第265章 钢铁豹子与稀土 (第2/2页)
　　
　　周天养戴着手套，接过技术员递过来的一截断裂的扭杆。
　　
　　他看着断裂面。
　　
　　断口处没有明显的弯曲拉伸痕迹，而是呈现出一种像玻璃碎裂一样的颗粒状结晶面。
　　
　　“冷脆断裂，伴随金属疲劳。”周天养的声音里透出深深的无奈和失望。
　　
　　他最担心的事情，还是发生了。
　　
　　……
　　
　　两天后。西安。兵工厂材料实验室。
　　
　　周天养拿着那截断裂的扭杆，站在金相显微镜前。
　　
　　李枭和实业总长范旭东坐在旁边的椅子上，看着桌面上那一堆检测报告。
　　
　　“委员长，问题出在材料上，不在设计上。”周天养指着报告上的数据，语气沉重。
　　
　　“目前我们用来制造扭杆的材料，是包头钢铁厂生产的硅锰弹簧钢。这种钢材在常温下的屈服强度和弹性极限都勉强达标。但是……”
　　
　　周天养顿了顿，拿起那截断裂的钢材。
　　
　　“在零下二十度的极寒天气下，材料的冲击韧性出现了断崖式的下降。当坦克在高速越野时，扭杆承受着高频率、大吨位的动态交变载荷。硅锰钢内部的晶格结构无法承受这种冷热交替和强力扭转，迅速产生微裂纹，最终导致疲劳断裂。”
　　
　　李枭靠在椅背上：“怎么解决？需要什么添加剂？”
　　
　　“需要更好的合金元素。”周天养回答得很直接，“比如加入大量的镍、钼、钒等贵金属元素，改变钢材的微观结构，提高它的低温冲击韧性和抗疲劳强度。德国人和美国人的高级弹簧钢就是这么做的。”
　　
　　李枭看向范旭东。
　　
　　范旭东苦笑着摇了摇头。
　　
　　“委员长，这几样东西，大西北恰恰最缺。我们本土的镍矿和钼矿探明储量极少，目前开采出来的都优先供给航空发动机的耐高温部件了。如果要在坦克悬挂系统上大规模使用，我们只能依赖海外进口。”
　　
　　范旭东拿出一份外交部顾维钧发回来的简报。
　　
　　“但是，大批量、持续地走私这种矿石，根本做不到。一旦被查获，整个渠道都会报废。”
　　
　　办公室里陷入了沉默。
　　
　　“真的没有本土的替代方案了吗？”李枭问。
　　
　　范旭东推了推眼镜，眉头紧锁，似乎在回忆着什么。
　　
　　过了许久。
　　
　　范旭东站起身，走到办公桌前，拿过纸笔。
　　
　　“委员长，我在半个月前，去了一趟包头北边的白云鄂博矿区。”
　　
　　范旭东一边在纸上画着化学分子式，一边说道。
　　
　　“那里的铁矿石品位很高，但我们一直发现矿渣中含有一种非常复杂的共生矿物。以前我们以为是萤石杂质，没有在意。但我最近把矿渣样本带回了实验室，进行了光谱分析和化学沉淀分离。”
　　
　　范旭东停下笔，抬起头，眼神中闪过一丝狂热。
　　
　　“报告显示，那座矿山里，蕴藏着一种在世界其他地方极为罕见的元素群。按照国际化学界的命名，它们被称为稀土元素。主要成分是镧、铈、钕等十几种金属的硅酸盐和氟化物络合物。”
　　
　　李枭对化学并不精通，他直接问：“这东西能解决我们的钢材问题？”
　　
　　“理论上，可以带来奇迹！”范旭东的声音因为激动而变得有些发抖。
　　
