第197章 實驗成功
第249章 實驗成功
從第二天開始，趙師傅帶著小張就開始了實驗新配方。
車間裡，電弧爐火光刺眼，趙師傅開爐，小張把5公斤酸洗廢鋼扔進去，半小時化成鋼水。趙師傅讓一個學徒加0.12公斤矽鐵脫氧，攪三分鐘，又讓一個學徒撒1.1公斤錳礦和0.25公斤焦炭。
趙師傅喊：「吹氮氣，三分鐘！」小張接氣瓶吹，鋼水翻騰。保溫十分鐘，兩個學徒工傾斜爐子，倒進模子，涼成10厘米坯。
等涼透後，小張就開始進行測定，測定後，林哲看了看數據，皺眉道：「錳低了，強度頂多320兆帕。吹氣不夠，錳沒化透，沉底了。」
他轉身對趙師傅說：「氣量太小，0.5升每分鐘不夠，調到0.8升，您看行嗎？」
趙師傅看了看樣塊，點點頭，說道：「好，下一爐我們再試試。」
接下來幾天裡，趙師傅帶領徒弟們和小張又開了好幾爐，
有幾爐是錳夠了，碳高了，導致韌性差。有時候焦炭多了，保溫時碳溶進去了。有時候吹氣過頭，氧氣跑光了碳就高。」
林哲心想如果是大爐碳就更難控制了，焦炭得精確稱，多了得吹氧脫碳，加個氧氣管可能更好。
這期間，下一批設備也到了，林哲組織人手把小型軋機裝好，又根據說明書學習如何使用金相顯微鏡和光譜分析儀。
金相顯微鏡可以用來看晶粒和結構，先取鋼樣，砂紙打磨成鏡面，用硝酸酒精腐蝕幾秒，就露出晶界和微觀結構。
再放進金相顯微鏡，可以放大100-500倍，可以看晶粒大小、均勻性，判斷錳、碳、矽分布。
與原來敲開看斷面只能粗判顏色和紋路，金相顯微鏡能細到微米級，成分偏差一目了然。
光譜分析儀可以用來測元素含量。把鋼樣，打磨平整，放進光譜分析儀，用電弧或火花激發，
鋼樣就會發出特徵光譜。
儀器自動分析譜線強度，對照標準曲線，直接讀出Mn、C、Si的百分比，不僅速度快，而且精度還比滴定高几倍，連微量雜質都能測。
原來化驗法，手忙腳亂還容易出錯，光譜分析儀一鍵搞定。
兩設備配合，半小時內能驗完一爐鋼，比原來一小時多快一倍，而且準確了很多。
有了這兩個新設備，林哲的實驗進入了快車道。
而且林哲利用把很多原料都進行了測定，發現廠里的礦石品位低，獲得的錳鐵和矽鐵質量也不高，更重要的是，也不知道是從哪裡弄來的，每批的成分含量都不一樣。
經過七八次嘗試後，小張他們越來越熟練，終於完成了。測定後，非常準確，與標準相比，正負不超過0.01%。
趙師傅高興的說：「真的成了。」
林哲說道：「先一步就是軋制，再燒幾爐，按照這個工藝標準再來幾次，把標準固定下來。我們過兩天統一進行軋制。」
林哲又開始在黑板上標「1180°℃→1050℃→900℃」，說道：「坯子燒到1180度，粗軋1050度壓到15毫米，精軋900度壓到5毫米。軋完噴水霧，每秒降5度，涼到600度停，再自然晾乾。到時候我們再仔細測測性能。」
又燒了幾爐，除了有一次因為爐渣沒有清理乾淨，造成了錳被裹走，強度不夠外，其他的每次都成功了，總共製作了四五十公斤的鋼壞。
爐子火不勻，鋼坯一邊燙一邊冷，林哲弄了三個隔板，分1200度、1100度、950度三檔，鋼坯慢慢移動，溫差控制住了。
又有幾次類似的難題，林哲都給解決了，最後終於成功做出來成品。
剛做出來，趙師傅試了試，就說：「這個比廠里現在的好多了，雖然沒有那麼硬，但是也沒有那麼脆，有韌性，好多了。」
林哲笑著說：「測試一下吧，看看和理論數據有沒有差。」
測試後，趙師傅驚訝的發現，與林哲事先說的數據相差無幾。
林哲說道：「你們再試著製作幾次，把工藝流程固定下來。我再研究看看能不能大規模應用。」
吳主任很快就知道了，正在做實驗的時候，吳主任和李廠長就來了。
吳主任看到林哲手上的報告，拿過來一看，HSLA-Mn-350，屈服強度352兆帕，抗拉強度480兆帕，延伸率26%，硬度HB145。
大聲笑著說：「小林，不得了，真給你試出來了，你到底怎麼弄出來的，我們平時弄還不得實驗幾百次才能確定。牛，真牛，你再給介紹介紹。」
