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实验室的晨光刚漫过实验台,林荞就已经穿戴好白大褂,手里拿着标注清晰的合金原料,眼神里满是期待。按照之前整理的稀土资料,她选定了第一组实验方案:以铁、碳、铬为基础合金,添加0.6%的镧元素,目标是在控制成本的前提下,同步提升合金的硬度和耐磨性。

赵磊已经提前帮她调试好了高温熔炼炉和硬度计,看着她小心翼翼地称量原料,语气里带着几分不以为然:“镧元素虽然便宜,但脆性大,你一下子加0.6%,小心适得其反。”

“我查的文献里,镧的最优添加量在0.5%-0.8%之间,这个比例应该没问题。”林荞一边回应,一边精准控制着每种原料的重量,误差不超过0.01克。她知道赵磊对她仍有偏见,只想用实验结果证明自己。

原料称量完毕,林荞将其放入石墨坩埚,小心翼翼地送入高温熔炼炉。随着炉温逐渐升高到1500c,原料慢慢融化成暗红色的钢水,在坩埚中缓缓流动。她紧盯着温度显示屏,按照预设程序控制升温速率和保温时间,不敢有丝毫懈怠——合金熔炼的每一个参数,都直接影响着最终的微观结构和性能。

两个小时后,熔炼完成,钢水被浇铸到模具中,冷却后形成了圆柱形的合金锭。林荞将合金锭取出,送到样品制备区,按照标准流程进行切割、打磨、抛光,直到样品表面光滑如镜,没有丝毫划痕。

接下来是性能测试环节。林荞先使用布氏硬度计测试合金的硬度,当压头在样品表面留下清晰的压痕,仪器显示出硬度值时,她的脸上露出了一丝欣慰的笑容:“285hb,比基础合金提升了30%,硬度达标了!”

周围的学长们也凑了过来,李薇学姐点点头:“硬度提升很明显,说明镧元素的细化作用确实发挥了效果。接下来测试韧性,看看能不能满足农机零件的要求。”

韧性测试需要使用冲击试验机,将样品加工成标准的U型缺口试样,在室温下进行冲击实验,通过冲击吸收功来评价材料的韧性。农机零件在耕作过程中会受到频繁的冲击载荷,韧性不足很容易导致断裂,因此冲击吸收功必须达到40J以上才算合格。

林荞将制备好的冲击试样固定在试验机的夹具上,按下启动按钮。摆锤带着巨大的能量落下,“嘭”的一声巨响,试样瞬间断裂。仪器显示屏上跳出冲击吸收功的数值:22J。

这个数字像一盆冷水,瞬间浇灭了林荞心里的喜悦。“怎么会这么低?”她难以置信地盯着显示屏,反复确认了三次,数值依旧是22J,远低于合格标准。

“我就说女生做科研不靠谱。”赵磊的声音在旁边响起,带着毫不掩饰的冷嘲热讽,“当初就劝你别盲目加镧,你不听,现在好了,硬度上去了,韧性崩了,白白浪费了这么多原料和时间。”

林荞的脸颊瞬间涨得通红,心里又委屈又难受。她明明按照文献资料的参数设计方案,反复核对过每一个步骤,却没想到会是这样的结果。周围的学长们都沉默着,没人反驳赵磊,也没人安慰她,实验室里的气氛格外尴尬。

李薇学姐想开口说些什么,却被林荞轻轻摇了摇头制止了。她深吸一口气,压下心里的委屈和不甘,走到实验台旁,拿起断裂的试样仔细观察。试样的断口平整,没有明显的塑性变形痕迹,呈现出典型的脆性断裂特征——这说明镧元素的添加虽然细化了晶粒,提升了硬度,但也导致了合金的脆性增加,韧性大幅下降。

“赵磊学长,谢谢你的提醒。”林荞的声音平静却坚定,没有丝毫反驳,“这次实验确实失败了,我会认真分析原因,调整方案。”

她没有再多说什么,而是拿起笔记本,开始详细记录实验数据和失败现象:“合金成分:Fe-0.8c-14cr-0.6La;硬度:285hb(提升30%);冲击吸收功:22J(未达标);断口特征:脆性断裂,无塑性变形……”

写完后,她又拿出之前整理的稀土资料,翻到关于镧元素的部分,仔细研读起来。文献中提到镧元素会与合金中的碳形成碳化物,虽然能增强硬度,但过量添加会导致碳化物聚集,从而降低韧性。她之前只关注了镧的最优添加量范围,却忽略了基础合金中的碳含量——她选用的基础合金碳含量为0.8%,属于高碳合金,与镧元素结合后,很可能形成了过量的碳化物,导致韧性下降。

“问题应该出在碳含量和镧的配比上。”林荞喃喃自语,在笔记本上写下自己的分析,“高碳基础合金中,镧元素的添加量需要降低,同时可能需要搭配其他元素来改善韧性。”

她抬头看向赵磊,语气平和地说道:“赵磊学长,这次实验失败是我的责任,我会尽快调整方案,重新进行实验。浪费的原料和时间,我会通过后续的努力弥补回来。”

赵磊没想到林荞会是这样的反应,原本准备好的更多嘲讽话语,硬生生憋在了喉咙里。他看着林荞认真分析的样子,脸上的不屑渐渐褪去,取而代之的是一丝复杂的神色。

李薇学姐走过来,拍了拍林荞的肩膀:“别太自责,科研实验哪有一次就成功的。你的分析很有道理,我们一起讨论调整方案,说不定可以尝试降低镧的添加量,同时适量添加一些镍元素来改善韧性。”

“是啊,林荞学妹,失败是成功之母。”一位学长也说道,“你能这么快冷静下来分析原因,已经很不容易了。我们都支持你,一起调整方案。”

林荞感激地看着大家:“谢谢学姐,谢谢各位学长。我打算先降低镧的添加量到0.3%,同时将碳含量调整为0.6%,再添加2%的镍元素,利用镍的固溶强化作用改善韧性。我现在就去设计新的实验方案。”

她立刻投入到新方案的设计中,忘记了刚才的委屈和赵磊的嘲讽,眼里只剩下对问题的专注和对解决问题的执着。阳光透过窗户照在她的身上,仿佛为她镀上了一层坚定的光芒。

晚上回到宿舍,林荞把实验失败的事情告诉了室友们。“太过分了!那个赵磊怎么能这么说!”夏萌愤愤不平地说道,“实验失败很正常,他凭什么指责你!”

“林荞,你别往心里去,科研本来就是不断试错的过程。”陈雪说道,“你能冷静分析失败原因,已经很了不起了。我们相信你,调整方案后一定能成功!”

“是啊,林荞,我们帮你一起查找资料,看看有没有其他改善合金韧性的方法。”苏婉说道,眼里满是支持。

看着室友们真诚的关心和鼓励,林荞心里暖暖的。她知道,实验失败并不可怕,可怕的是被失败打倒。这次的失败让她明白了科研的复杂性,也让她更加谨慎和细致。她会认真总结经验教训,调整方案,重新出发。

她拿出沈砚舟送的钢笔,在笔记本上写下:“失败是成功的垫脚石。”她相信,只要自己坚持下去,不断探索,不断调整,就一定能找到合适的成分方案,研发出既低成本又耐磨、韧性达标的合金材料。而这次的失败经历,也会成为她科研路上的宝贵财富,让她更加成熟、更加坚韧。