　　“我在德国留学时，看过一篇关于稀土冶金的早期实验论文。稀土元素被称为‘工业的维生素’。虽然它们不是像镍和钼那样直接作为主要的合金骨架，但在炼钢的过程中，只要加入极少量的稀土合金……”
　　
　　范旭东双手比划着。
　　
　　“这些稀土元素具有极强的化学活性。它们会与钢水中的硫、氧等有害杂质发生剧烈反应，生成高熔点的化合物上浮到炉渣中。这叫深度脱硫脱氧，能够极大地净化钢水。”
　　
　　“更关键的是，微量的稀土元素会固溶在钢的晶界上，改变原有的硫化物夹杂形态。将原本容易引起断裂的长条形杂质，变成球形杂质。”
　　
　　范旭东看着李枭和周天养。
　　
　　“简单来说，只要我们在硅锰弹簧钢的冶炼最后阶段，加入一点点稀土合金。就能在不依赖进口镍钼矿的情况下，成倍地提高钢材的低温冲击韧性和疲劳寿命！这是一条全世界都还没有大规模工业化应用的全新冶金道路！”
　　
　　李枭听完，猛地站了起来。
　　
　　“需要多长时间能拿出样品？”
　　
　　范旭东咬了咬牙：“提取高纯度的单一稀土元素需要复杂的离子交换技术，我们目前做不到。但我可以尝试用酸浸和电解法，先提炼出混合的‘稀土硅铁合金’粗品。给我二十天时间，我就住在包头的实验室里。”
　　
　　“好！”李枭重重地拍在桌子上，“二十天。包头矿区的所有设备和人员，由你全权调配。不管用什么方法，把这‘维生素’给我造出来！”
　　
　　二月。
　　
　　内蒙古，包头。白云鄂博矿区。
　　
　　寒风夹杂着雪花和矿尘，将这片露天采矿场变成了一个灰白色的世界。
　　
　　气温降到了零下三十度。
　　
　　矿工们穿着厚厚的棉衣，腰间系着绳子，在几十米深的矿坑岩壁上作业。
　　
　　“打眼！快点！”
　　
　　一台从美国进口的大功率风动凿岩机发出刺耳的轰鸣。钻头在坚硬的矿石上打出一个个深达两米的炮眼。
　　
　　粉尘弥漫，工人们只能戴着简易的防尘口罩。
　　
　　“装药！撤退！”
　　
　　几名爆破手将黄色硝酸铵炸药塞进炮眼，接好雷管。
　　
　　伴随着一连串沉闷的爆炸声，上百吨富含铁和未知元素的矿石被炸碎，顺着岩壁滚落到坑底。
　　
　　蒸汽电铲立刻开动，将这些矿石装入翻斗列车，运往几公里外的选矿厂。
　　
　　而在距离矿区不远的包头钢铁厂内部的一间独立实验室内。
　　
　　范旭东正带着十几名化学工程师，进行着一场没有硝烟的战斗。
　　
　　实验室里充满了刺鼻的硫酸和盐酸气味。
　　
　　几个巨大的耐酸陶瓷缸里，盛满了黑褐色的矿粉溶液。
　　
　　范旭东穿着白色的橡胶防酸服，戴着厚厚的橡胶手套和防毒面具。他手里拿着一根长长的玻璃搅拌棒，在其中一个反应缸里缓慢地搅动。
　　
　　“注意温度！控制在八十度，不能沸腾！”范旭东隔着面具大声喊道。
　　
　　旁边的工程师紧张地注视着插入溶液中的温度计。
　　
　　强酸正在溶解矿石中的稀土氟碳铈矿。
　　
　　经过漫长的溶解、过滤、沉淀和反复洗涤。
　　
　　在反应缸的底部，析出了一层灰白色的糊状物。那是混合稀土氧化物的粗产品。
　　
　　接下来是还原和合金化过程。
　　
　　这批粗产品被送入了一台小型的实验用电弧炉。与硅铁粉和铝粉混合在一起，在三千度的高温下进行剧烈的还原反应。
　　
　　三天后。
　　
