从外面找是一方面,还要发动根据地内部力量。
将清单和这些金属的大致外观特征下发到各根据地,特别是靠近敌占区铁路、工厂、矿山的游击队,要求他们在破袭、侦察时,特别注意收集一切看起来“特殊”的金属物品、机器残骸、废旧工具。
特别是对日军占领的厂矿,要留意是否有运输这些原料的线索。
还要尝试建立最初步的鉴别能力。军工局设法将一两本简单的矿物鉴定手册和少量最基础的化学试剂,送往太行。
同时提醒晋冀豫方面,尽量寻找、集中稍有化学知识的人员,学习最简单的定性分析方法,哪怕只能大致判断一块“怪铁”里是否可能含有需要的元素。
还要求太行方面,在尽力获取这些合金元素的同时,不要等待,要基于现有条件,继续深入研究普通钢材的热处理、锻造工艺,挖掘其性能极限。
探索是否有根据地内可能找到的、具有类似作用的其他替代材料或土办法。
这些要求通过电波和秘密交通,迅速传向各地。
在重庆,我党隐蔽战线的同志开始以“开办小工厂”、“修理机器”等名义,小心翼翼地接触五金行、旧货市场,寻找可能含有铬、钼的废旧合金钢件。
在香港,地下党员利用贸易行作为掩护,尝试与国际金属市场建立极其谨慎的联络,探寻获取微量钨砂的可能性。
在日军占领的太原、石门、北平、天津等城市周边,地下党接到新任务后,再次审视那些曾经劫掠或侦察过的工厂废墟、车辆残骸,寻找一切闪烁着特殊光泽或格外坚硬的金属碎片……
而在延安,军工局的同志们在窑洞里,就着昏暗的灯光,翻阅着好不容易搜集来的几本破旧外文工程手册,吃力地查看着那些陌生的元素符号和性能图表,试图为前线的摸索提供哪怕一丝微光。
这是一场在极度匮乏和封锁下,向现代工业基础材料发起的悲壮而执着的“蚂蚁搬家”式的远征。
尽管目标渺茫,希望微茫,每一步都充满未知与危险。
但对于深知武器装备质量意味着多少战士生命的共产党人来说,只要有一线可能,就必须付出百倍努力。
第六十五章够用和镍币
杨富云再次来到矿洞里,看着陈远给他的物资清单,也是感到头疼。
铁铜的数量多还好说,就是需要这些稀有金属,让他想想也知道这不容易做到。
昨天他跟文世舟谈了这些事情,也知道根据地和组织上的困难,只是没有这些稀有金属确实很多活干起来,就非常的不顺手。
现在他要问一下具体情况:“陈师傅,要是……咱们一时半会儿,甚至一直就弄不到这些稀罕金属,这锅驼机,还有你要的那些好刀好枪的料,是不是就……做不成了?或者,做出来的东西,会差很多?”
