【第112章】 工业母机
张正提出的枪管问题，一直沉甸甸地压在何峰心头。设计和制造可以提前15年，但材料还是赶不上。虽然他当时宽慰张正说是正常现象，但心里却很清楚问题所在。这种善意的谎言不是欺瞒，而是鼓励信心——比如说造出了新飞机，肯定要有人试飞，如果一味夸大存在的危险，就没人敢飞了，那飞机就永远不可能得到改进，培养一定的信心无论对谁都是必要的。为了全面促进和提高军火生产和机器制造，何峰特意去辽阳视察工业情况，此行目的有二，一是特殊钢生产基地；二是北方机械制造厂的机床。
弓长岭二期扩充计划完工后，年产量达到了生铁100万吨，各类钢材40万吨的能力。在各类钢材中，产量最大的是铁路用钢材，尤其是轨钢。为适应运输大型设备和大宗物资的需要，北疆的铁路建设一般都是铺设每米重43公斤的标准钢轨，每段12米长，已形成了规模化效应（后世长达1000米的超长无缝钢轨此时是不敢想像的）。这样，每修一公里铁路再加上相应的道钉、设备和桥梁用钢材外，平均需要耗费钢材100吨，如果是年建设力度为500公里的话，就需要生产5万吨轨钢，1913年度的指标是8万吨。
除轨钢生产量独占鳌头外，各种钢材的生产就有些五花八门，如建筑用钢、五金用钢、船舶用钢等，而特殊钢则是其中的重中之重，数目虽然没轨钢那么显著，但年产量也在3万吨以上。
特殊钢是通过调整其化学成分及热处理工艺而具有特殊性能的钢，随着工业技术进步，需要各种各样的特殊钢，如重视强度和韧性的结构钢；重视耐磨性与强度的工具钢；具有耐蚀性特征的不锈钢；耐热、耐氧化性优越的耐热钢；滚动接触疲劳强度高的轴承钢等。
如果说钢铁是一国工业之基础的话，那么特殊钢则是工业核心竞争力，凡稍微有点科技含量的产品都离不开特殊钢，因此各大工业强国都很重视，并极端注意工业产权的保密，德国也不例外，虽然援建了钢铁厂，大型轧钢厂，但一听说要上马特殊钢，要分享关键配方，就把头摇得像拨浪鼓一样，要么就开出天价。这些都是何峰所不能承受的，好在有本本在手，只要人员到位，不愁开发不出来。
北方实业特殊钢基地由吴键担任总工程师（原本是汉阳铁厂的工程师，在何峰的努力下，几乎整个汉阳铁厂的技术人员被一锅端），更为特殊的是，在特殊钢基地里工作的技师，全部是中国人，要么是各地汇聚而来的，要么是从北方实业以前的学堂（现北方工业高专）里培养出来的。
看到何峰前来视察，所有的技术人员都很激动，热烈鼓掌表示欢迎（前清时代可没有官员下车间视察的），何峰与他们亲切握手后，便在吴键的陪同下参观并听取汇报。
吴键边走边向何峰介绍：“整个西方的合金钢研究，是在马谢特自硬钢的基础上改良的（将锰添加入用贝塞麦酸性底吹转炉的过氧化不完善的钢锭而成，由于添加了含8.5％的锰和5.25％的碳而完善化。自硬性是在高温加热、并缓慢冷却时的出现的硬化现象，这是含有较多量碳、锰、铬等淬透性大的元素而产生的性能）。根据您提供给我的资料，我们重点研究了钨钢，确实如泰罗等人所说，由于改变含钨钢在高温加热不合适的状况，钢的性能便大有改善。以前我认为钢在红热以上温度加工是不可以的，现在恰恰相反，有了钨钢，加工实际上可以直至钢的熔点为止。”
“很多事情其实就在于不敢大胆想像。”何峰笑了，“打破了思维惯性，容易出新的成果。”
“这是最近我们研究出的高速钢。”吴键拿了一份样品给何峰看，“我们做过对比，这种钢的硬度比马谢特自硬钢还要强三到六倍，现在经应用到机械厂生产出来的机床上了。和进口的高速钢相比，所有指标几乎一模一样，甚至还略好一些，但我们的生产成本连进口货三分之一的价格都不到”
“不错，成绩不小。”何峰知道，特种钢制造者关于他们进行的实验或制造出来钢的化学成分是极为保密的，因此要价也相当不菲。吴键之所以能够迅速掌握要领，完全靠的是情报，但再好的资料也要靠人来落实，这份夸奖，也不算是过誉。
