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第804章 新材料試研發,鋼骨築新基

2026-01-22 作者:重生諸天萬界

戰機升級的方向在飛行員和專家的激烈碰撞中得以明確,高空機動性與續航能力成為眼下攻關的焦點。而無論是更高效的高空增壓發動機,還是需要挖掘潛力的輕量化大容量油箱,亦或是未來可能面對的更嚴苛環境,都對材料提出了新的、更苛刻的要求。謝明軒和他帶領的材料研究組,肩上的擔子陡然加重。

“老謝,你上次開會時提到的‘更輕、更韌、更耐折騰’的材料,有眉目了嗎?”陳景瀾在走廊上碰到行色匆匆的謝明軒,忍不住拉住他問道,眼裡滿是急切,“發動機那邊,榮克他們新設計的增壓器葉片,對材料的高溫強度和抗蠕變能力要求更高了。還有江工那邊,如果真想動內部結構騰油箱空間,蒙皮和框架材料的強度重量比也得再最佳化。”

謝明軒扶了扶眼鏡,手裡抱著一疊寫滿化學式和資料的稿紙,語速很快:“陳工,壓力我懂。我和組裡同志分析了國內外有限的資料,也結合咱們根據地能搞到的資源,有個初步方向——在現有的主力航空鋁材基礎上,嘗試新增一種叫‘鈦’的金屬元素。”

“鈦?”陳景瀾對這個名詞有些陌生。

“對!這是一種輕質、高強、耐腐蝕,特別是耐高溫效能相當出色的金屬。理論上看,如果能把它以合適比例和工藝融入鋁合金,得到的材料強度、韌性,尤其是高溫下的效能,應該能比我們現在用的材料有顯著提升。”謝明軒眼神放光,但隨即又露出一絲苦惱,“但是,難點很多。鈦的熔點很高,冶煉困難,怎麼把它均勻地摻進鋁裡是個大問題。另外,新增比例、熱處理工藝,全都需要摸索。最關鍵的是,咱們根據地現在根本沒有現成的鈦金屬,只有一些含鈦的礦砂,得先從礦石裡把它提煉出來!”

陳景瀾倒吸一口涼氣:“這……這可是個系統工程。從挖礦、選礦、提煉,到合金熔鍊、加工……等於從頭搭建一條新產業鏈。”

“所以得聯合攻關!”謝明軒語氣堅定,“我已經打報告給林部長了,請求協調鍊鋼廠、還有地質勘探的同志一起幹。這事離不開何強他們鍊鋼廠,更離不開李均對特種冶煉的把握。”

報告很快得到了林烽的批准和全力支援。一個由謝明軒牽頭,鍊鋼廠何強、特種鋼專家李均為核心骨幹,並抽調了部分青年技工(李小千小組躍躍欲試)和地質人員的“航空新材料聯合攻關組”迅速成立。

第一站,是距離瓦窯堡幾十裡外的一處新勘探點。 地質隊員指著裸露的岩層:“謝工,何廠長,就是這種礦石,初步檢測含鈦量還可以,但伴生礦複雜,雜質多。”

何強蹲下身,撿起一塊沉甸甸、泛著暗灰色光澤的石頭,掂了掂,又敲了敲,眉頭緊鎖:“這玩意兒……硬度不低,怎麼弄碎?怎麼把裡面的鈦弄出來?咱們那幾臺小坩堝爐,怕是不太夠看。”

謝明軒早有準備,拿出幾頁紙:“我查了一些資料,也諮詢過懂化學的同志。初步方案是先用物理方法破碎選礦,然後嘗試用鎂熱還原法或者電解法來提取粗鈦。當然,具體工藝引數,得靠咱們一次次試。”

鍊鋼廠裡,原本就日夜不息的爐火旁,又開闢出了一小塊“試驗田”。 何強指揮著工人們改造了一座較小的坩堝爐,增加了新的進料口和測溫孔。李均則幾乎住在了這裡,和謝明軒帶來的材料組員一起,反覆計算著配料比、溫度曲線、反應時間。

“老李,這溫度還得往上提!資料上說還原反應要一千多度!”謝明軒看著爐內暗紅的火焰,焦急地說。

李均抹了把臉上的汗和灰:“老謝,不是我不想提!這爐子襯裡耐火材料的極限快到了!再高,爐子先垮了!得先解決爐子問題!”

何強在一旁叉著腰,看著被折騰得夠嗆的爐子,心疼又無奈:“得,又要改爐子!謝工,你們這‘一點’新材料,可真是折騰死我們鍊鋼的了!小花!去倉庫看看,上次從那邊弄來的那批高鋁耐火磚還有沒有?”