陈远早就料到他会这么问。
事实上,在杨富云昨天次离开后,他就专门就这个问题询问过“燧火”平台。
“杨师傅,这事我仔细琢磨过,”陈远斟酌着用词,尽量用杨富云能理解的方式转述平台的模拟分析结果。
“这么说吧,这些稀有金属,就像是做菜时的盐和几味特别的调料。没有盐,菜没法吃;没有那几味特别的调料,菜也能熟,能填肚子,但味道、香气、还有吃了以后长力气的效果,就差了一大截。”
杨富云点点头,他明白这个意思。
他拿起一块普通的道轨钢料,又指了指清单:“咱们现在能稳定搞到的,最好的就是这种钢轨钢,主要是铁和碳,我叫它碳钢。用它来做锅驼机的主要部件,比如气缸、连杆、还有那些要受大力、来回动的关键地方,不是不行,按道理,也能做得能用。”
“但是,”陈远话锋一转,神色认真起来。
“缺了铬,这钢就特别容易生锈,尤其是在有水汽、还烧火加热的锅驼机里,用不了多久,关键地方锈蚀了,轻则漏气没劲,重则可能开裂出大事。缺了钼,这钢的耐热性就不好,锅驼机的气缸和某些部位温度很高,普通碳钢容易变软、强度下降,时间一长就会变形、磨损加剧,机器用不了多久就得大修或者报废。钒能细化钢的颗粒,让它更韧,抗疲劳,少了它,部件在反复的冲击震动下,容易从内部产生细微裂纹,说不定什么时候就断了。”
他看了一眼听得专注的杨富云,继续道:“我大概推算过,如果完全只用现有的上好碳钢,不添加这些稀有元素,那么造出来的锅驼机,输出力气可能比设计的小两三成,而且毛病会多,得经常停机上紧螺丝、更换垫片、清理锈垢。最要紧的是寿命,理想情况对比,同样的使用强度下,可能用上个一年半载,核心部件就不行了,得换。
可如果有了这些‘调料’,哪怕每样只加一点点,机器的力气能更足,更耐操,小毛病少,寿命翻一番甚至更长都可能。”
“那具体能用多久?”杨富云问这个关键问题。
“也就五六年吧!”
“那够用了。”杨富云原本还以为只能用几个月,五六年够用了。
“其他方面呢?”
“至于枪管、刀具这些,”陈远拿起一把“沟子造”刺刀,“现在用的料已经不错,比普通铁强很多。但如果能加入像钨这类能极大提高硬度和耐磨性的元素,那做出来的枪管,打更多子弹也不容易磨秃膛线;做出来的车刀、钻头,加工铁件时更锋利、更耐用,磨损慢,加工出来的零件也更精确。
没有这些,咱们就只能满足于‘能用’,但想达到‘好用’、‘耐用’,特别是想加工更硬的金属或者要求更高的零件,就会非常吃力,工具磨损极快,效率低下。”
陈远说完,看着杨富云:“所以,杨师傅,不是做不了。没有这些,咱们勒紧裤腰带,用最好的碳钢,多费工夫琢磨工艺,也能把锅驼机弄响,把该修的枪修了,还能造枪。但那就是凑合,是消耗品,枪打不了多少发就会磨损。
而且会卡住咱们往更精、更耐用那一步走的脖子。有了这些,哪怕只有一点点,咱们的东西就能上一个台阶,更可靠,更能帮咱们节省宝贵的时间和物料。这就是有和没有的区别。”
“是呀!但现在咱们不好弄到稀有金属,有时就只能这么干了,够用就行。”杨富云一听还能用,就不计较那么多了。
现代人要考虑皮实耐用,可杨富云却想着要解决现在部队缺乏枪械的问题,够用就行。
听着杨富云这么说陈远看了看他,“这样行吗?”
“试试不就知道了吗?”杨富云肯定地答道。
“那好吧!”看来陈远还是没有理解这个时代八路军真正的需求,不要求那么高,一切都以满足实际需求为主,哪怕能满足一部分,也比没有强多了。
“那这些材料除了铁和铜,其他还是要尽可能的找到,实在不能找不到,咱们再想其他办法或者试试不用它们。”陈远也妥协下来。
“行,那就这么干。”
送走杨富云,陈远缺总是心有不甘,就差这些稀有金属就不能生产出好的材料,这多么可惜现在的平台呀!
他上辈子也不是冶金专家,只知道这些都是提升钢材性能的好东西,可在这1938年的太行山深处,去哪里找?
他看着写着这些金属名称。
镍……他目光停留在“镍”这个字上。
这个字眼似乎勾起了某些遥远的记忆。不是专业知识,而是……对了,是电视节目!
穿越前偶尔扫过的鉴宝节目里,好像有人拿着一种民国时期的钱币,说是什么“镍币”,还挺值钱,因为含镍,而且后来不怎么铸造了,存量少。
镍币!民国发行过镍币!这个念头像一道电光划过脑海。钱币!根据地或许缺这缺那,但各种混乱年代遗留的钱币,特别是已经不怎么流通的旧版钱币,民间可能还有留存!八路军和抗日政府为了筹措经费、兑换物资,经常收集金银铜钱和各类金属,说不定就能找到!
