第十六章 第十六章 熱處理改良
第十六章熱處理改良
八月初，三十七根斷撞針送到了槍械組。
漢陽造的撞針，全部斷在針尖後三到五毫米處。
斷口晶粒粗大，銀白閃亮，典型的熱脆斷裂。
每根壽命都不超過三百發，有的打了幾十發就斷了。
田奎把木箱往陳懷遠檯面上一擱。
「馬師傅說是鋼材不行。你看看。「
陳懷遠拿起一根對著光看了看。
只一眼就排除了材料問題。
斷口乾淨，沒有夾雜物。
三十七根斷裂位置一致，不是偶發缺陷，是系統性工藝問題。
他放下撞針，沒急著說話。
先去物料庫調了這批撞針的入庫記錄。
漢陽兵工廠今年三月出廠，鋼材是湖北大冶鐵廠供應的瑞典低碳鋼。
凱爾的筆記里記載過這種鋼，含碳量百分之零點二。
這是當時做撞針最好的材料之一，英國恩菲爾德和德國毛瑟都在用。
材料沒問題。
問題是熱處理。
漢陽廠的工藝卡片只寫了「滲碳後淬火回火「六個字。
沒有溫度，沒有時間，全靠工匠目測火色。
而凱爾的筆記里記錄著克虜伯的標準工藝。
八百五十度滲碳，四小時保溫，油淬。
然後分區回火——針尖一百六十度保持硬度，針身兩百二十度提高韌性，中間留平滑過渡區。
這樣才能在針尖打穿底火的同時，針身扛住反覆衝擊。
漢陽廠目測火色的做法，誤差正負五十度起步。
這批撞針的滲碳溫度多半燒到了九百度以上。
晶粒粗大，脆性上升。
回火又不分區，針尖和針身之間沒有過渡。
應力全集中在交界面，打幾十發就疲勞斷裂。
陳懷遠在工單上寫了八個字：滲碳過熱，晶粒粗大。
下面加了一行：建議改進回火工藝，施行針尖針身分區回火。
寫完後壓在斷撞針下面，沒有直接交給田奎。
他在等一個合適的時機。
工藝改良牽涉設備改裝、人員培訓、流程調整，不是修一支廢槍那麼簡單。
斷撞針在田奎桌上放了三天。
三號庫房催了兩次，各鎮備品告急。
新槍的撞針也在斷，部隊已經鬧意見了。
馬師傅咬死是鋼材不行，要換日本料或直接進口。
但總辦不可能批。
田奎在車間轉了兩天，最後還是走到陳懷遠面前。
把工單往檯面上一放：「你說工藝有問題，具體說說。「
陳懷遠把三十七根斷撞針一字排開。
「你看斷口，全部斷在同一個位置。「
「材料有問題的話，斷口應該隨機分布。「
「全部集中在這裡，說明這個位置是整個撞針最薄弱的地方。「
「針尖硬區和針身韌區的交界面。「
「兩個區域硬度跳變太大，應力全集中在這個截面上。「
「反覆衝擊幾百次就疲勞斷裂了。「
他翻開凱爾的筆記，指著回火溫度曲線圖。
「德國人做分區回火，針尖低溫保持硬度，針身高溫提高韌性，中間留過渡區。「
「應力不集中，壽命就能上去。「
田奎低頭看了很久。
他不是工程師，但那張圖他看懂了。
同樣的材料，同樣的滲碳，只換回火方式，壽命能差幾倍。
「分區回火，你做得了？「
「需要改設備。「
「做一個雙溫區油浴槽，低溫一百六十度，高溫兩百二十度。「
「撞針從低溫段勻速通過到高溫段，自然形成過渡區。「
陳懷遠說，「我可以畫圖紙。「
「畫出來，我拿給總辦看。「
圖畫了兩天。
三張毛邊紙拼在一起，正視圖、側視圖、俯視圖全部按比例手繪。
低溫段容量、隔板開口尺寸、夾具進給速度、煤油爐功率，每一個參數都算過。
畫好之後拿給凱爾看。
德國人用紅筆改了三個地方。
低溫油浴從五升改成八升。
「冬天車間冷，五升油穩不住溫度。「
加了一個限位擋塊。
「不設限位，操作工一定拉快。「
煤油爐從單芯改成雙芯。
「冬天升溫慢，工匠等不及就會加大火力，溫度就超了。「
改完把圖紙推回來：「方向正確，但工程不只有原理，還有細節。「
陳懷遠照著紅筆修改重新畫了一遍。
第二天交給田奎。