林哲笑著說：「這種強度和韌性的高強度低合金鋼，在國際上並不算什麼先進東西。
但是我們以錳為主要強化元素，取代了昂貴的鎳和鉬，同時通過控軋控冷工藝，讓材料在保持高強度的同時，韌性也大幅提升。這一點從我看到的資料來看，還是比較先進的。」
接著，林哲翻開報告，拿出一張金相組織，「這種鋼的屈服強度達到350MPa，比傳統碳素鋼提高了50%以上，根據我的測算，製造成本可以降低了20%。」
李廠長聽懂了，比現在的要強，很感興趣的問道：「小林，你繼續說。」
「更重要的是，它的焊接性能優異，不需要額外的預熱和複雜的熱處理，大大降低了加工難度。
而且，由於錳的強化作用，鋼材在低溫環境下依然能保持良好的衝擊韌性，非常適合寒冷地區的應用。」
李廠長追問道：「那這種鋼材可以用到什麼地方呢？」
林哲看了看吳主任，笑著說：「可以用於鐵路軌道、橋樑結構和起重設備。如果用它來製造橋樑，不僅能減輕結構重量，還能提高抗疲勞性能，使大跨度橋樑的安全性更上一層樓。
「此外，這種鋼可以用來製造大型礦山設備、工程機械甚至裝甲車輛。相比傳統材料，它能在保證強度的情況下減輕車體重量，提高燃油效率。」
李廠長驚訝的問道：「這種鋼還可以用於裝甲車。」
林哲說道：「相比傳統碳素鋼，HSLA-Mn-350在保持高強度的同時，能降低鋼板厚度，從而減少整車重量，提高機動性。輕量化結構有助於降低油耗，延長作戰半徑。
產品採用了錳強化，同時優化了控軋控冷工藝，使其在低溫環境下依然具備良好的抗衝擊能力，適應北方戰區和高原環境。
而且與普通鋼相比，該材料能更有效地分散和吸收彈丸衝擊力，減少鋼板穿透的風險。」
「好，非常好，你形成個報告，我報給廠里和部里，我們這個實驗室還是掛著部里的名義的。」
林哲拿出一份報告說：「已經完成了一個初步的報告，很多數據都是根據產品特性推算的，需要有更大範圍的測試和實驗。」
從第二天開始，趙師傅帶著小張就開始了實驗新配方。
車間裡，電弧爐火光刺眼，趙師傅開爐，小張把5公斤酸洗廢鋼扔進去，半小時化成鋼水。趙師傅讓一個學徒加0.12公斤矽鐵脫氧，攪三分鐘，又讓一個學徒撒1.1公斤錳礦和0.25公斤焦炭。
趙師傅喊：「吹氮氣，三分鐘！」小張接氣瓶吹，鋼水翻騰。保溫十分鐘，兩個學徒工傾斜爐子，倒進模子，涼成10厘米坯。
等涼透後，小張就開始進行測定，測定後，林哲看了看數據，皺眉道：「錳低了，強度頂多320兆帕。吹氣不夠，錳沒化透，沉底了。」
他轉身對趙師傅說：「氣量太小，0.5升每分鐘不夠，調到0.8升，您看行嗎？」
趙師傅看了看樣塊，點點頭，說道：「好，下一爐我們再試試。」
接下來幾天裡，趙師傅帶領徒弟們和小張又開了好幾爐，
有幾爐是錳夠了，碳高了，導致韌性差。有時候焦炭多了，保溫時碳溶進去了。有時候吹氣過頭，氧氣跑光了碳就高。」
林哲心想如果是大爐碳就更難控制了，焦炭得精確稱，多了得吹氧脫碳，加個氧氣管可能更好。
這期間，下一批設備也到了，林哲組織人手把小型軋機裝好，又根據說明書學習如何使用金相顯微鏡和光譜分析儀。
金相顯微鏡可以用來看晶粒和結構，先取鋼樣，砂紙打磨成鏡面，用硝酸酒精腐蝕幾秒，就露出晶界和微觀結構。
再放進金相顯微鏡，可以放大100-500倍，可以看晶粒大小、均勻性，判斷錳、碳、矽分布。
與原來敲開看斷面只能粗判顏色和紋路，金相顯微鏡能細到微米級，成分偏差一目了然。
光譜分析儀可以用來測元素含量。把鋼樣，打磨平整，放進光譜分析儀，用電弧或火花激發，
鋼樣就會發出特徵光譜。
儀器自動分析譜線強度，對照標準曲線，直接讀出Mn、C、Si的百分比，不僅速度快，而且精度還比滴定高几倍，連微量雜質都能測。
原來化驗法，手忙腳亂還容易出錯，光譜分析儀一鍵搞定。
兩設備配合，半小時內能驗完一爐鋼，比原來一小時多快一倍，而且準確了很多。