陈远立刻起身,回到自己那间兼做仓库和卧室的小洞。
角落里堆着几个不起眼的木箱,里面装着一些他收集来的、被认为是“可能有用的杂料”,其中就包括一些从老乡那里换来的、或者是修械时从损坏器物上拆下的各式金属件,也包括一小袋混杂的旧钱币那是之前用来试验熔铸铜件时,文世舟不知从哪儿给他弄来的“杂铜料”的一部分。
他提起那个沉甸甸的小布袋,将里面的钱币“哗啦”一声倒在桌上。借着油灯光,可以看到里面混杂着清末的铜板、民国开国纪念币、还有各种地方铸造的杂版,其中确实有一些颜色灰白、与铜币明显不同的圆形硬币。
他依稀记得,这种就是所谓的“镍币”。
他仔细挑拣,找出了十几枚大小不一、但材质相似的灰白色钱币。
有的上面有孙中山侧面像,有的写着“中华民国三年”,正是记忆里民国政府铸造的镍辅币。
“燧火,”他拿起一枚品相完好的钱币,意识连接,“分析此物体金属成分。”
片刻,结果反馈回来:“主要成分:镍(约75%),铜(约25%),及微量其他金属。符合常见白铜(镍铜合金)成分。可用于提取镍元素。”
成了!陈远心中一阵激动。
镍的来源,竟然就在这些不起眼的旧钱币里!虽然纯度不算顶高,是镍铜合金,但对于“燧火”平台来说,分离提纯出所需的镍,不是难事。
关键在于数量!这十几枚镍币,加起来也不过二三两,能提炼出的镍金属更是有限,对于大规模生产杯水车薪。
但如果……如果能发动临时政府和八路军,在根据地乃至敌占区,有意识地收集这种已经基本退出流通的旧镍币呢?
那么数量就不少,应该够用。
他强压住兴奋,将镍币小心收好,重新回到矿洞深处,面对那分解的蓝图。
第六十六章镍的作用
陈远集中精神,指令清晰下达:“燧火,重新评估刀具、枪管等材料金属部件方案。假设在现有原料基础上,可添加有限数量的纯镍作为合金元素。
分析添加镍元素后,对枪管、刀具等关键承力部件,在强度、韧性、耐磨性、耐疲劳性方面的具体提升幅度。
给出在当前材料与工艺条件下,最优添加比例范围建议,并模拟在此比例下,部件性能与原碳钢方案、及理想合金钢方案之对比。”
无形的力场仿佛微微震颤,平台依据陈远提供的镍元素特性以及现有高碳钢轨钢的基础数据,开始进行复杂的模拟演算。
很快,一份详尽的对比分析报告呈现在陈远的眼前。
“关于枪管(以步枪枪管为例):”
平台的分析显示,在目前使用的优质碳素钢轨钢(约含碳0.6%-0.7%)基础上,添加1%- 2%的纯镍,经过适当的热处理后,性能将产生如下变化:
韧性显著提升:这是镍最突出的作用之一。
纯碳钢,尤其是高碳钢,在淬火后虽然硬度高,但往往脆性也大,受到剧烈冲击,如子弹发射时的膛压峰值、意外磕碰时,更容易发生断裂或产生不易察觉的微观裂纹。
添加1-2%的镍后,钢的低温韧性和整体韧性得到改善,枪管抗瞬间高压冲击的能力增强,意味着更不易炸膛,安全性提高。
对于需要反复承受发射应力的枪管而言,这一点至关重要。
强度适度增加:镍的固溶强化作用能适度提高钢的屈服强度和抗拉强度。
这意味着同样壁厚的枪管,能承受的膛压极限略有提升,或者在实际使用压力下,形变更小,有助于保持射击精度。
更重要的是,强度的提升结合韧性的改善,使得枪管在反复发射的疲劳负荷下,抵抗膛线磨损和口径扩张的能力增强。
