初版霰彈銃那驚人的重量,如同一塊巨石壓在沈驚鴻和制造局眾人的心頭。威力得到了驗證,但實用性卻大打折扣。沈驚鴻深知,問題的核心在于材料——要想在保證安全的前提下大幅減重,必須提升銃管鋼材的強度。
“張師傅,”沈驚鴻召集了所有鐵匠和負責熱處理的工匠,“我們必須弄出更好的鋼。”
現有的灌鋼法、蘇鋼法生產的鋼材,用于制造雷霆銃的細長銃管尚可,但對于需要承受更高膛壓的短粗霰彈銃管,其強度和韌性已顯不足。沈驚鴻憑借記憶中的冶金知識,提出了幾個改進方向。
一是嘗試“炒鋼法”的進一步精煉,通過反復鍛打、折疊,盡可能去除雜質,提高鋼材的均勻性和密度。二是嘗試不同的“淬火”介質和回火工藝,沈驚鴻隱約記得不同溫度的回火能改變鋼材的硬度和韌性平衡,他讓工匠們記錄下每一次淬火和回火的溫度(通過觀察火色)、介質(水、油、甚至嘗試了鹽水)以及最終的性能表現。
這個過程極其繁瑣且耗費巨大。一爐爐的鋼料被煉制出來,在鐵砧上經受千錘百煉,然后被加工成一小段一小段的試驗銃管,進行裝藥試射。炸膛的風險始終存在,為此專門修筑了加固的試射坑。沉悶的炸響和失敗的嘆息不時從制造局后院傳來。
與此同時,神機營那邊裝備的雷霆銃,在經歷了數月高強度的操練和幾次小規模的邊境沖突實戰檢驗后,也反饋回了新的問題。
這一日,趙千總帶著幾名基層把總和幾名資深銃手來到制造局,他們帶來了幾支使用頻繁的雷霆銃,以及一些射擊后殘留的紙殼殘片。
“沈先生,”趙千總指著那些殘片,眉頭緊鎖,“這定裝紙彈好用是好用,裝填快,防潮。可打多了就發現,這紙殼燒得不完全,總有這么些殘渣黏在藥室里和銃膛里。打上五六發就得停下來用通條好好清理,不然就影響裝填,嚴重了還可能堵塞銃管,甚至引發危險。”
一名臉上帶著硝煙痕跡的老銃手補充道:“是啊,沈大人。尤其是緊張的時候,連續射擊,根本顧不上清理,殘渣越積越多,有時候退殼都費勁。要是遇上雨天或者潮濕天氣,這紙渣子黏糊糊的,更麻煩!”
沈驚鴻拿起那些焦黑、帶著未完全燃燒紙纖維的殘片,仔細查看,又檢查了那幾支雷霆銃的藥室和銃膛內部,果然看到不少積累的黑色殘留物。他之前專注于提升射速和威力,確實忽略了連續射擊下的殘渣問題。
“這是紙殼材質和火藥燃燒特性的問題。”沈驚鴻立刻意識到了關鍵,“我們需要更易完全燃燒的紙張,或者……改變封裝方式。”
他將解決紙殼殘渣的任務交給了蘇卿卿。蘇卿卿接手后,立刻動用蘇家在江南的人脈,尋找更薄、更易燃的桑皮紙、楮皮紙,甚至嘗試用硝酸處理紙張以提高其燃燒性(這需要極其小心地控制濃度和操作)。同時,她也開始記錄不同濕度、溫度下,紙殼殘渣的積累情況,尋找規律。
制造局內,冶金攻關和殘渣問題解決齊頭并進。氣氛緊張而壓抑,失敗的陰影時常籠罩。外面關于“沈小解元瞎折騰”、“十五斤鐵疙瘩”的嘲諷依舊不絕于耳。
就在這艱難的時刻,沈驚鴻收到了蘇卿卿托人送來的一本手抄筆記,里面是她整理的一些前代煉丹家、本草學家關于“硝石”、“硫磺”性質以及“燃燒”現象的零散記錄,雖不成系統,卻提供了不同的思路。同時送來的,還有一盒她親自用新尋到的江南薄韌桑皮紙試制的定裝彈,附言寫著:“新紙初試,或可略減殘渣,萬事務必謹慎,勿近火器試射。”
沈驚鴻看著那娟秀的字跡和精心制作的紙彈,心中微暖。他知道,她雖不能親臨工坊,卻一直在以自己的方式支持著他。
轉機出現在一個多月后。經過無數次失敗,負責淬火的老師傅在一次偶然嘗試中,將一段精心折疊鍛打后的鋼料,在特定的溫度下(觀察火色為“亮櫻紅色”)投入了預先加熱的麻籽油中淬火,隨后再進行了一次低溫回火。這樣處理出來的鋼料,打造出的試驗短銃管,在連續數次強裝藥試射后,竟然只是微微發燙,銃身無損,內壁僅有正常磨損!
“成了!成了!”張匠頭捧著那根只是微微變形、毫無裂紋的試驗銃管,激動得老淚縱橫。
沈驚鴻仔細檢測了這根銃管的硬度和韌性,確認其性能遠超之前的所有樣品。他立刻下令,以此工藝為核心,定型新的鋼材處理和銃管制造流程。