“最近枪管钢有什么进展？”何峰把张正等人的报怨都说了一通，“问题我是心知肚明的，但还不能告诉部队，以免打击他们的积极性。”
“我们已改进了配方，增强了耐磨性，我敢担保新改进后的材料可达到1200发以上，只是单管价格可能要比以前贵一些。”吴键解释道，“但从整体核算，由于报废的部分少了，反而能节约经费。”
“这就好，现在枪虽然初步定型了，但问题层出不穷，我们要全部解决，决不能大意。”
“我会另外安排再研制一下耐磨的材料，使之可以达到3000发以上的标准耐用性。还有，”吴键压低了声音说，“您让我研制的新炮钢也有了进展，基本达到了实验数据，明年可以实现大规模生产。”
“这事一要抓紧，二要保密。”何峰嘱咐道，“西方各国，对特殊钢配方的控制极其严格，我费了好大的力气才弄出来的，你们一定要注意。”
“您的吩咐我记住了，绝对保密。”
“诸如钨、锑、铅等各类原料，我已经支会董事长派人去南方建厂了，会有源源不断的材料供应，你绝对放心好了。”
“我陪部长参观机床去，眼见为实。”
直到19世纪末期，机床上所使用的刀具一直是碳素工具钢，随着合金钢在机床中的陆续使用，这些刀具加工效率低的弊病就暴露出来，已不能满足要求。从1880年开始，泰罗在米德威尔钢铁公司进行了一系列金属切削实验，获取了车削、铣削与刨削最适宜的切削速度和进给量，还掌握了标准刀具的刀刃角度和制造方法等，这个过程整整持续了18年。后来，他与怀特一起研制成高速钢，此种高速钢含碳量为0.65－0.7％，铬4％，钨18％，钒0.5－1.5%。它的切削性能比碳素工具钢优越得多，可以成倍提高机床切削速度与进给量，刀具寿命也大大强高，能够加工更硬的合金钢与铸钢。
1900年，大名鼎鼎的巴黎博览会曾经展出过使用这种刀具的车床，切削速度由9米／分提高到24—27米／分，引起了轰动。在实验中，他还发现使用冷却液可使机床用较高切削速度进行加工，并于1906年得出了实验报告。
何峰把这种新型配方交给吴键开发，目的是很明确的：第一，要真正实现工业化，没有自主知识产权不行，没有自主的生产能力更是糟糕，各种设备现在还能进口，但一战爆发后，这个来源就将断绝，要未雨绸缪地做好准备；第二，西方各大列强，总有一天会意识到北疆或者中国的崛起，如果不在他们觉醒前掌握核心技术，无疑将面临着技术和设备封锁，甚至贸易禁运，中国在历史上不止一次地吃过这个亏，何峰不想让历史重演；第三，从理论上说，何峰原本可以直接跳过这个阶段，提供更先进的技术，直接弥补工业能力差距，但北疆建设刚刚起步，各种人才缺乏，跳跃式发展有现实困难；第四，北疆在经济尤其是政治上并不安全，还不能说是具有完全的自保能力，在这种局面下，开发与西方进度相同的技术，风险较小，即使真的给间谍盗了去，也是他们已经掌握的技术，不存在什么损失。这几点，就决定了何峰工业技术的开发思路。
有了新型的工具钢，并不直接意味着能形成先进的加工能力，何峰对辽阳机械厂生产的机床能不能适应这种新型刀具抱有怀疑态度。这方面国外已有了教训，有一家德国机床厂曾经在两台车床上使用高速钢刀具，才一个月的时间，主传动轴就扭曲了，而由于润滑系统不良更导致止推轴承损坏，齿轮轴中的键被切断，铸铁齿轮也一并损坏，两台车床宣告报废。事故原因说穿了很简单，切削部分提高了速度，传动部分并没有能够跟着提高——木桶理论，所盛的水取决于最矮而不是最高的那块木板。
工程师们调查原因后得出结论，只有设计新的机床，提高机床主传动与进给传动的功率，扩大其速度范围，改进润滑系统，使用经过热处理的钢齿轮代替铸铁齿轮等等，才有可能发挥新刀具的效能。但这种改良并没有能够在欧美各国大规模实现。原因有三：第一，美国工人防级强烈反对资本家因推行“泰罗制”而加重对工人的剥削，自然也反对推广会加强工人劳动强度的新型高速钢刀具；第二，对于机床制造方面的资本家来说，如果将现有库存机床全部报废，另搞新机床，市场推广难度加大，暂时无利可图；第三，对应用机床生产的资本家来说，这就意味要加速现有机床折旧、提前更新，等于增加了商品成本，经过核算，对市场竞争不利的，也没有多少改良的兴趣。