模拟数据显示,在相同的模拟射击次数后,加镍枪管的膛线磨损深度比纯碳钢管减少约15%-25%,预期寿命可延长20%-30%。
对硬度的有限影响:镍本身对提高钢的硬度作用不明显,枪管所需的表面硬度主要通过后续的渗碳或表面淬火来获得。
但韧性的提升允许在热处理时采用稍激进的工艺以获得必要的表面硬度,而不用担心心部过于脆硬。
同时,钢材整体韧性好,在拉制膛线时也更不易崩裂,加工良品率可能会提高。
“关于机床刀具(以车刀、镗刀为例):”
刀具材料对性能的要求更为苛刻,需要极高的红硬性,也就是高温下保持硬度的能力、耐磨性和一定的韧性(抗崩刃)。
平台分析指出,在当前仅能使用高碳工具钢作为刀具基体的情况下,添加镍的作用方向与枪管略有不同:
核心是提升韧性与热强度:高碳工具钢淬火后硬度很高,但脆性大,在断续切削或遇到材料不均匀时容易崩刃。添加约0.5%- 1.5%的镍,能有效提高刀具材料的冲击韧性,减少崩刃和微裂纹的产生,使刀具更“皮实”,尤其适合根据地目前可能面临的、加工不规则毛坯或材质不均工件的情况。
有限改善耐热性与抗回火软化能力:镍能稍微提高钢的抗回火稳定性,意味着刀具在切削产生的高温下,硬度下降的速度略慢于纯高碳钢刀具。
这虽然远无法与真正的钨系高速钢相比,但能在中低速切削条件下,提供稍长一些的有效切削时间,或者允许在稍高的切削速度下工作而不至于过快软化。
这对于提高修械所那些宝贵机床的加工效率有微小但实在的帮助。
对耐磨性直接影响小:刀具的耐磨性主要取决于硬度和碳化物组成。
镍的加入对形成硬质碳化物贡献不大,因此对纯粹磨损的改善有限。
但通过减少崩刃和保持切削刃完整性,间接延长了刀具两次重磨之间的有效切削长度。
平台总结对比图表清晰地显示:添加少量镍的“镍碳钢”方案,在几乎所有关键性能指标上,都明显优于纯碳钢方案,尤其是在韧性和疲劳寿命方面。
虽然与理想中的铬钼钒钨俱全的合金钢仍有巨大差距,尤其是在高温硬度、耐磨极限和耐腐蚀方面,但“镍碳钢”无疑是在当前极端材料约束下,一个极具操作性的、能带来显著提升的优化路径。
它无法让根据地的枪管打出上万发子弹,也无法让车刀像高速钢那样长时间切削,但它能让现有的枪打得更久、更安全一些,让宝贵的刀具崩得少一点、磨得慢一点,让那台锅驼机在恶劣条件下坚持得更长一些。
陈远缓缓睁开眼睛,矿洞里冰冷的空气让他精神一振。
他看向桌上那十几枚灰白色的镍币,目光变得灼热起来。
这不仅仅是“能用”和“凑合”的区别,这是实实在在的、在现有条件下能将产品质量提升一个台阶的关键!
虽然杨富云说了“够用就行”,但陈远知道,前线的战士和车间的工人,永远不会拒绝更可靠、更耐用的武器和工具。
他必须想办法,收集更多的镍币,哪怕只能让第一批关键部件用上这种“升级版”的材料。
他立刻拿出纸笔,开始记录平台分析的关键数据和建议添加比例
“也就是说,只要我们能搞到足够的镍币,提取出镍,就能造出更好、更耐用的‘管子’和关键零件。”
陈远心中豁然开朗。
铜,根据地从子弹壳、旧电线、铜器里熔炼,一直有收集,虽然也紧张,但不算完全无源。
现在,镍这个看似最难的合金元素,反而因为民国时期发行的这些特殊钱币,有了一条意想不到的获取途径!