第395章 材料的炼金术(2 / 2)

他没有给答案,只是提出了问题。

师老原本靠在椅背上的身体,猛地坐直了!

“热梯度”和“抽拉速率”的耦合控制!

这正是他们实验室里争论最久、也最难以把握的“玄学”问题!姜晨竟然一针见血地指了出来!

姜晨总师不会在他们实验室都安排了眼线吧!

不然,他怎么可能知道的?

姜晨继续切换幻灯片。

“再比如,粉末冶金高温合金。”屏幕上出现了“太行”发动机涡轮盘的设计图,“我们一直在追求粉末的‘绝对纯淨’,这导致成本高昂,良品率低。但系统模拟显示,影响性能的关键,可能不仅仅是‘纯度’,更是粉末的‘粒径分布’和‘球形度’,以及在热等静压过程中,如何实现真正的‘近淨成形’。”

“我们是不是应该把精力,从昂贵的‘提纯’,转移到更关键的‘粉末制备工艺’如等离子旋转电极法和‘成形过程的数值模拟’上来?”

又一个重磅炸弹!

负责粉末冶金的专家脑子“嗡”的一声。

他们一直以为是纯度不够导致性能不行,姜晨却说,可能是你们粉末的“长相”和“个头”不对?!

姜晨没有停顿,下一张,是“昆仑”号的船体结构图。

“还有特种钢。潘老一直希望能有屈服强度更高、同时保持高韧性和易焊接性的钢材。我们现在的路子,主要是往钢里加各种昂贵的微量元素,比如镍、钼。”

“但凤凰厂(系统)的材料计算模型表明,一条更经济、可能性能也更好的路子,是‘高强度低合金钢’的设计理念。核心不在于‘加什么’,而在于‘加多少’和‘怎么加’——也就是‘微合金化’,利用少量的铌、钒、钛等元素,来析出强化相和细化晶粒。同时,必须配合先进的‘热机械控制轧制工艺’。”

“用更少的合金,配合更精确的‘锻炼’轧制和冷却控制,来炼出‘好钢’。这条路,我们是不是该重点投入?”

潘老在台下听得连连点头,眼中异彩连连。

TMCP工艺!这正是他们梦寐以求的!

最后,姜晨切换到一张“海龙”战机的尾翼图。

“最后,复合材料。我们的碳纤维,目前卡在T300级别,强度和模量上不去,而且造出来的构件很‘脆’。大家都在拼命研究如何提升纤维本身的性能。”

“但是,我们的模拟分析发现,”姜晨指着一张纤维和树脂基体的微观界面图,“很多时候,构件失效,不是因为纤维被拉断了,而是因为纤维和树脂基体‘脱胶’了!”

“也就是说,我们辛辛苦苦造出的‘钢筋’(纤维)虽然不够粗,但更要命的是,‘水泥’(树脂)和‘钢筋’根本没粘牢!”

“所以,在继续攻关T700、T800的同时,我们是不是应该分出一部分精力,去解决眼前的‘界面’问题?比如,对现有的T300纤维,进行等离子体表面处理、化学接枝改性……先让‘钢筋’和‘水泥’紧紧抱在一起,把现有材料的潜力,百分之百地发挥出来!”

姜晨的“讲座”结束了。

他没有给出任何一个完整的配方,没有提供任何一张现成的工艺图纸。

他只是像一个高明的医生,指出了四个不同“病人”身上,最致命、却又一直被忽视的“病根”。

他提供的,是全新的“诊断思路”!

姜晨的这场报告,在“点石”中心内部,掀起了一场真正的“思想风暴”。

在接下来的几天里,中心内部的学术研讨会开得异常激烈。

“我反对!微观组织控制?说得轻巧!热场怎么稳定?晶界怎么控制?这都是世界难题!”

“我也觉得不靠谱!HSLA钢和TMCP工艺,理论上是好,但那需要对轧机和冷却系统进行全线升级改造,投入太大了!”

“界面强化?我们搞了十几年纤维本体都没搞定,现在去搞‘胶水’?这不是本末倒置吗?”

质疑声此起彼伏。姜晨提出的新思路,猛烈地衝击了他们几十年来形成的固有认知和技术路径。

然而,师昌绪院士,这位龙国材料科学界的定海神针,在经过了两天两夜的深思熟虑后,在一次全体大会上,猛地一拍桌子。

“同志们,都别吵了!”

“姜总师提出的问题,是玄学吗?不是!是我们平时没有注意到、或者说不敢去触碰的深层次问题!”