北疆方面就不一样，完全是工业世界后起之秀，没有这么多束缚和约束。按照何峰的理念，只要有人会用，那是越新的设备越好，越高级的设备越好——在他眼里，现在所有的设备都是工业博物馆的产品，而且北方实业所有的设备都是贷款得来的，从长远考虑完全是无成本的，只要效益，根本不用考虑加速折旧的问题。技术不能跨越式发展，但可以在生产理念和经营理念上实现跨越，凸显后发优势。
对北疆来说，机床可以买到，里面的切削工具钢也能买到，但技术资料就根本没有了，要买也是天价，如果不能做到自主生产，所有的工业能力都将受制于人——机床总有变旧、报废的那一天，能不能生产出足够的工业母机，决定着北疆到底是加工型工业体系还是自主创新型工业体系的命运。
“何部长，为了研制新机床，我们充分研究了旧式机床的缺点。主要就是因为刀具系统的革新，使得机床的工件系统与刀具系统出现了新的矛盾，对机床结构提出了新要求，而且天轴皮带传动的方式也不能适应。研究了德国那两台报废机床的技术报告后，在德国工程师的帮助下，我们对机床的原动机、传动机构、轴承与润滑、材料与热处理等方面都进行了革新，基本适应了新型高速钢的要求，您看，现在操作速度已成倍加快，而且不会对机床产生损害。”辽阳机械厂总工程师刘玉峰听说何峰与吴键前来参观，立即亲自出来迎接。他边介绍，边让人演示起来，何峰经过仔细观察，确信北方机械公司已掌握了该型新机床所有技能和要害——本本使得泰罗26年的心血化为乌有，好可怜！
“有什么缺点？”
“基本没有缺点，如果硬要说有，只能说能耗加大了，变成了电老虎。过去一台中小型车床，最多只要消耗一个千瓦的动力，现在则需要增加到三至四个千瓦以上才行。因此，我还不敢全部换成新机床，那样电力会吃不消的。”30岁不到的刘玉峰一副少年老成样子。
“小伙子，别担心，新的电站在建设了，你们尽管大胆放心的造吧。”
“那感情好。”
“应用新机器后，工人劳动强度增大了，大家有没有怨言？”(未完待续，如欲知后事如何，请登陆，章节更多，支持作者，支持正版阅读！)
弓长岭二期扩充计划完工后，年产量达到了生铁100万吨，各类钢材40万吨的能力。在各类钢材中，产量最大的是铁路用钢材，尤其是轨钢。为适应运输大型设备和大宗物资的需要，北疆的铁路建设一般都是铺设每米重43公斤的标准钢轨，每段12米长，已形成了规模化效应（后世长达1000米的超长无缝钢轨此时是不敢想像的）。这样，每修一公里铁路再加上相应的道钉、设备和桥梁用钢材外，平均需要耗费钢材100吨，如果是年建设力度为500公里的话，就需要生产5万吨轨钢，1913年度的指标是8万吨。
除轨钢生产量独占鳌头外，各种钢材的生产就有些五花八门，如建筑用钢、五金用钢、船舶用钢等，而特殊钢则是其中的重中之重，数目虽然没轨钢那么显著，但年产量也在3万吨以上。
特殊钢是通过调整其化学成分及热处理工艺而具有特殊性能的钢，随着工业技术进步，需要各种各样的特殊钢，如重视强度和韧性的结构钢；重视耐磨性与强度的工具钢；具有耐蚀性特征的不锈钢；耐热、耐氧化性优越的耐热钢；滚动接触疲劳强度高的轴承钢等。
如果说钢铁是一国工业之基础的话，那么特殊钢则是工业核心竞争力，凡稍微有点科技含量的产品都离不开特殊钢，因此各大工业强国都很重视，并极端注意工业产权的保密，德国也不例外，虽然援建了钢铁厂，大型轧钢厂，但一听说要上马特殊钢，要分享关键配方，就把头摇得像拨浪鼓一样，要么就开出天价。这些都是何峰所不能承受的，好在有本本在手，只要人员到位，不愁开发不出来。
北方实业特殊钢基地由吴键担任总工程师（原本是汉阳铁厂的工程师，在何峰的努力下，几乎整个汉阳铁厂的技术人员被一锅端），更为特殊的是，在特殊钢基地里工作的技师，全部是中国人，要么是各地汇聚而来的，要么是从北方实业以前的学堂（现北方工业高专）里培养出来的。
