從劉威銘搬到小院子后,廠里的領(lǐng)導(dǎo)們?nèi)缤麄儽響B(tài)的那樣,劉威銘要求干什么,他們連問都不會(huì)多問。
不過,在他找到張振萬,讓他去弄點(diǎn)稀土元素回來時(shí),張廠長沒有之前那么痛快了。
“稀土元素?要那東西干什么?”
張振萬迷茫地看向趙秉璋跟劉威銘。
“我在學(xué)校進(jìn)行了一些理論論證。通過銀河一號模擬,在TC4材料配方進(jìn)行調(diào)整后發(fā)現(xiàn)加入一些稀土元素對鈦合金強(qiáng)度、延展性、耐高溫等都有顯著提升作用……”
劉威銘解釋著。
中國研制鈦合金是從蘇聯(lián)156個(gè)工業(yè)援助項(xiàng)目開始的。
最早獲得的是TB2鈦合金技術(shù)。
TB鈦合金是由相固溶體組成的合金,強(qiáng)度高,穩(wěn)定性差;由相固溶體組成的鈦合金TA組織結(jié)構(gòu)穩(wěn)定,具有很高耐磨性跟抗氧化能力;TC是雙相合金。
TC鈦合金綜合了TB跟TA兩種合金的性能,是飛機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)葉片、渦輪盤、機(jī)體結(jié)構(gòu)件等關(guān)鍵零部件的主要材料。
國內(nèi)早研究出了TC鈦合金,由于國際封鎖,配方不穩(wěn)定、工藝不完善等原因,生產(chǎn)出來的TC4鈦合金性能不穩(wěn)定、質(zhì)量差。
國內(nèi)使用的都靠高價(jià)進(jìn)口。
這也是國內(nèi)渦輪風(fēng)扇研究進(jìn)度一直得不到突破的關(guān)鍵。
劉威銘畢業(yè)的國防科大雖然不以材料研究著名,卻因?yàn)閷?dǎo)彈屬于學(xué)校核心專業(yè),對特種材料需求大,尤其是涉及航空航天領(lǐng)域的材料研究,在國內(nèi)也屬于領(lǐng)先水平。
“TC4鈦合金主要配方是以Ti為主要材料,加入5.5~6.5%的Al(鋁)、3.8~4.2%的V(釩)構(gòu)成,配方里的化學(xué)成分占比哪怕只有0.1%的差距,材料性能都有所不同……”
趙秉璋作為619的總工,對這種核心材料非常熟悉。
“通過銀河一號模擬,稀土元素的鈰(Ce)在降低合金密度的同時(shí),可以提升鈦合金200MPa以上的強(qiáng)度;鑭(La)主要提高鈦合金塑性跟韌性,加入后,可以讓鈦合金在超過800的高溫中保持穩(wěn)定性;而釔(Y)則可以細(xì)化晶粒,提高強(qiáng)度……”
聽到劉威銘說的這些,幾人雖然只能聽懂強(qiáng)度、韌性等,依然覺得很厲害的樣子。
“小劉啊,你直接告訴我哪里能搞到你要的稀土元素……”
沒等劉威銘介紹完,張振萬就不想聽下去了。
聽得頭大!
“首都,有色金屬研究院下屬稀土研究所……這樣吧,我把需要的稀土元素寫下來。”
劉威銘直接用筆寫下元素跟數(shù)量。
“會(huì)不會(huì)有些少?咱們搞材料單位不應(yīng)該都是噸?你是不是寫錯(cuò)單位了?”
看到劉威銘寫的都是公斤,張振萬疑惑。
用不著這么省吧?
劉威銘才給廠里掙了幾個(gè)億,出手這么小家子氣?
“稀土元素雖然作用大,需要的卻不多。在材料配方中占比不會(huì)超過7,沒有必要搞那么多……”
劉威銘懶得解釋。
導(dǎo)彈、激光這些,都離不開稀土元素,不只是制導(dǎo)系統(tǒng)中的集成電路上使用。
619的實(shí)驗(yàn)室也不是專業(yè)的稀土研究單位不是?
要那么多干什么?
