第115章
林遠拿起那塊金屬片看了看。表面酸洗過了,花紋隱約可見,但從邊緣的氧化色和層間介面的模糊程度來看,顯然沒有達到預期效果。他把金屬片放在顯微鏡的載物臺上,調了一下焦距,然後側身讓開位置。
尼爾森湊到目鏡前看了一眼,眉頭皺了起來。畫面裡,深色層和亮色層之間的邊界不是清晰的直線,而是模糊的。擴散狀的過渡帶。有些區域的層間介面已經完全糊成了一片,分不清哪一層是哪一層。
「就是這個。」尼爾森直起腰,摘下眼鏡用襯衫下襬擦了擦,重新戴上,「摺疊到第六輪的時候花紋還挺清楚,再折一輪就開始糊。到第八輪就徹底不行了。」
傑森也走過來看了一眼顯微鏡,然後退後一步靠在材料架邊上,雙手抱在胸前。「我們倆琢磨了好幾個晚上,試了不同的溫度視窗和保溫時間,都不行。不是沒下功夫。」
林遠沒有立刻回答。他把那塊金屬片從顯微鏡上取下來,放在工作臺上,用手指摸了摸酸洗面的質感。粗糙,不均勻,深色層有區域性剝落的跡象。
「你們用的什麼溫度?」他問。
「一千零五十度左右。」尼爾森說,「折鍛的時候爐膛溫度控制在那個區間,和你們做普通大馬士革一樣。」
林遠搖了搖頭。他走到焦炭爐前面,開啟爐門,從旁邊的焦炭筐裡鏟了兩鏟新炭添進去,然後用鐵鉤撥了撥爐膛裡已經燒透的炭塊,讓空氣流通更均勻。鼓風機開了一檔,火焰從炭塊縫隙裡鑽出來,由紅轉橙。
「不是溫度高低的問題,是溫差控制。」林遠從材料架上抽出一塊1085鋼板和一塊15N20薄板,放在工作臺上,用卡尺量了一下厚度,「1085和15N20的含碳量差不少,熱膨脹係數不一樣。加熱的時候,兩種材料的升溫速度不同。你們把溫度控制在一個固定值上,但升溫的過程中,高碳層和鎳鋼層的溫差就已經開始影響碳遷移了。
尼爾森和傑森對視了一眼。
林遠拿起鋼板和薄板,用砂帶機快速打磨掉表面的氧化層,然後用丙酮擦拭乾淨。他把兩塊材料交替堆疊——1085。15N20。1085——一共六層,最外層是1085。堆疊完成之後用點焊機在四個角各打了一個焊點固定。
「六層初始結構。比你們用的層數少,更容易控制。」林遠用鐵鉗夾著粗胚送進爐膛,關好爐門,調整風門讓溫度穩步上升,「第一輪鍛打的目標不是折鍛,是先把層間介面的氧化物清乾淨。你們用硼砂的時候是怎麼撒的?」
「摺疊之前撒在接縫上。」傑森說。
「摺疊之前撒是對的。但撒完之後要在接縫處多停留一段時間,讓硼砂充分熔化成玻璃態再下錘。」林遠盯著爐膛裡的顏色變化,等鋼坯燒到櫻桃紅轉亮橙的臨界點,用鐵鉗將粗胚夾出,快步走向鐵砧。
尼爾森和傑森跟了過去,站在鐵砧旁邊,保持著不會干擾到林遠操作的距離。
林遠把硼砂撒在鋼坯表面,粉末接觸到熾熱鋼面的瞬間熔化成透明的玻璃狀保護層。
他沒有立刻下錘,而是等了幾秒,讓硼砂的流動覆蓋整個鍛焊面。然後他右手握緊鍛錘,左手用鐵鉗穩住鋼坯,錘子落下。
第一錘,落在粗胚正中央。落點精確,力道均勻,鋼坯在砧板上微微延展。他沒有急著打第二錘,而是用鐵鉗將鋼坯翻了一面,在另一面也撒了硼砂,等了幾秒,再落一錘。
「每輪鍛打之前,硼砂要撒兩次翻面前後各一次。只撒一次的話,背面的氧化皮清理不乾淨,層間介面就會有夾雜。」
尼爾森點了點頭,沒有說話,目光始終盯著林遠的手和鋼坯之間的接觸面。
第一輪鍛打完成之後,林遠把粗胚送回爐膛。這次加熱的時間比第一輪短,溫度區間也略低一些。他等鋼坯燒到均勻的亮橙色,夾出來放在鐵砧上,開始做折鍛。
鑿切口。深度剛好不到厚度的一半,位置在粗胚正中間。切口兩側的金屬在錘擊下向中間擠壓,摺疊面的接縫處有一個微小的V形槽。硼砂撒在V形槽裡,熔化成玻璃態之後填滿了槽底。一勺清水潑在鐵砧表面,蒸汽炸開的瞬間鍛錘落下。
這一錘的力道比剛才大。不是蠻力,是精確計算過的衝擊一蒸汽膨脹的推力加上錘頭的動能,將摺疊面的氧化物從接縫中炸出,同時將兩片熾熱的金屬鍛焊在一起。
尼爾森的身體微微往前傾了一些。他的手指不自覺地攥緊了,像是在自己腦子裡模擬那錘的力度和角度。
林遠把摺疊後的鋼坯翻了一面,重複了一遍撒硼砂。水鍛。落錘的流程。兩輪之後,他把粗胚夾回爐膛,抬起頭看著兩人。
「層間介面的碳遷移速率,取決於溫度和保溫時間的乘積。溫度每高十度,碳原子的擴散速度增加大概百分之十五。你們把爐膛溫度控制在一千零五十度,碳從1085層往15N20層跑的速度太快了,摺疊到後面幾輪的時候,碳已經均勻擴散到了整個截面,層與層之間的成分差異消失了,花紋自然就糊了。」
傑森皺著眉頭想了想。「所以要把溫度降下來?」
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