　　一块重约五十公斤的灰黑色金属锭，被从冷却模具中倒了出来。
　　
　　它看起来毫不起眼，表面甚至有些坑洼。
　　
　　但范旭东看着这块金属，眼中却流下了激动的泪水。
　　
　　“混合稀土硅铁合金。我们弄出来了。”
　　
　　……
　　
　　西安。第一兵工厂特种钢冶炼车间。
　　
　　一台五吨级的实验用中频感应电炉正在运转。
　　
　　炉膛内，硅锰弹簧钢的钢水已经熔化，呈现出刺眼的亮白色。测温仪显示，钢水温度达到了一千六百五十度。
　　
　　李枭、周天养和从包头赶回来的范旭东，站在控制室的安全玻璃后方。
　　
　　“成分化验完毕。碳、硅、锰含量达标。硫、磷杂质含量在千分之二左右。”化验员大声报告。
　　
　　“准备出钢！”车间主任下达指令。
　　
　　炉体开始缓慢倾斜。耀眼的钢水顺着出钢槽，流入下方巨大的钢包中。
　　
　　就在钢水倒入钢包三分之一的时候。
　　
　　范旭东抓起旁边的一个对讲机，大吼一声：“加料！”
　　
　　两名穿着隔热服的工人，用长长的铁钳，将几块刚刚在包头提炼出来的“稀土硅铁合金”块，直接投入了翻滚的钢水深处。
　　
　　一瞬间。
　　
　　钢包内部发生了剧烈的反应。
　　
　　大量的白烟和火花从钢水表面腾起。那是稀土元素在极高的温度下，正在与钢水中的残余氧和硫进行着疯狂的化学结合。
　　
　　几分钟后，反应平息。
　　
　　钢水的表面浮起了一层厚厚的、颜色异常的炉渣。
　　
　　“撇渣。浇铸成型！”
　　
　　钢水被注入了长条形的钢锭模具中。
　　
　　经过冷却、脱模。这批新出炉的钢锭被送入锻造车间。在几千吨水压机的锻打下，它们被塑造成了一根根粗大的扭力杆毛坯。
　　
　　随后是严格的淬火和回火热处理工艺。
　　
　　两天后。兵工厂的材料物理性能测试室内。
　　
　　一台大型的夏比摆锤冲击试验机摆在中央。
　　
　　一名技术员用铁钳，从一个装满干冰和酒精的低温保温槽中，夹出一个标准的十乘十乘五十五毫米、中间带有V型缺口的钢材样本。
　　
　　这个样本的温度，已经被冷却到了零下四十度。
　　
　　技术员迅速将挂满冰霜的样本放置在试验机的砧座上，对准缺口。
　　
　　周天养亲自走上前，握住了试验机的释放手柄。
　　
　　所有人都屏住了呼吸，盯着那个沉重的钢制摆锤。
　　
　　“放！”
　　
　　周天养用力拉下释放手柄。
　　
　　重达几十公斤的摆锤从预定的高度呼啸而下，带着巨大的动能，狠狠地砸在那个处于极寒状态的V型缺口背面。
　　
　　“当——！”
　　
　　一声极其沉闷的撞击声。
　　
　　摆锤向上荡起，指针在刻度盘上划过。
　　
　　令人震惊的一幕出现了。
　　
　　那个在零下四十度极寒状态下的钢材样本，并没有像之前的硅锰钢那样清脆地断成两截。
　　
　　它被巨大的冲击力砸得严重弯曲，呈现出一个夸张的U型，但连接处依然死死地黏合在一起，没有发生彻底的断裂！
　　
　　技术员飞快地冲过去读取刻度盘上的数据。
　　
　　“常温抗拉强度一千五百兆帕！零下四十度低温冲击吸收功……六十五焦耳！”
　　
　　技术员的声音因为过度兴奋而变得尖锐破音。
　　
　　“六十五焦耳！比之前的材料提高了整整四倍！完全超过了德国最新型弹簧钢的指标！”