看到何峰前来视察，所有的技术人员都很激动，热烈鼓掌表示欢迎（前清时代可没有官员下车间视察的），何峰与他们亲切握手后，便在吴键的陪同下参观并听取汇报。
吴键边走边向何峰介绍：“整个西方的合金钢研究，是在马谢特自硬钢的基础上改良的（将锰添加入用贝塞麦酸性底吹转炉的过氧化不完善的钢锭而成，由于添加了含8.5％的锰和5.25％的碳而完善化。自硬性是在高温加热、并缓慢冷却时的出现的硬化现象，这是含有较多量碳、锰、铬等淬透性大的元素而产生的性能）。根据您提供给我的资料，我们重点研究了钨钢，确实如泰罗等人所说，由于改变含钨钢在高温加热不合适的状况，钢的性能便大有改善。以前我认为钢在红热以上温度加工是不可以的，现在恰恰相反，有了钨钢，加工实际上可以直至钢的熔点为止。”
“很多事情其实就在于不敢大胆想像。”何峰笑了，“打破了思维惯性，容易出新的成果。”
“这是最近我们研究出的高速钢。”吴键拿了一份样品给何峰看，“我们做过对比，这种钢的硬度比马谢特自硬钢还要强三到六倍，现在经应用到机械厂生产出来的机床上了。和进口的高速钢相比，所有指标几乎一模一样，甚至还略好一些，但我们的生产成本连进口货三分之一的价格都不到”
“不错，成绩不小。”何峰知道，特种钢制造者关于他们进行的实验或制造出来钢的化学成分是极为保密的，因此要价也相当不菲。吴键之所以能够迅速掌握要领，完全靠的是情报，但再好的资料也要靠人来落实，这份夸奖，也不算是过誉。
“最近枪管钢有什么进展？”何峰把张正等人的报怨都说了一通，“问题我是心知肚明的，但还不能告诉部队，以免打击他们的积极性。”
“我们已改进了配方，增强了耐磨性，我敢担保新改进后的材料可达到1200发以上，只是单管价格可能要比以前贵一些。”吴键解释道，“但从整体核算，由于报废的部分少了，反而能节约经费。”
“这就好，现在枪虽然初步定型了，但问题层出不穷，我们要全部解决，决不能大意。”
“我会另外安排再研制一下耐磨的材料，使之可以达到3000发以上的标准耐用性。还有，”吴键压低了声音说，“您让我研制的新炮钢也有了进展，基本达到了实验数据，明年可以实现大规模生产。”
“这事一要抓紧，二要保密。”何峰嘱咐道，“西方各国，对特殊钢配方的控制极其严格，我费了好大的力气才弄出来的，你们一定要注意。”
“您的吩咐我记住了，绝对保密。”
“诸如钨、锑、铅等各类原料，我已经支会董事长派人去南方建厂了，会有源源不断的材料供应，你绝对放心好了。”
“我陪部长参观机床去，眼见为实。”
直到19世纪末期，机床上所使用的刀具一直是碳素工具钢，随着合金钢在机床中的陆续使用，这些刀具加工效率低的弊病就暴露出来，已不能满足要求。从1880年开始，泰罗在米德威尔钢铁公司进行了一系列金属切削实验，获取了车削、铣削与刨削最适宜的切削速度和进给量，还掌握了标准刀具的刀刃角度和制造方法等，这个过程整整持续了18年。后来，他与怀特一起研制成高速钢，此种高速钢含碳量为0.65－0.7％，铬4％，钨18％，钒0.5－1.5%。它的切削性能比碳素工具钢优越得多，可以成倍提高机床切削速度与进给量，刀具寿命也大大强高，能够加工更硬的合金钢与铸钢。
1900年，大名鼎鼎的巴黎博览会曾经展出过使用这种刀具的车床，切削速度由9米／分提高到24—27米／分，引起了轰动。在实验中，他还发现使用冷却液可使机床用较高切削速度进行加工，并于1906年得出了实验报告。
