太行山区的初冬，寒风卷着枯叶在炼钢区的上空盘旋，三座土法炼钢炉的火光却比往日更加炽烈。自从暂缓75步兵炮研发后，提升钢材质量就成了车间的核心任务——只有钢材强度达标，未来的火炮研发才有根基，同时也能进一步优化轻机枪、燃烧弹外壳等现有武器的性能。
炼钢组的组长老周，最近几乎把家安在了炼钢炉旁。他手里攥着一份钢材检测报告，眉头拧成了疙瘩，快步走到正在巡查的李铮和吴天浩面前：“李主任、吴博士，这是昨天的检测结果，含锰粗钢的抗拉强度还是只有480兆帕，离火炮用钢的600兆帕还差一大截，而且这批钢的脆性有点大，冲击试验时断口很平整，韧性不够。”
李铮接过报告，上面的数据刺痛了他的眼睛。之前的含锰钢虽然比普通粗钢强度提升30%，但面对火炮的高要求仍显不足。“问题出在哪？是锰矿石的品位不够，还是冶炼工艺有问题？”李铮问道。
吴天浩推了推眼镜，蹲下身翻看地上的钢锭碎片：“锰能细化钢的晶粒，提升强度和硬度，但含量过高会导致钢材变脆；含量过低又达不到强化效果。咱们之前的锰矿加入比例是2%，可能这个比例不对，而且冶炼时的温度控制、脱氧工艺也可能影响钢材性能。”
“要不再试试调整锰矿比例？”老周提议道，“石根叔他们最近在深山里找到了一处新的锰矿点，矿石品位比之前的高，含铁量也低，说不定能改善效果。”
李铮立刻拍板：“好！成立钢材提升专项攻关组，吴博士负责技术指导，老周牵头操作，石根叔保障锰矿供应，我来协调物资。咱们分阶段试验，先调整锰矿比例，再优化冶炼和冷却工艺，务必把钢材强度提上去！”
攻关组很快运转起来。石根叔带着采矿队，冒着初冬的寒风，深入深山开采新发现的锰矿。新矿点的锰矿石呈黑色，质地坚硬，经过化验，锰含量达到35%，比之前使用的20%品位的锰矿高出不少，而且杂质更少。“有了这优质锰矿，咱们的钢材肯定能上一个台阶！”石根叔把一袋锰矿样品送到炼钢区，脸上沾着矿粉，却难掩兴奋。
第一次试验，吴天浩将锰矿加入比例调整为1.5%，想通过降低锰含量来改善韧性。老周带领炼钢工们，按照既定流程，先将铁矿砂、焦炭和新锰矿按比例装入炼钢炉，控制炉温在1500℃，进行熔炼。三个小时后，钢水出炉，倒入砂模中自然冷却。
第二天，钢锭冷却成型，大家满怀期待地进行检测。抗拉强度测试时，钢锭在520兆帕时断裂，比之前提升了40兆帕，但韧性依旧不足，冲击试验时还是出现了脆裂现象。“还是不行，韧性没达标，就算强度够了，火炮发射时的震动也会让零件开裂。”吴天浩看着断裂的钢锭，语气凝重。
“是不是冷却太快了？”老周琢磨道，“之前钢水出炉后直接自然冷却，温差大，可能会产生内应力，导致钢材变脆。”
吴天浩眼前一亮：“有道理！钢材的冷却速度对组织结构影响很大，快速冷却会形成马氏体组织，硬度高但脆性大；缓慢冷却能形成珠光体组织，韧性更好。咱们下次试试缓冷工艺。”
第二次试验，锰矿比例保持1.5%，冶炼过程不变。钢水出炉后，没有直接放在空气中冷却，而是将砂模放入事先挖好的保温坑中，盖上厚厚的焦炭灰，让钢锭缓慢冷却，冷却时间从之前的8小时延长到24小时。
这次的钢锭颜色均匀，表面没有裂纹。检测时，抗拉强度达到了540兆帕，冲击试验时断口出现了明显的韧性断裂特征，不再是之前的平整脆裂。“有进步！但强度还不够，得再调整锰矿比例。”吴天浩说道。
第三次试验，他们将锰矿比例提升到1.8%，同时优化了脱氧工艺——在钢水出炉前，加入少量硅铁和铝块，去除钢水中的氧气和杂质，减少气孔和夹杂物。缓冷工艺继续沿用。