第280章材料
# 第280章材料
方案交上去的第三天，批下來了。
不是正式批文，是周副部長親自打來的電話。
「楚老，方案我們研究了，原則上同意中等涵道比路線。」
「但有個條件——三年出核心機原型，五年完成地面試驗，這個時間節點不能變。」
「尤其是第一年，必須完成關鍵部件的材料選擇和工藝驗證。」
電話是打到氣象站的。
楚懷遠接的，趙四站在旁邊，聽得一清二楚。
老人掛斷電話後，沉默了幾秒鐘，然後說：「最難的部分來了。」
趙四知道「最難的部分」指什麼。
發動機三大難題：氣動、結構、材料。
前兩個還能靠計算和設計優化，材料卻是硬骨頭。
尤其是渦輪葉片，要在上千度的高溫下，承受巨大的離心力和熱應力，還要抗氧化、耐腐蝕。
沒有合適的材料，再精妙的設計也是紙上談兵。
「咱們現在用的高溫合金，」
楚懷遠在紙上寫了個型號，「用到『鯤鵬』上，勉強夠用，但壽命和可靠性都不夠。」
「必須上新一代的定向凝固合金。」
定向凝固。
趙四記得這個詞。
那是幾年前，在崑崙基地的一次夜談中，楚懷遠偶然提起的。
老人說，國外正在研究一種新的鑄造工藝。
讓合金晶粒沿著一個方向生長，形成柱狀晶甚至單晶結構，這樣能大幅提高高溫強度和抗蠕變性能。
當時只是閒談，現在成了必須跨越的門檻。
「國內有研究基礎嗎？」趙四問。
「有，但很薄弱。」
楚懷遠嘆了口氣，「冶金研究院有幾個課題組在做，但設備簡陋，經費不足，進展緩慢。」
「而且……」他頓了頓，「真正懂這個工藝的老師傅，不好找。」
趙四聽出了話外之音。
工藝，不僅僅是理論，更是手上的功夫。
溫度控制、凝固速率、晶體取向……
這些細微的參數，書本上寫得再清楚，沒有實際操作經驗，也做不出合格的產品。
他想起了自己八級鉗工的本事。
車、銑、刨、磨，這些手藝活講究的也是手感，是經驗，是千百次重複中形成的肌肉記憶。
材料工藝，又何嘗不是另一種「手藝」？
「楚老，」趙四說，「我想去趟冶金研究院，見見做這個方向的同志。」
楚懷遠看了他一眼：「你去能解決什麼？」
「不一定能解決。」
趙四實話實說，「但至少要知道，問題具體卡在哪兒。」
「是爐子不行？是模具不行？還是工藝參數定不準？」
老人點點頭：「也好。我寫個條子，你明天就去。」
冶金研究院在城北，是個老院子，幾棟紅磚樓掩在梧桐樹後面。
院子很安靜，偶爾有穿著白大褂的人匆匆走過，手裡拿著試管或記錄本。
接待趙四的是個中年研究員，姓孫，戴副黑框眼鏡，說話慢條斯理。
他領著趙四走進一間實驗室，屋子不大，靠牆擺著臺自製的小型真空感應爐。
旁邊是模具預熱爐，還有一臺簡陋的拉晶設備。
「這就是我們做定向凝固的設備。」
孫研究員有些不好意思，「都是自己攢的，精度不夠。」
「尤其是這個拉晶速度控制，靠手動調節，波動太大。」
趙四湊近看。
爐子很粗糙，真空密封用的是普通橡膠圈，加熱線圈繞得也不夠均勻。
模具是石墨的，手工打磨，表面粗糙度肉眼可見。
「你們現在能做到什麼水平？」他問。
孫研究員從柜子裡取出幾個樣品。
是小拇指大小的試棒，銀灰色，表面有縱向的條紋——那是晶粒生長的痕跡。
但條紋不直，有的地方扭曲，有的地方中斷。
「最好的時候，能做出柱狀晶，但一致性差。」
孫研究員指著其中一個樣品，「您看這裡，晶界傾斜了，這是拉晶速度不穩導致的。」
「還有這裡，有雜晶，是溫度梯度不夠陡峭。」
趙四拿起一個樣品，在手裡掂了掂。
很輕，但感覺很脆。
他用指甲在表面劃了一下，留下淺淺的白痕。
「強度測試做了嗎？」
「做了。比普通鑄造合金提高30%左右，但離理論值還差得遠。而且……」
孫研究員苦笑，「十爐能有一爐合格，就不錯了。」
趙四沉默了。
他想起在紅星廠的日子，車一個精密零件。
廢品率高的時候，老師傅會一遍遍地調工具機，改參數，直到廢品率降下來。
那是手藝人的執著，也是手藝人的尊嚴。
現在，這個執著要轉移到材料上了。
「孫工，」他放下樣品，「如果給你們更好的設備——」
「真空度更高的爐子，精度更高的溫度控制，更精密的拉晶機構——」
「你們有信心把合格率提上去嗎？」
孫研究員眼睛亮了一下，隨即又暗了：
「設備當然重要，但工藝參數才是核心。」
「定向凝固涉及熱傳導、流體流動、相變……」
「這些過程耦合在一起，變化太多。」
「我們現在是靠試，一爐一爐地試，積累數據。」
「但試錯成本太高了，一爐材料就好幾百塊。」
趙四聽明白了。
缺設備，更缺指導試錯的理論依據。
就像盲人摸象，摸到哪算哪。
他忽然想起一件事。
在「盤古」計劃時期，為了加工特種材料零件，他們建立過一個材料資料庫。
裡面不僅有各種合金的化學成分、力學性能，還有加工工藝參數。
雖然是針對機械加工的，但熱處理的溫度曲線、冷卻速率這些數據，也許有參考價值。
「孫工，」他說，「我回去找些資料，也許能幫上忙。」
回到盤古工作室，趙四一頭扎進檔案室。
那是間地下室，潮溼，有黴味。
一排排鐵皮柜子，裡面是歷年積累的技術資料。
他找到標著「盤古計劃-材料」的那幾個柜子，打開，灰塵撲面而來。
資料很雜，有手寫的實驗記錄，有列印的測試報告，還有俄文、英文的文獻翻譯稿。
他搬了個凳子，坐在燈下，一頁一頁地翻。
要找的是高溫合金的熱處理數據。
定向凝固本質上也是一種特殊的熱處理——控制冷卻過程，讓晶體按特定方向生長。
翻到第三本筆記時，他停住了。
那是一本牛皮封面的工作日誌，扉頁上寫著「1964-1965，特種材料加工工藝試驗記錄」。
翻到中間，有幾頁專門記錄了一種鎳基高溫合金的「階梯冷卻」試驗。
試驗目的是為了消除機加工後的殘餘應力，防止零件變形。
但記錄很詳細：從1100度開始，以不同速率降溫，每降50度保溫一段時間，觀察組織變化，測試硬度。
記錄人趙四並不認識。
那時候他已經離開了「盤古」團隊。
雖然字跡有些潦草，但數據清晰：
降溫速率在每分鐘5度到10度之間時，晶粒尺寸最均勻；
保溫時間不足，會出現局部應力集中；
保溫時間過長，晶粒會過度長大……
這些數據和定向凝固有什麼關