第249章 实验成功
第249章 实验成功
从第二天开始，赵师傅带著小张就开始了实验新配方。
车间里，电弧炉火光刺眼，赵师傅开炉，小张把5公斤酸洗废钢扔进去，半小时化成钢水。赵师傅让一个学徒加0.12公斤硅铁脱氧，搅三分钟，又让一个学徒撒1.1公斤锰矿和0.25公斤焦炭。
赵师傅喊：“吹氮气，三分钟！”小张接气瓶吹，钢水翻腾。保温十分钟，两个学徒工倾斜炉子，倒进模子，凉成10厘米坯。
等凉透后，小张就开始进行测定，测定后，林哲看了看数据，皱眉道：“锰低了，强度顶多320兆帕。吹气不够，锰没化透，沉底了。”
他转身对赵师傅说：“气量太小，0.5升每分钟不够，调到0.8升，您看行吗？”
赵师傅看了看样块，点点头，说道：“好，下一炉我们再试试。”
接下来几天里，赵师傅带领徒弟们和小张又开了好几炉，
有几炉是锰够了，碳高了，导致韧性差。有时候焦炭多了，保温时碳溶进去了。有时候吹气过头，氧气跑光了碳就高。”
林哲心想如果是大炉碳就更难控制了，焦炭得精確称，多了得吹氧脱碳，加个氧气管可能更好。
这期间，下一批设备也到了，林哲组织人手把小型轧机装好，又根据说明书学习如何使用金相显微镜和光谱分析仪。
金相显微镜可以用来看晶粒和结构，先取钢样，砂纸打磨成镜面，用硝酸酒精腐蚀几秒，就露出晶界和微观结构。
再放进金相显微镜，可以放大100-500倍，可以看晶粒大小、均匀性，判断锰、碳、硅分布。
与原来敲开看断面只能粗判顏色和纹路，金相显微镜能细到微米级，成分偏差一目了然。
光谱分析仪可以用来测元素含量。把钢样，打磨平整，放进光谱分析仪，用电弧或火激发，
钢样就会发出特徵光谱。
仪器自动分析谱线强度，对照標准曲线，直接读出mn、c、si的百分比，不仅速度快，而且精度还比滴定高几倍，连微量杂质都能测。
原来化验法，手忙脚乱还容易出错，光谱分析仪一键搞定。
两设备配合，半小时內能验完一炉钢，比原来一小时多快一倍，而且准確了很多。
有了这两个新设备，林哲的实验进入了快车道。
而且林哲利用把很多原料都进行了测定，发现厂里的矿石品位低，获得的锰铁和硅铁质量也不高，更重要的是，也不知道是从哪里弄来的，每批的成分含量都不一样。
经过七八次尝试后，小张他们越来越熟练，终於完成了。测定后，非常准確，与標准相比，正负不超过0.01%。
赵师傅高兴的说：“真的成了。”
林哲说道：“先一步就是轧制，再烧几炉，按照这个工艺標准再来几次，把標准固定下来。我们过两天统一进行轧制。”
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林哲又开始在黑板上標“1180°c→1050c→900c”，说道：“坯子烧到1180度，粗轧1050度压到15毫米，精轧900度压到5毫米。轧完喷水雾，每秒降5度，凉到600度停，再自然晾乾。到时候我们再仔细测测性能。”
又烧了几炉，除了有一次因为炉渣没有清理乾净，造成了锰被裹走，强度不够外，其他的每次都成功了，总共製作了四五十公斤的钢坏。
炉子火不匀，钢坯一边烫一边冷，林哲弄了三个隔板，分1200度、1100度、950度三档，钢坯慢慢移动，温差控制住了。
又有几次类似的难题，林哲都给解决了，最后终於成功做出来成品。
刚做出来，赵师傅试了试，就说：“这个比厂里现在的好多了，虽然没有那么硬，但是也没有那么脆，有韧性，好多了。”
林哲笑著说：“测试一下吧，看看和理论数据有没有差。”
测试后，赵师傅惊讶的发现，与林哲事先说的数据相差无几。
林哲说道：“你们再试著製作几次，把工艺流程固定下来。我再研究看看能不能大规模应用。”
吴主任很快就知道了，正在做实验的时候，吴主任和李厂长就来了。
吴主任看到林哲手上的报告，拿过来一看，hsla-mn-350，屈服强度352兆帕，抗拉强度480兆帕，延伸率26%，硬度hb145。