三天後總辦張文藻批了六個字：「照此辦理，速辦。「
油浴槽四天做好。
鐵皮是物料庫的邊角料，焊工是老周和另一個老師傅。
陳懷遠從頭盯到尾。
焊縫、隔板縫口、導軌，每一個環節都看著焊。
老周嫌他管得寬，嘴上抱怨手上沒含糊。
縫口用銼刀修得光可鑑人。
油浴槽裝好，陳懷遠在槽底鋪了一層細沙做熱緩衝。
把兩個煤油爐架在下面。
溫度計是他自己跑洋行買的，德國貨，一支三錢銀子。
買回來先用冰水校準零點，再用開水校準沸點。
確認兩支溫度計偏差都在可接受範圍。
田奎調了二十根新撞針。
跟斷裂那批同一批次，還沒上過槍。
陳懷遠把撞針裝進夾具，只露出針尖後五毫米。
先滲碳，八百五十度，四小時。
老式滲碳爐沒有自動控溫，他把凱爾借的高溫熱電偶插在爐膛里。
盯著表頭看了四個小時，中間加了三次焦炭。
出爐油淬。
燒紅的撞針浸入油池的一瞬間，火焰騰起，熱油翻滾。
他端著長柄鐵鉗勻速攪動，確保每一根均勻冷卻。
淬完火表面暗灰，銼刀一划只留白印。
回火時他把撞針浸入雙溫區油浴槽。
低溫段一百六十度，高溫段兩百二十度。
親手操作進給機構，九分鐘左右勻速通過。
煤油爐火苗忽高忽低，他蹲在旁邊一隻手扶溫度計一隻手擰油閥。
蹲了整整一個下午，腿麻了換條腿繼續蹲。
眼睛始終沒離開過刻度。
油浴結束，撞針自然冷卻到室溫。
他拿起一根看過渡區——表面顏色從淺黃均勻過渡到深藍。
正是標準回火氧化色。
銼刀試硬度。
針尖打滑，針身能吃進去一點。
過渡區手感漸變。
分區回火的效果肉眼可見。
「可以試了。「他把二十根整整齊齊擺在檯面上。
第二天靶場試射。
三支漢陽造各裝一根新撞針，各打一千發。
三根全部完好。
又裝回去繼續打。
打到一千三百發，第一根斷了。
斷口在針身中部，灰色纖維狀，有頸縮。
不是脆斷，是韌性斷裂——疲勞壽命用盡了。
田奎把斷撞針放白布上沉默了一會兒。
在工單上寫：「平均壽命一千三百發，較原工藝提高三倍，建議全組推廣。「
馬師傅站在旁邊，看著那根斷了的撞針，臉色複雜。
他之前咬死是鋼材不行。
現在同一批材料只改了回火工藝，壽命翻了四倍。
他沒多說什麼，只說了四個字：「後生可畏。「
當天下午田奎在槍械組周會上宣布。
所有新制撞針改用分區回火。
舊工藝的庫存逐步回收更換。
消息傳到東區時，陳懷遠正在技術室整理筆記。
凱爾端著咖啡杯推門進來，靠在書架邊看著他。
「一千三百發，「他用德語說了一個數字，又切回中文，「比我預計的好。我預計是八百到一千。「
「油浴槽進給機構多加了一個減速齒輪，進給更均勻了。「
「過渡區比理論計算長了一毫米，壽命跟這個有關係。「
凱爾喝了一口咖啡，沒接話。
過了一會兒，他從抽屜里拿出一本新的筆記本放在桌上。
硬皮布面，跟凱爾自己的筆記同款。
「從今天開始，你的實驗數據記在這裡。「
「撞針熱處理是第一頁。「
「以後每項工藝改良都要記——初始參數、改良方案、實驗結果、失敗記錄。「
「尤其是失敗記錄。「
「工程師最有價值的筆記不是成功的，是失敗的。「
陳懷遠翻開第一頁，在頁眉寫下日期——1895年8月17日。
縮繪了油浴槽設計圖，標註所有工藝參數。
在頁面最下方用鉛筆寫了一行：
「首批二十根，平均壽命一千三百發，較原工藝提高三倍。下一批計劃：調整低溫段回火溫度至一百五十五度，測試硬度變化對壽命的影響。「
合上筆記本。
煤油燈的火苗在玻璃罩里穩穩地亮著。
窗外白楊樹的葉子在夜風裡沙沙響。
他把新筆記本放進抽屜，和那本「北洋機器局技術筆記「並排放著。
一本是學別人的，一本是自己的。
（還有更新耶）