何峰把这种新型配方交给吴键开发，目的是很明确的：第一，要真正实现工业化，没有自主知识产权不行，没有自主的生产能力更是糟糕，各种设备现在还能进口，但一战爆发后，这个来源就将断绝，要未雨绸缪地做好准备；第二，西方各大列强，总有一天会意识到北疆或者中国的崛起，如果不在他们觉醒前掌握核心技术，无疑将面临着技术和设备封锁，甚至贸易禁运，中国在历史上不止一次地吃过这个亏，何峰不想让历史重演；第三，从理论上说，何峰原本可以直接跳过这个阶段，提供更先进的技术，直接弥补工业能力差距，但北疆建设刚刚起步，各种人才缺乏，跳跃式发展有现实困难；第四，北疆在经济尤其是政治上并不安全，还不能说是具有完全的自保能力，在这种局面下，开发与西方进度相同的技术，风险较小，即使真的给间谍盗了去，也是他们已经掌握的技术，不存在什么损失。这几点，就决定了何峰工业技术的开发思路。
有了新型的工具钢，并不直接意味着能形成先进的加工能力，何峰对辽阳机械厂生产的机床能不能适应这种新型刀具抱有怀疑态度。这方面国外已有了教训，有一家德国机床厂曾经在两台车床上使用高速钢刀具，才一个月的时间，主传动轴就扭曲了，而由于润滑系统不良更导致止推轴承损坏，齿轮轴中的键被切断，铸铁齿轮也一并损坏，两台车床宣告报废。事故原因说穿了很简单，切削部分提高了速度，传动部分并没有能够跟着提高——木桶理论，所盛的水取决于最矮而不是最高的那块木板。
工程师们调查原因后得出结论，只有设计新的机床，提高机床主传动与进给传动的功率，扩大其速度范围，改进润滑系统，使用经过热处理的钢齿轮代替铸铁齿轮等等，才有可能发挥新刀具的效能。但这种改良并没有能够在欧美各国大规模实现。原因有三：第一，美国工人防级强烈反对资本家因推行“泰罗制”而加重对工人的剥削，自然也反对推广会加强工人劳动强度的新型高速钢刀具；第二，对于机床制造方面的资本家来说，如果将现有库存机床全部报废，另搞新机床，市场推广难度加大，暂时无利可图；第三，对应用机床生产的资本家来说，这就意味要加速现有机床折旧、提前更新，等于增加了商品成本，经过核算，对市场竞争不利的，也没有多少改良的兴趣。
北疆方面就不一样，完全是工业世界后起之秀，没有这么多束缚和约束。按照何峰的理念，只要有人会用，那是越新的设备越好，越高级的设备越好——在他眼里，现在所有的设备都是工业博物馆的产品，而且北方实业所有的设备都是贷款得来的，从长远考虑完全是无成本的，只要效益，根本不用考虑加速折旧的问题。技术不能跨越式发展，但可以在生产理念和经营理念上实现跨越，凸显后发优势。
对北疆来说，机床可以买到，里面的切削工具钢也能买到，但技术资料就根本没有了，要买也是天价，如果不能做到自主生产，所有的工业能力都将受制于人——机床总有变旧、报废的那一天，能不能生产出足够的工业母机，决定着北疆到底是加工型工业体系还是自主创新型工业体系的命运。
“何部长，为了研制新机床，我们充分研究了旧式机床的缺点。主要就是因为刀具系统的革新，使得机床的工件系统与刀具系统出现了新的矛盾，对机床结构提出了新要求，而且天轴皮带传动的方式也不能适应。研究了德国那两台报废机床的技术报告后，在德国工程师的帮助下，我们对机床的原动机、传动机构、轴承与润滑、材料与热处理等方面都进行了革新，基本适应了新型高速钢的要求，您看，现在操作速度已成倍加快，而且不会对机床产生损害。”辽阳机械厂总工程师刘玉峰听说何峰与吴键前来参观，立即亲自出来迎接。他边介绍，边让人演示起来，何峰经过仔细观察，确信北方机械公司已掌握了该型新机床所有技能和要害——本本使得泰罗26年的心血化为乌有，好可怜！
“有什么缺点？”
“基本没有缺点，如果硬要说有，只能说能耗加大了，变成了电老虎。过去一台中小型车床，最多只要消耗一个千瓦的动力，现在则需要增加到三至四个千瓦以上才行。因此，我还不敢全部换成新机床，那样电力会吃不消的。”30岁不到的刘玉峰一副少年老成样子。
“小伙子，别担心，新的电站在建设了，你们尽管大胆放心的造吧。”
“那感情好。”
“应用新机器后，工人劳动强度增大了，大家有没有怨言？”(未完待续，如欲知后事如何，请登陆，章节更多，支持作者，支持正版阅读！)