大声笑著说：“小林，不得了，真给你试出来了，你到底怎么弄出来的，我们平时弄还不得实验几百次才能確定。牛，真牛，你再给介绍介绍。”
林哲笑著说：“这种强度和韧性的高强度低合金钢，在国际上並不算什么先进东西。
但是我们以锰为主要强化元素，取代了昂贵的镍和鉬，同时通过控轧控冷工艺，让材料在保持高强度的同时，韧性也大幅提升。这一点从我看到的资料来看，还是比较先进的。”
接著，林哲翻开报告，拿出一张金相组织，“这种钢的屈服强度达到350mpa，比传统碳素钢提高了50%以上，根据我的测算，製造成本可以降低了20%。”
李厂长听懂了，比现在的要强，很感兴趣的问道：“小林，你继续说。”
“更重要的是，它的焊接性能优异，不需要额外的预热和复杂的热处理，大大降低了加工难度。
而且，由於锰的强化作用，钢材在低温环境下依然能保持良好的衝击韧性，非常適合寒冷地区的应用。”
李厂长追问道：“那这种钢材可以用到什么地方呢？”
林哲看了看吴主任，笑著说：“可以用於铁路轨道、桥樑结构和起重设备。如果用它来製造桥樑，不仅能减轻结构重量，还能提高抗疲劳性能，使大跨度桥樑的安全性更上一层楼。
“此外，这种钢可以用来製造大型矿山设备、工程机械甚至装甲车辆。相比传统材料，它能在保证强度的情况下减轻车体重量，提高燃油效率。”
李厂长惊讶的问道：“这种钢还可以用於装甲车。”
林哲说道：“相比传统碳素钢，hsla-mn-350在保持高强度的同时，能降低钢板厚度，从而减少整车重量，提高机动性。轻量化结构有助於降低油耗，延长作战半径。
產品採用了锰强化，同时优化了控轧控冷工艺，使其在低温环境下依然具备良好的抗衝击能力，適应北方战区和高原环境。
而且与普通钢相比，该材料能更有效地分散和吸收弹丸衝击力，减少钢板穿透的风险。”
“好，非常好，你形成个报告，我报给厂里和部里，我们这个实验室还是掛著部里的名义的。”
林哲拿出一份报告说：“已经完成了一个初步的报告，很多数据都是根据產品特性推算的，需要有更大范围的测试和实验。”
从第二天开始，赵师傅带著小张就开始了实验新配方。
车间里，电弧炉火光刺眼，赵师傅开炉，小张把5公斤酸洗废钢扔进去，半小时化成钢水。赵师傅让一个学徒加0.12公斤硅铁脱氧，搅三分钟，又让一个学徒撒1.1公斤锰矿和0.25公斤焦炭。
赵师傅喊：“吹氮气，三分钟！”小张接气瓶吹，钢水翻腾。保温十分钟，两个学徒工倾斜炉子，倒进模子，凉成10厘米坯。
等凉透后，小张就开始进行测定，测定后，林哲看了看数据，皱眉道：“锰低了，强度顶多320兆帕。吹气不够，锰没化透，沉底了。”
他转身对赵师傅说：“气量太小，0.5升每分钟不够，调到0.8升，您看行吗？”
赵师傅看了看样块，点点头，说道：“好，下一炉我们再试试。”
接下来几天里，赵师傅带领徒弟们和小张又开了好几炉，
有几炉是锰够了，碳高了，导致韧性差。有时候焦炭多了，保温时碳溶进去了。有时候吹气过头，氧气跑光了碳就高。”
林哲心想如果是大炉碳就更难控制了，焦炭得精確称，多了得吹氧脱碳，加个氧气管可能更好。
这期间，下一批设备也到了，林哲组织人手把小型轧机装好，又根据说明书学习如何使用金相显微镜和光谱分析仪。
金相显微镜可以用来看晶粒和结构，先取钢样，砂纸打磨成镜面，用硝酸酒精腐蚀几秒，就露出晶界和微观结构。
再放进金相显微镜，可以放大100-500倍，可以看晶粒大小、均匀性，判断锰、碳、硅分布。
与原来敲开看断面只能粗判顏色和纹路，金相显微镜能细到微米级，成分偏差一目了然。
光谱分析仪可以用来测元素含量。把钢样，打磨平整，放进光谱分析仪，用电弧或火激发，
钢样就会发出特徵光谱。
仪器自动分析谱线强度，对照標准曲线，直接读出mn、c、si的百分比，不仅速度快，而且精度还比滴定高几倍，连微量杂质都能测。
原来化验法，手忙脚乱还容易出错，光谱分析仪一键搞定。
两设备配合，半小时內能验完一炉钢，比原来一小时多快一倍，而且准確了很多。