品質員小花應了一聲,小跑著去了,嘴裡還唸叨:“又要記新賬本了,特種試驗材料消耗……”

爐子問題在苗向國工程隊的支援下,透過緊急加固和更換部分耐火磚暫時解決。第一次試煉在緊張期待中開始。按照計算好的比例,預處理過的鈦鐵礦砂、鋁粒、鎂粉等被小心投入高溫爐中。爐火熊熊,所有人都屏息凝神。

然而,出爐的結果卻讓人失望——得到的是一塊疙疙瘩瘩、顏色駁雜、充滿氣泡和雜質的金屬疙瘩,效能甚至不如普通鋁材。

“鎂粉純度不夠?反應時間沒控制好?還是溫度曲線有問題?”謝明軒圍著那塊失敗的“作品”,眉頭擰成了疙瘩。

李均仔細檢查著:“雜質太多,肯定是分離提純步驟沒做好。礦砂預處理還得加強。”

何強倒是看得開:“搞新東西,哪有一次就成的?再來!爐子我盯著修,原料純度小花你們嚴格把關!”

失敗,調整,再試驗……迴圈往復。 小小的試驗爐成了消耗材料和耐心的無底洞。倉庫管理員黃燕每次看到謝明軒或者何強來領東西,臉就拉得老長:“又來了?這次要甚麼?高純鎂粉?就那麼一點庫存了!省著點用!”

李小千帶領的青年技工們負責礦石的破碎和預處理,這群年輕人勁頭十足,但也被反覆的失敗磨得有些氣餒。“豆子哥,這鈦老爺也太難請了吧?”一個年輕技工嘟囔。

李小千卻盯著改進過的破碎機:“別灰心!謝工說了,每次失敗都有資料。你看,咱們這次磨的礦粉細度更均勻,說不定下次就成了!”

轉折發生在一次看似偶然的調整之後。 李均在分析了幾次失敗樣品的微觀結構(用簡陋的放大鏡和腐蝕法觀察)後,提出一個新想法:“也許我們不應該追求一步到位提煉出純鈦,再與鋁熔合。可以嘗試在鋁熔液中,直接加入經過特殊處理的鈦精礦粉,利用鋁的高活性在熔融狀態下直接還原鈦,並使其彌散分佈在鋁液中,形成所謂的‘原位複合材料’?”

謝明軒聽後,盯著爐火沉思良久,猛地一拍大腿:“有道理!這樣可以繞過純鈦冶煉的難題,工藝步驟簡化,可能更容易控制!不過,反應機理、新增比例、攪拌和保溫工藝……又是一套新引數。”

“那就試!”何強一揮手,“爐子反正已經摺騰熟了!小豆子,按李工新方案准備料!”

新的試驗開始了。這一次,氣氛格外凝重。改進過的爐溫控制更精確,經過精細化預處理的鈦精礦粉被均勻撒入熾熱的鋁液中,李均親自操作著長長的攪拌棒,緩慢而勻速地攪動著,確保反應充分均勻。謝明軒緊盯著測溫計和計時器,不斷報出指令。

時間一分一秒過去。當熔液達到預定溫度並保持足夠時間後,何強一聲令下:“出爐!”

通紅的金屬熔液被小心澆注進預熱好的模具中,緩緩冷卻。

幾天後,當最終冷卻的金屬錠被取出,進行初步的表面處理和切割取樣時,所有人都圍了上來。

色澤均勻,質地緻密,表面光潔度明顯優於之前的失敗品。

“快!效能檢測!”謝明軒聲音有些發顫。

強度測試、韌性測試、耐腐蝕測試、高溫蠕變測試……一項項資料在簡陋但有效的檢測裝置下得出。材料組的成員們反覆核對,計算。

最終,謝明軒拿著彙總的資料包告,手都在微微顫抖。他深吸一口氣,看向周圍滿臉期盼的何強、李均、李小千等人,聲音因激動而有些沙啞:

“初步檢測結果……新型鋁鈦合金材料,相比我們目前使用的主力航空鋁材,室溫強度提升約28%,高溫(300攝氏度)強度保持率提升超過40%,綜合抗腐蝕效能提升約30%,密度僅略有增加……綜合效能提升,初步估算在35%左右!”

短暫的寂靜後,試驗棚裡爆發出巨大的歡呼聲!

何強用力拍了拍李均的肩膀,哈哈大笑:“老李,有你的!這‘原位’的法子絕了!”

李均憨厚地笑著,眼圈也有些發紅。

李小千和青年技工們跳著擁抱在一起。

連一向精打細算的黃燕,得知訊息後也難得地露出了笑容:“總算沒白費那些好料!”

謝明軒緊緊握著那份資料包告,彷彿握著通往未來的鑰匙。這提升的35%,不僅僅是數字,它意味著發動機可以承受更高的渦輪前溫度,意味著飛機結構可以在減重或保持重量的前提下獲得更高強度,意味著更耐久的油箱和管路……它為“野馬”的深度改進,也為更遙遠的未來,真正築起了一道更堅實的“鋼骨”基礎。

訊息傳到林烽和陳景瀾等人耳中,自然又是一番振奮。陳景瀾立刻找上門:“老謝!快!這新材料先給我們發動機組做幾個渦輪葉片試驗件!還有,你說的那個耐高溫塗層研究,是不是也可以加快了?”

新的材料,如同注入沃土的新種子,正在催生更多技術突破的可能。瓦窯堡的創造之火,在基礎材料的突破中,燃燒得更加旺盛。

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