李世民给了她更大的权限，允许她进入将作监下属的一处冶炼工坊。在这里，曹婉儿带来了更具颠覆性的变革：
她仔细观察了当时的炼铁竖炉，立刻指出鼓风效率低下的问题。
她凭借对空气动力学和热力学的理解，设计了多囊并联的“水排”鼓风机（利用水流驱动多个皮囊交替鼓风），并改进了风道设计，使风压更足，更均匀地送入炉膛。
同时，她提出在矿石中按精确比例加入石灰石作为熔剂（解释为“点石成金，化渣为宝”），有效去除杂质，提高生铁质量。
当第一炉采用新法炼出的生铁，其色泽、硬度都远超旧法产品时，将作监的大匠们彻底折服。
面对生铁太脆、熟铁太软的难题，曹婉儿“复原”了炒钢法。她指导工匠在特制的反射炉（她设计草图）中，将生铁加热到半熔融状态，并不断搅拌（“炒”），利用空气中的氧脱碳。
她更将现代金属热处理知识简化运用，提出了针对不同用途（刀剑需要硬刃韧背，农具需要整体韧性）的差异化淬火、回火工艺，并强调使用不同温度的水、油甚至盐水（她称为“寒泉”、“温汤”、“咸露”）
作为淬火介质的重要性。当第一批采用新法锻造的陌刀，轻松斩断旧式刀剑时，在场的武将们眼睛都直了。
曹婉儿甚至提出了“度量衡精校”和“标准模具”的概念。
她制作了相对精确的铜尺、铜升样本，要求重要部件按统一尺寸打造，以便更换和维修。这虽然初期推行艰难，却为未来的规模化生产埋下了种子。
工业领域的成功，带来的利益触动更为巨大。许敬宗感到了前所未有的恐慌。
曹婉儿所掌握的“奇技”，不仅让她在皇帝心中的地位日益稳固，更可能从根本上改变权力结构——
谁掌握了更先进的生产力，谁就掌握了更大的话语权。他不能坐视一个不受控制的变量崛起。
这一次，许敬宗的手段更加阴险。
他暗中收买了冶炼工坊一个贪婪的工头，指使其在关键一炉为前线赶制兵器的钢材淬火时，偷偷将曹婉儿要求的高纯度“寒泉”
（其实是深井冷水）换成了温度较高的“温汤”（温水），并减少了淬火时间。意图让这批兵器在战场上因硬度不足而崩裂，造成重大伤亡，从而将
“技术失误”和“妖法无效”的罪名扣在曹婉儿头上，甚至牵连信任她的李世民！
许敬宗的阴谋几乎得逞。前线急报，部分新式陌刀在激烈交锋中发生了非正常的断裂！消息传回，朝野震动。许敬宗及其党羽立刻像嗅到血腥的鲨鱼般扑了上来。
朝堂之上，许敬宗声泪俱下，痛心疾首：
“陛下！臣早有谏言，曹婉儿之法，妖异难测，非我大唐正道！今观之，其所谓‘神兵’，竟在阵前自毁，致使我将士枉死，此乃天罚！妖女祸国，其心可诛！请陛下即刻将其下狱，明正典刑！”
阴妃、韦贵妃一系的官员也纷纷附和，一时间“妖女”、“祸水”之声不绝于耳。
李世民脸色铁青，目光如刀般射向站在殿中的曹婉儿。
巨大的压力如山倾倒，殿内空气仿佛凝固。所有大臣的目光都聚焦在她身上，有愤怒，有怀疑，有幸灾乐祸，也有如房玄龄、杜如晦等少数人的忧虑与审视。
曹婉儿挺直脊梁，脸上没有一丝慌乱，只有被污蔑的愤怒和洞悉一切的冷静。
她没有急于辩解，而是深吸一口气，朗声道：“陛下！兵器断裂，婉儿痛心疾首！然，事出必有因。
婉儿恳请陛下，允臣即刻前往工坊，彻查此批兵器锻造、淬火之全过程！
并请将断裂兵刃与同炉合格兵刃一同取来，当殿验看！若真是婉儿之法有误，甘受千刀万剐！但若有人从中作梗，构陷忠良，也请陛下还婉儿一个清白，还前线将士一个公道！”
她的声音清澈而坚定，那份坦然与自信，让喧嚣的朝堂为之一静。
李世民深深地看着她，从她眼中看到了那份熟悉的、毫无杂质的赤诚与执着——
那正是“一片冰心在玉壶”的光华。他沉声道：“准！着大理寺协同婉儿，彻查此案！相关人等，严加看管！”
调查在曹婉儿主导下迅速展开。她运用超越时代的“刑侦”思维（逻辑推理、痕迹检验）：
详细查验工坊记录，核对淬火时间、水温记录（发现记录有篡改痕迹）；
询问所有当值工匠，找出证言矛盾；最关键的是，她对断裂兵刃和同炉未使用的合格兵刃进行仔细的物理性能对比（敲击听音、观察断口、简易弯曲测试）。
真相很快水落石出。在曹婉儿缜密的推理和确凿的证据（篡改的记录本、被收买的工头在威压下招供）面前，许敬宗精心策划的阴谋轰然倒塌。那个被收买的工头在公堂上吓得魂飞魄散，供认了受许敬宗门生指使，偷换淬火介质、缩短时间的罪行。
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