有了这两个新设备，林哲的实验进入了快车道。
而且林哲利用把很多原料都进行了测定，发现厂里的矿石品位低，获得的锰铁和硅铁质量也不高，更重要的是，也不知道是从哪里弄来的，每批的成分含量都不一样。
经过七八次尝试后，小张他们越来越熟练，终於完成了。测定后，非常准確，与標准相比，正负不超过0.01%。
赵师傅高兴的说：“真的成了。”
林哲说道：“先一步就是轧制，再烧几炉，按照这个工艺標准再来几次，把標准固定下来。我们过两天统一进行轧制。”
【记住全网最快小説站.com】
林哲又开始在黑板上標“1180°c→1050c→900c”，说道：“坯子烧到1180度，粗轧1050度压到15毫米，精轧900度压到5毫米。轧完喷水雾，每秒降5度，凉到600度停，再自然晾乾。到时候我们再仔细测测性能。”
又烧了几炉，除了有一次因为炉渣没有清理乾净，造成了锰被裹走，强度不够外，其他的每次都成功了，总共製作了四五十公斤的钢坏。
炉子火不匀，钢坯一边烫一边冷，林哲弄了三个隔板，分1200度、1100度、950度三档，钢坯慢慢移动，温差控制住了。
又有几次类似的难题，林哲都给解决了，最后终於成功做出来成品。
刚做出来，赵师傅试了试，就说：“这个比厂里现在的好多了，虽然没有那么硬，但是也没有那么脆，有韧性，好多了。”
林哲笑著说：“测试一下吧，看看和理论数据有没有差。”
测试后，赵师傅惊讶的发现，与林哲事先说的数据相差无几。
林哲说道：“你们再试著製作几次，把工艺流程固定下来。我再研究看看能不能大规模应用。”
吴主任很快就知道了，正在做实验的时候，吴主任和李厂长就来了。
吴主任看到林哲手上的报告，拿过来一看，hsla-mn-350，屈服强度352兆帕，抗拉强度480兆帕，延伸率26%，硬度hb145。
大声笑著说：“小林，不得了，真给你试出来了，你到底怎么弄出来的，我们平时弄还不得实验几百次才能確定。牛，真牛，你再给介绍介绍。”
林哲笑著说：“这种强度和韧性的高强度低合金钢，在国际上並不算什么先进东西。
但是我们以锰为主要强化元素，取代了昂贵的镍和鉬，同时通过控轧控冷工艺，让材料在保持高强度的同时，韧性也大幅提升。这一点从我看到的资料来看，还是比较先进的。”
接著，林哲翻开报告，拿出一张金相组织，“这种钢的屈服强度达到350mpa，比传统碳素钢提高了50%以上，根据我的测算，製造成本可以降低了20%。”
李厂长听懂了，比现在的要强，很感兴趣的问道：“小林，你继续说。”
“更重要的是，它的焊接性能优异，不需要额外的预热和复杂的热处理，大大降低了加工难度。
而且，由於锰的强化作用，钢材在低温环境下依然能保持良好的衝击韧性，非常適合寒冷地区的应用。”
李厂长追问道：“那这种钢材可以用到什么地方呢？”
林哲看了看吴主任，笑著说：“可以用於铁路轨道、桥樑结构和起重设备。如果用它来製造桥樑，不仅能减轻结构重量，还能提高抗疲劳性能，使大跨度桥樑的安全性更上一层楼。
“此外，这种钢可以用来製造大型矿山设备、工程机械甚至装甲车辆。相比传统材料，它能在保证强度的情况下减轻车体重量，提高燃油效率。”
李厂长惊讶的问道：“这种钢还可以用於装甲车。”
林哲说道：“相比传统碳素钢，hsla-mn-350在保持高强度的同时，能降低钢板厚度，从而减少整车重量，提高机动性。轻量化结构有助於降低油耗，延长作战半径。
產品採用了锰强化，同时优化了控轧控冷工艺，使其在低温环境下依然具备良好的抗衝击能力，適应北方战区和高原环境。
而且与普通钢相比，该材料能更有效地分散和吸收弹丸衝击力，减少钢板穿透的风险。”
“好，非常好，你形成个报告，我报给厂里和部里，我们这个实验室还是掛著部里的名义的。”
林哲拿出一份报告说：“已经完成了一个初步的报告，很多数据都是根据產品特性推算的，需要有更大范围的测试和实验。”