第二天一早,張振萬就踏上了北上的列車。
在同日,葉永安帶著國防科工委支援的三十多名平均年齡三十多的技術(shù)骨干到達(dá)蓉城。
“趙總,你直接給他們安排吧。”
跟新來技術(shù)人員見面后,趙秉璋讓劉威銘安排工作,劉威銘直接拒絕。
自己要話語權(quán),可不是為了事必躬親。
“我這還忙著呢!對了,有搞金屬材料的先安排給我,材料搞不定,PL-4導(dǎo)彈改進(jìn)進(jìn)度會(huì)一直卡著。”
這短時(shí)間材料研究室里就劉威銘一個(gè)人。
從各種金屬元素粉末的提純,到模具鑄造,再到高溫?zé)Y(jié),然后進(jìn)行理化分析,統(tǒng)統(tǒng)都是自己一個(gè)人。
累。
進(jìn)度還慢。
很快,三名比劉威銘年齡大不了多少的年輕人就被趙秉璋帶到劉威銘面前。
“這位是劉威銘工程師,也是廠里技術(shù)創(chuàng)新科科長……”
“三位,這里是目前我們工作的相關(guān)資料,這幾天得辛苦大家一番。”
劉威銘沒有廢話,直接把資料給幾人,“自己根據(jù)擅長的分工吧。”
說完,也不管幾人反應(yīng),又投入到新配方實(shí)驗(yàn)中去了。
銀河一號模擬計(jì)算可以節(jié)省大量的實(shí)驗(yàn)時(shí)間,卻無法節(jié)省所有時(shí)間。
加上銀河一號只是每秒峰值運(yùn)算億次的計(jì)算機(jī),甚至比不得幾十年后的家用電腦,很多模擬不是非常精準(zhǔn)。
只能篩選出配方進(jìn)行實(shí)驗(yàn),然后利用實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)改進(jìn)銀河一號模型。
“鈦合金加入稀土元素?”
“有什么用?”
“天老爺!這么多數(shù)據(jù)得進(jìn)行多少實(shí)驗(yàn)!”
三人看到資料,頓時(shí)傻眼了。
他們都是恢復(fù)高考后學(xué)習(xí)材料工程的大學(xué)生。
年齡最大的彭宏也不過34歲,是78級華清大學(xué)材料專業(yè)高才生,根本沒聽說過鈦合金加稀土元素。
另外兩人來自首都大學(xué)跟首都工業(yè)學(xué)院的材料專業(yè)。
同樣沒聽過。
稀土元素能提升金屬材料性能跟強(qiáng)度。
鈦合金強(qiáng)度本身就高。
用得著加入稀土元素?
真的有用,世界最先進(jìn)的美國跟蘇聯(lián)能不加稀土元素?
“劉工,鈦合金本身強(qiáng)度就高,加入稀土元素,是不是……”
彭宏不知道劉威銘的來路,對方比自己年輕,居然是工程師了,他們現(xiàn)在離工程師還差點(diǎn),只是10級的技術(shù)員。
在他眼中,劉威銘是工農(nóng)兵學(xué)員出身。
工農(nóng)兵學(xué)員基礎(chǔ)差,進(jìn)了大學(xué)還學(xué)初高中的基礎(chǔ),自然不被通過高考進(jìn)入大學(xué)的人看得起。
“那邊有結(jié)果,加入稀土元素后,TC4的密度降低,從原本/cm降低到/cm……”
劉威銘一邊實(shí)驗(yàn)一邊開口。
直接讓幾人去看之前的實(shí)驗(yàn)記錄。
彭宏也不客氣。
當(dāng)他看到滿滿幾頁全部都是實(shí)驗(yàn)結(jié)果,甚至實(shí)驗(yàn)的編號樣品也都一一陳列在樣品柜。
“難道稀土元素真的能提升TC4鈦合金的性能?”
彭宏感看到實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)后,整個(gè)人都愣住了。
以前根本沒往這方面想過。
提升材料性能,一方面研究材料配方中各化學(xué)成分的比例,另外就是在生產(chǎn)工藝上入手。
加入新元素后有太多不確定性,難度甚至不比研究一款新的材料低。
“加入稀土元素后,材料配方居然穩(wěn)定了下來?雖然密度有變化,但是強(qiáng)度等都沒有太大波動(dòng)啊……”
另外一人看到實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)后,驚呼了起來。
剛來619,他們就被這個(gè)以前不曾聽過的單位給震驚了。
“稀土元素的重要性,不只是提升材料性能……實(shí)驗(yàn)室里只有少量用于研究的稀土元素,等幾天鑭(La)、鈰(Ce)、釔(Y)等稀土材料到了,咱們才會(huì)正式展開。根據(jù)銀河一號的模擬,加入了這些元素,TC4的密度能降低到/cm,工作溫度提高到1140,強(qiáng)度提升280MPa……”
什么?
即使來自最頂尖大學(xué)的幾人,此刻也都被劉威銘口里隨意說出的數(shù)據(jù)給驚得目瞪口呆。
提升這么多?
只是TC4加入了稀土元素就提升這么多,如果在高溫合金中加入稀土元素,豈不是困擾國家?guī)资甑臏u輪風(fēng)扇發(fā)動(dòng)機(jī)的巨大難題瞬間迎刃而解?