“他问的对!我们是不是太迷信‘配方’,而忽视了‘工艺’?是不是太迷信‘纯度’,而忽视了‘形貌’?是不是太迷信‘添加’,而忽视了‘控制’?是不是太迷信‘本体’,而忽视了‘界面’?!”

“‘点石’中心成立的意义是什么?不是让我们躺在过去的功劳簿上重复昨天的实验!而是要敢于打破常规,敢于去啃硬骨头!去走别人没走通、甚至没想过的路!”

“我宣布,”师老目光扫过全场,“即刻起,中心成立四个‘姜晨课题’攻关组,就按照姜总师提出的四个方向——单晶叶片工艺控制、粉末冶金近淨成形、HSLA钢及TMCP工艺、碳纤维界面强化——立刻组建团队,调集资源,给我立下军令状,三个月之内,必须拿出成果!”

有了师老的全力支持和姜晨的“理论指导”,这四个攻关组,犹如四支利箭,射向了材料科学的四大“无人区”。

奇迹,在随后的几个月里,开始接连不断地发生。

沉阳,高温合金研究所。

师老亲自坐镇,带领团队,在姜晨提供的“微观组织控制理论模型”指导下,对现有的定向凝固炉进行了脱胎换骨的改造。

他们放弃了之前对合金配方的“小修小补”,转而将全部精力投入到对熔炼、抽拉过程中的“热梯度”和“冷却速率”的精确控制上。

经过数百次的失败和参数调整,在1990年到来之际,当一炉全新的单晶叶片出炉,并被送入高温持久蠕变试验机时,奇迹发生了!

“报告!师老!报告!”年轻的技术员手里拿着数据单,语无伦次地冲进办公室,“1750度!150兆帕!平均寿命……平均寿命超过了200小时!!”

“多少?!”师老猛地站起,一把抢过数据单。200小时!这个数字,比他们之前最好的样品,整整提高了一倍!甚至已经超越了他们手裡那份进口样品的标称性能!“成了……成了……”师老捧着那份数据单,这位坚强了一辈子的钢铁院士,此刻再也抑制不住,老泪纵横,“‘太行’的心脏……有救了!”

鞍山,钢铁研究院。

潘广年总师几乎是常驻在了这里。在姜晨提供的HSLA设计理念和TMCP工艺参数的“暗示”下,鞍钢的工程师们与潘老的团队合作,对一条老旧的宽厚板轧机进行了疯狂的“魔改”——加装了高压水冷却系统(ACC)、优化了轧制道次和温度控制模型。

当第一块采用全新工艺轧製出来的新型特种钢板,代号为“凤凰-2型”的钢铁材料被送入低温冲击试验室时,所有人都屏住了呼吸。

零下40度。摆锤呼啸而下,重重砸在带有V型缺口的试样上。

“当——!”

一声脆响。

试样……没有断裂!

只是弯曲出了一个平滑的弧度!

“韧性……韧性合格!!”

“屈服强度……950兆帕!合格!”

潘老上前,拿起那块没有断裂的试样,用力地在脸颊上蹭着,冰冷的钢铁,此刻却比任何东西都让他感到温暖。

“好!好钢!用这种钢造的潜艇,能下潜到更深!用这种钢造的航母,能抗住更强的爆炸!好啊!”

京城,化工研究院。

一位年轻的女研究员,在姜晨的“界面强化”理论启发下,另辟蹊径,放弃了传统的化学浸润改性,转而尝试使用凤凰厂提供的实验性等离子体发生器,对国产T300碳纤维原丝,进行可控的表面“刻蚀”和“活化”处理。

当经过这种“等离子体纹身”的碳纤维,与新配方的树脂基体复合后,制成的样品被送上拉伸试验机……

“……报告!其层间剪切强度,相比未处理样品,提高了……提高了百分之七十!!”

这个数据,让整个复合材料界都震惊了。这意味着,虽然纤维本身还是T300,但由它制成的复合材料构件,其综合力学性能,已经达到了可以替代部分铝合金、真正用于“海龙”战机次承力结构,如尾翼、舵面、机身口盖的标准!

“我们……我们成功了!”年轻的女研究员和她的团队,相拥而泣。

高温合金、特种钢、複合材料……甚至在姜晨没有直接“点拨”的粉末冶金领域,受到新思路的启发,也在“近净成形”工艺上取得了重大进展。

在“点石”中心这个超级“聚变堆”的推动下,在姜晨这位“系统炼金术士”的暗中点化下,龙国的材料科学领域,仿佛被按下了快进键,迎来了一个前所未有的、厚积薄发、成果井喷的——黄金时代!

那些曾经卡住“鲁班”巨斧的“朽木”,正在被一块块替换成真正的“百炼精钢”!