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矛杆防滑是关键，李铁牛尝试多种材料：麻布缠杆易冻硬，皮革打滑，最终选定 “鲛鱼皮”（从商队购入，表面有细鳞，防滑且耐冻）。工匠们将鱼皮泡软，用骨胶粘贴在矛杆中下段，再用铜丝缠牢，李铁牛用手测试：“沾雪不滑，戴手套握也稳，这法子成！” 矛头则 “三火三淬”—— 烧红后入水淬硬，反复三次，刃口锋利如刀，李铁牛用矛头刺冰砖：“三寸厚冰砖一刺就透，这才叫破冰矛！”
长矛尾部加 “配重球”（铁制，重半斤），平衡杆长重心，士兵在冰上刺杀时不易前倾。李铁牛在矛身刻凹槽：“积雪可顺槽滑落，不挡视线，细节处见真章。”
矛头淬火是关键工序，李铁牛的淬火槽分 “三池”：沸水池（八十度，预热）、冰水混合池（零度，急冷）、油池（桐油，回火）。“寒地兵器怕脆，淬火得‘先热后冷再回火’，” 他讲解道，“沸水煮去应力，冰水淬硬刃口，油池回火去脆性，三步缺一不可。” 徒弟小王初次淬火，矛头入水时溅起冰花，李铁牛立即纠正：“得垂直入水，歪了就会弯，前功尽弃！”
淬火后的矛头需 “硬度测试”：用钢刀划刃口，无痕者为优；砸冰块，不崩口者为良。李铁牛将合格矛头分类：“长矛头（三尺）配步兵，短矛头（二尺）配骑兵，冰面近战用短矛更灵活。” 有批矛头测试时崩口，李铁牛查出是 “淬火温度不够”，当即重烧重淬：“兵器是士兵的命，半点马虎不得，返工！”
淬火后的矛头涂 “防锈油”（牛油混合石墨），再用草绳包裹入库，李铁牛在《锻造册》批注：“至元三十六年六月，冰面矛淬火合格率八成，需再练火候，力争九成。”
火药坊的王药师正调试新配方，青石案上摆着天平与药罐，硝石、硫磺、木炭按不同比例混合。“寻常火药硝石占六成，北境低温下燃烧慢，” 他对药工们说，“得加硝石至七成，硫磺减至一成五，木炭一成五，试试燃效。” 元代火药配方记载于《武经总要》，王药师在此基础上做 “寒地调整”，核心是提升硝石比例（硝石助燃，低温下需更多）。
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