張鐵匠的加入,給警衛營這個“土法上馬”的修械點帶來了翻天覆地的變化。老爺子話不多,但一拿起錘子,一看著爐火,那眼神里的專注和自信,立刻就讓人信服。小張和劉二這兩個徒弟,更是成了他的跟屁蟲,師傅長師傅短,學得如饑似渴。
林烽也沒閑著,他雖然有著超越時代的理論知識,但對于這個時代具體的金屬處理工藝,尤其是需要大量經驗積累的“手上功夫”,張鐵匠絕對是他的老師。他虛心地跟在旁邊,一邊看,一邊問,將張鐵匠幾十年摸索出的“土法”秘訣,與自己腦子里的材料學、熱處理原理相互印證。
這天,他們遇到了一個比較棘手的問題。一挺繳獲的捷克式輕機槍,槍管因為連續射擊過熱,又可能本身材質有些問題,出現了輕微的彎曲變形,雖然不影響射擊安全,但精度下降了不少。戰士送來維修時,一臉心疼。
“槍管彎了?”張鐵匠湊過去,瞇著眼睛仔細看了看,又用手細細摸了一遍,“嗯,是有點‘瓢’了。這鐵,燒軟了,打直倒是不難,難的是咋讓它別再輕易彎回去,還得耐得住再燒。”
劉二撓撓頭:“師傅,咱給它砸直了不就行了?”
張鐵匠瞪了他一眼:“憨娃!硬砸直了,里頭藏著勁呢!再一打熱,它自己又憋著往回彎!而且硬砸容易傷著管子里的‘線’(膛線)!”
小張問道:“那怎么辦?師傅。”
“得退火,再正形,最后還得淬火,把它的‘骨氣’再定住!”張鐵匠沉吟道,“不過這槍管又長又薄,淬火最是難弄,一個不好,不是淬裂了,就是淬歪了,或者硬是硬了,脆得跟玻璃似的,一碰就碎。”
林烽心中一動,他知道這就是材料熱處理中的關鍵——通過加熱和冷卻來控制金屬的內部晶體結構,從而獲得不同的性能(硬度、韌性、強度等)。他問道:“張師傅,您平時給刀劍、農具淬火,都用什么法子?怎么看火候?用什么冷卻?”
說到老本行,張鐵匠來了精神,比劃著:“尋常鐵器,燒到亮白色,通紅透亮那種,拿出來,不能耽擱,‘刺啦’一下摁進水里,這叫‘清水淬’,硬是硬,但也脆。好一點的家什,或者像槍管這種長家伙,就不能這么莽。”
他指著自己的爐子:“得看火色,燒到櫻桃紅,或者再稍亮一點點,拿出來,不能立刻入水,得在空中稍停那么一眨眼的功夫,讓熱勁走勻一點,然后快速入水,蘸一下立刻提出來,靠它自己的余溫‘回火’,這樣又硬又有那么點韌勁。有時候,為了保溫和控制回火,蘸完水還得趕緊埋進草木灰里,讓灰吸走多余的水汽,慢慢涼下來,這叫‘灰淬’,更穩妥點。”
林烽聽得連連點頭。張鐵匠這套方法,雖然全是經驗性的描述(“亮白色”、“櫻桃紅”、“一眨眼的功夫”),但其中蘊含的原理,正是現代熱處理中的“淬火溫度控制”、“短暫預冷(延時淬火)”和“回火工藝”啊!只是缺乏精確的溫度計量和時間控制。
“張師傅,您這法子太好了!”林烽由衷贊道,“咱們就用這個‘灰淬’的法子試試!不過,這燒到的火色和拿出來停留的時間,能不能再精準一點?”
張鐵匠為難地搖搖頭:“這個……全憑手上眼上的感覺,說不準啊。差一星半點,效果就差老遠了。”
林烽想了想,說道:“我有個想法。咱們能不能做個簡單的比較?比如,找幾根廢槍管或者類似的鐵條,同時燒。一根按您覺得最合適的火候和時機淬火;一根燒得稍微過一點,停的時間短一點;一根燒得稍微欠一點,停的時間長一點。做完之后,咱們測試一下它們的硬度和韌性,看看哪種最好?”
“測試?咋測試?”張鐵匠和小張、劉二都好奇地看著林烽。
林烽早有準備。他之前就讓戰士幫忙找來了幾把不同硬度的銼刀,又從報廢零件里挑出一個標準尺寸的撞針。“咱們用銼刀銼這些處理過的鐵條表面,感受阻力,越難銼動說明越硬。再用小錘子輕輕敲打邊緣,看是崩口(太脆)還是只是卷邊(韌性好)。還可以用這根標準撞針,在一定高度自由落體去砸它的表面,看砸出來的凹坑深淺。凹坑淺的,硬度就高。”林烽解釋道。這都是最原始但有效的材料硬度、韌性測試方法。
張鐵匠聽得目瞪口呆,他打了一輩子鐵,判斷鋼口好壞全靠聽聲音、看斷口、憑手感,從來沒想過還能這么“比試”!“這……這法子好!明白!比俺們光靠嘴說強多了!”老爺子興奮起來,“中!就按林科長說的辦!”
說干就干。他們找來了幾根徹底報廢、口徑差不多的舊槍管,截成小段。張鐵匠親自操刀,控制爐火,按照自己經驗中最理想的“櫻桃紅稍亮”和“一眨眼”的時機,處理了第一根。然后,在林烽的建議下,又嘗試了稍高溫度(更亮白)、縮短預冷時間;以及稍低溫度(暗櫻桃紅)、延長預冷時間,分別處理了另外兩根。