有了這兩個新設備，林哲的實驗進入了快車道。
而且林哲利用把很多原料都進行了測定，發現廠里的礦石品位低，獲得的錳鐵和矽鐵質量也不高，更重要的是，也不知道是從哪裡弄來的，每批的成分含量都不一樣。
經過七八次嘗試後，小張他們越來越熟練，終於完成了。測定後，非常準確，與標準相比，正負不超過0.01%。
趙師傅高興的說：「真的成了。」
林哲說道：「先一步就是軋制，再燒幾爐，按照這個工藝標準再來幾次，把標準固定下來。我們過兩天統一進行軋制。」
林哲又開始在黑板上標「1180°℃→1050℃→900℃」，說道：「坯子燒到1180度，粗軋1050度壓到15毫米，精軋900度壓到5毫米。軋完噴水霧，每秒降5度，涼到600度停，再自然晾乾。到時候我們再仔細測測性能。」
又燒了幾爐，除了有一次因為爐渣沒有清理乾淨，造成了錳被裹走，強度不夠外，其他的每次都成功了，總共製作了四五十公斤的鋼壞。
爐子火不勻，鋼坯一邊燙一邊冷，林哲弄了三個隔板，分1200度、1100度、950度三檔，鋼坯慢慢移動，溫差控制住了。
又有幾次類似的難題，林哲都給解決了，最後終於成功做出來成品。
剛做出來，趙師傅試了試，就說：「這個比廠里現在的好多了，雖然沒有那麼硬，但是也沒有那麼脆，有韌性，好多了。」
林哲笑著說：「測試一下吧，看看和理論數據有沒有差。」
測試後，趙師傅驚訝的發現，與林哲事先說的數據相差無幾。
林哲說道：「你們再試著製作幾次，把工藝流程固定下來。我再研究看看能不能大規模應用。」
吳主任很快就知道了，正在做實驗的時候，吳主任和李廠長就來了。
吳主任看到林哲手上的報告，拿過來一看，HSLA-Mn-350，屈服強度352兆帕，抗拉強度480兆帕，延伸率26%，硬度HB145。
大聲笑著說：「小林，不得了，真給你試出來了，你到底怎麼弄出來的，我們平時弄還不得實驗幾百次才能確定。牛，真牛，你再給介紹介紹。」
林哲笑著說：「這種強度和韌性的高強度低合金鋼，在國際上並不算什麼先進東西。
但是我們以錳為主要強化元素，取代了昂貴的鎳和鉬，同時通過控軋控冷工藝，讓材料在保持高強度的同時，韌性也大幅提升。這一點從我看到的資料來看，還是比較先進的。」
接著，林哲翻開報告，拿出一張金相組織，「這種鋼的屈服強度達到350MPa，比傳統碳素鋼提高了50%以上，根據我的測算，製造成本可以降低了20%。」
李廠長聽懂了，比現在的要強，很感興趣的問道：「小林，你繼續說。」
「更重要的是，它的焊接性能優異，不需要額外的預熱和複雜的熱處理，大大降低了加工難度。
而且，由於錳的強化作用，鋼材在低溫環境下依然能保持良好的衝擊韌性，非常適合寒冷地區的應用。」
李廠長追問道：「那這種鋼材可以用到什麼地方呢？」
林哲看了看吳主任，笑著說：「可以用於鐵路軌道、橋樑結構和起重設備。如果用它來製造橋樑，不僅能減輕結構重量，還能提高抗疲勞性能，使大跨度橋樑的安全性更上一層樓。
「此外，這種鋼可以用來製造大型礦山設備、工程機械甚至裝甲車輛。相比傳統材料，它能在保證強度的情況下減輕車體重量，提高燃油效率。」
李廠長驚訝的問道：「這種鋼還可以用於裝甲車。」
林哲說道：「相比傳統碳素鋼，HSLA-Mn-350在保持高強度的同時，能降低鋼板厚度，從而減少整車重量，提高機動性。輕量化結構有助於降低油耗，延長作戰半徑。
產品採用了錳強化，同時優化了控軋控冷工藝，使其在低溫環境下依然具備良好的抗衝擊能力，適應北方戰區和高原環境。
而且與普通鋼相比，該材料能更有效地分散和吸收彈丸衝擊力，減少鋼板穿透的風險。」
「好，非常好，你形成個報告，我報給廠里和部里，我們這個實驗室還是掛著部里的名義的。」
林哲拿出一份報告說：「已經完成了一個初步的報告，很多數據都是根據產品特性推算的，需要有更大範圍的測試和實驗。」