1940年前抗日根据地兵工厂只能复装子弹( 利用旧弹壳, 装上火药) , 难以满足前线作战需求。为了改变这种状况, 各根据地兵工厂从1940 年代起致力于全新子弹材料的研制。
由于根据地兵工技术专家掌握了制造硫酸、硝酸、硝化棉等技术, 自制的无烟药质量已经达标。但要自制子弹还必须会制造子弹壳。制造弹壳的主要材料是黄铜, 而当时从各地乡村收购到的只有杂铜和含有大量锌的铜制钱。因此, 兵工技术人员积极探寻生产黄铜的办法。他们将杂铜和有大量锌的铜制钱放入坩埚中蒸馏, 经过一系列工艺流程提取出纯度很高的电解铜( 即精铜) , 再将它与锌按一定的比例, 配制成合格的黄铜块, 然后压成铜板, 再冲压制成子弹壳的初坯, 进而加工成形, 最后造出子弹壳。1943年秋, 晋察冀军区子弹厂率先生产出全新子弹。次年, 陕甘宁边区兵工专家和工人利用反焰炉将杂铜炼成紫铜, 再把紫铜与从麻线中提炼出的锌按7:3的比例炼成黄铜, 制造出子弹壳, 生产了1万多发新子弹。抗战后期, 根据地不少兵工厂都掌握了冶炼黄铜的技术, 制造出全新的子弹。
突破白口生铁韧化处理技术难关, 开辟了生产炮弹的一个途径。生产炮弹壳的原料主要是钢和灰口生铁。战时根据地军民通过拆毁日军铁轨获得一定数量的钢材, 但仍缺乏兵工生产所需要的灰口生铁。太行山地区拥有煤和铁矿资源, 当地民众有土法炼铁的技术和经验, 能够生产白口生铁。因此只要能突破白口生铁韧化处理的技术难关( 即把白口生铁铸成的炮弹壳变成具有韧性可切削加工的铸铁弹壳) , 便可解决炮弹生产的关键问题。1940年6月, 晋察冀军区工业部技工彭长山用民间传统焖火的方法, 初步解决了白口铸铁炮弹的切削加工问题, 为迫击炮弹壳的生产开辟了途径。同年秋, 八路军军工部组织毕业于德国柏林工业大学的冶金专家陆达与技术工人一起联合攻关, 建造了火焰反射加热炉, 把美国的黑心韧化处理工艺同太行山的焖火技术结合起来, 经过加热炉焖火处理, 使炮弹壳中的碳化铁分解, 析出中性碳, 铸件软化, 变成可切削加工的铁素体, 从而找到了一条不用灰生铁也能生产炮弹壳的路子。
1944年八路军总部军工部抽调40多位技术人员攻关, 进一步提高迫击炮的质量。他们将雷管改为铜片冲制, 管内全部装填强棉药, 引信换成螺纹式, 炮弹尾翼由铆接改为焊接。经反复试验和不断改进, 炮弹的射程由原先的300米( 近程弹) 、500米( 远程弹) 提高到700多米。
抗日根据地的兵器制造业的进步还体现在独创雷银纸雷管。雷管是用以引爆炸药或导爆索的管状火具, 一般用雷汞等容易发火的化学药品装在金属管里制成。抗战时期, 由于日军严密封锁, 制作雷汞的水银难以购买。晋察冀根据地的兵工技师遂就地取材, 利用银元、银元宝制成雷银, 以代替水银做起爆药原料。鉴于雷银与铜能发生化学上的置换反应, 产生灵敏度高于雷银的雷铜, 有极大的危险性, 因而绝不可用铜管装雷银, 晋察冀根据地的兵工技术人员遂发明了用纸管装雷银的办法, 制成纸壳雷银雷管, 替代用雷汞制成的铜雷管, 经多次试验取得成功。雷银纸雷管不仅安全可靠, 而且生产成本低, 这一独创性的工艺对晋察冀根据地军火生产影响甚大, 雷银纸雷管除了满足月产10 万个手榴弹的需求外, 还能供应全边区生产地雷。