　　
　　周天养呆呆地看着那个弯曲而不断裂的样本。他知道，在冶金学上，这是一个何等恐怖的跨越。
　　
　　范旭东长长地出了一口气，瘫坐在椅子上。这大半个月的拼命，值了。
　　
　　李枭走到测试机前，拿起那个弯曲的钢材样本。
　　
　　它虽然冰冷，但在李枭的手里，却仿佛燃烧着一团烈火。
　　
　　这就是稀土的魔力。大西北在这片贫瘠的黄土地上，用自己的智慧和矿产，硬生生地打破了西方对高级合金材料的封锁。
　　
　　“老范。你立了首功。”李枭看着范旭东，“包头的稀土提炼设备立刻扩大规模。除了弹簧钢，我要这种稀土合金，全部加入到坦克装甲板和火炮炮管的冶炼中去。”
　　
　　……
　　
　　陕北榆林试车场。
　　
　　那辆因为断轴而趴窝的西北豹原型车，换上了十根全新的稀土硅锰钢扭力杆。
　　
　　赵铁柱再次坐进了驾驶舱。
　　
　　这一次，没有小心翼翼的试探。
　　
　　在零下二十多度的冰封高原上。这辆三十二吨的钢铁怪兽，以每小时四十公里的越野速度，狂奔了整整一千公里。
　　
　　它跃过冰沟，冲上三十度的陡坡，碾碎坚硬的冻土。
　　
　　十根稀土钢扭力杆在极端的交变载荷下，不断发生剧烈的扭转变形，却始终保持着卓越的弹性恢复力，没有一根发生断裂。
　　
　　同时，在西安的装甲测试靶场。
　　
　　一块六十毫米厚、倾斜六十度放置的稀土特种装甲钢板，迎来了实弹射击测试。
　　
　　在五百米的距离上。西北军自己的一门七十五毫米野战炮，发射了一枚钨芯穿甲弹。
　　
　　“轰！”
　　
　　穿甲弹以每秒七百米的速度撞击在装甲板上。
　　
　　火星四溅。
　　
　　检查人员跑过去测量。
　　
　　穿甲弹的钨合金弹芯在撞击的瞬间发生了破碎，被坚韧且倾斜的稀土装甲板强行改变了弹道，发生了严重的跳弹。装甲板表面留下了一个深达两厘米的凹坑，但背面完好无损，没有出现任何崩落的裂纹。
　　
　　这种加入了稀土元素的装甲钢，不仅硬度高，而且韧性极佳，完美地抵抗了动能弹的侵彻。
　　
　　更令人振奋的是，使用了稀土炮管钢锻造的那门八十五毫米坦克炮，在连续进行了一百发全装药实弹射击后，炮膛内壁的烧蚀磨损程度比之前降低了百分之三十。火炮的身管寿命得到了大幅度延长。
　　
　　西安，西北政务院。
　　
　　李枭坐在办公桌前，面前放着厚厚的一摞关于西北豹中型坦克的最终测试定型报告。
　　
　　从装甲防护、火力输出、机动性能，到最重要的悬挂可靠性，所有的指标全部标上了绿色的“合格”字样。
　　
　　宋哲武和虎子站在办公桌前。
　　
　　“委员长，第一兵工厂的两条战车总装线已经完成了设备调整。模具和切割机全部到位。”宋哲武汇报道，“只要您签字，西北豹立刻可以投入批量生产。预计三个月内，可以交付第一个装甲营的装备。”
　　
　　虎子的眼睛放着光。
　　
　　李枭拿起桌上的一支钢笔。
　　
　　他在这份定型报告上，重重地签下了自己的名字。
　　
　　“下令量产。”
　　
　　李枭合上文件。
　　
　　“旧的西北虎三型坦克，停止生产。除了留下一部分作为二线防御和教练车外。其余的退役车辆，剥去附加装甲和涉密通讯设备。列入可出口清单。”