌方式、浇铸速度、模具温度……
一个一个分析,一个一个排除。
最后,他的目光停留在“钢水流动性”这一项上。
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钒偏析的一个关键原因是钒的氧化物熔点高,容易在钢水中形成微小的固態颗粒。如果钢水的流动性更好,这些颗粒就有更大机率均匀悬浮,而不是聚集沉降。
如何提高流动性?
传统的办法是提高温度,或者添加助熔剂。但温度太高会恶化晶粒,助熔剂可能引入杂质。
王恪的手指无意识地敲击桌面。
忽然,他想起了什么。
灵泉。
自从穿越以来,他每天饮用灵泉水,身体得到持续强化。但灵泉除了滋养身体,还有什么用?系统当初的介绍是“富含活性物质,可促进生命体进化”。
如果……把微量灵泉水加入钢水中呢?
这个念头一出现,王恪自己都觉得荒谬。灵泉是人喝的东西,怎么能往钢铁里加?
但仔细一想,又似乎有道理。灵泉的本质是一种高活性液体,含有特殊的能量场。如果它能改善生物组织的代谢和修復,那是否也能改善金属熔体的流动性?至少,可以尝试作为某种“助熔剂”或“净化剂”?