第199章 铁模铸炮与黑心韧化(1/2)
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饭碗撤下去之后,朱橚站起身来,拍了拍袍角的铁屑。
“这棚子地方太窄,画图施展不开,可有宽敞些的去处?”
吕德福忙道:“有的有的,前院的正堂便是,只是那处素来是孙福贵办公之地。”
“孙福贵?”朱橚朝院门外瞥了眼,“他已经去诏狱了,那处今日起归我用。杜公公,让人腾出来。”
杜安道应了声,转身吩咐下去。
不多时,众人到了正堂。
正堂倒也阔朗,正中摆着张花梨木大案,案上文房四宝齐全,四周架子上堆着各式图纸与账册。
朱橚走到案前,扫了眼砚台中干涸的残墨,没有动笔,转而从怀中摸出支黑色的细长物什来。
众匠师好奇看去,见那物什约莫筷子粗细,通体黑亮,削尖了的那端泛着暗沉的光泽。
毛广义凑近了两步:“殿下,这是何物?”
“石墨笔,格致院新造的。”
朱橚随口答了句,在纸上划了几道,笔尖留下的黑色痕迹清晰锐利,比毛笔蘸墨利落了数倍。
众人啧啧称奇,朱橚却已经看向了陈奉山。
“陈师傅,你方才说铁模铸炮万万不能,可否细说缘由?”
陈奉山上前拱手道:“回殿下,铁模铸造本是老祖宗传下来的手艺,早在战国时便有了。如今我等也会用铁模来铸造箭镞、刀锷之类的小件器物,倒也顺当。”
“可若是用来铸造火炮,那就万万不成了。十年前,我也曾试过用铁模来铸炮,想着能快些交差,谁知铸出来的炮身,竟全是白口铁。”
陈甄在旁边仰着脸问:“爹,白口铁是什么?”
陈奉山叹了口气:“白口铁又硬又脆,敲两下就裂,哪里经得住火药的冲击?当时试炮,只装了五成火药,那炮身便炸了个稀烂,险些伤了人。”
几个年轻匠人脸上,也都露出了茫然的神色。
毛广义在旁边接过话头,继续解释道:“奉山那回试炮,差点要了两条人命,因此要造火炮,非得用灰口铁不可。可这灰口铁,只有用泥模慢慢铸,才能稳稳当当成形。泥模铸炮,工期短则月余,长则数月,想快也快不了。”
朱橚点了点头。
他自然明白其中的缘由。
铁模散热快,铁液冷却太急,铸铁中的碳来不及析出石墨便凝固成了碳化铁结晶,这便是白口铁。
而泥模散热慢,给了铁液充足的时间完成石墨化,碳析出成灰色的片状石墨,这才是灰口铁。
道理说来简单,可要如何解决,却难倒了无数工匠。
直到清末,才有个叫龚振麟的匠人,从失蜡法的刷泥浆工艺中得了灵感,发明出铁模铸炮法。
可即便如此,废品率仍旧不低。
朱橚提起石墨笔,在纸上勾勒出炮模的剖面轮廓,又在模壁上标注了几层涂料的位置。
“陈师傅说得不错,铁模散热快,这是症结所在。若要用铁模铸炮,就得想法子让它散热慢些。可以在铁模内壁先涂稻壳灰与细沙泥的混合浆料,再刷上窑煤水,这样能延缓铁液降温的速度。如此操作,两三日便可铸出炮来,比泥模快了十倍不止。”
众匠师纷纷围到案前看图。
陈奉山盯着图上的标注,喃喃道:“妙,这法子妙,若是如此,倒真能快上许多。”
可他转念想了想,又皱眉道:“泥浆太薄,只靠这层涂料,怕还是不能彻底解决白口化的问题,仍会有不少废品。”
“自然。”朱橚搁下石墨笔,看向众人,“所以我还有第二个法子。”
“什么法子?”毛广义抢先问了出来。
“将铸出来的白口铁炮,放入密闭的闷炉中,高温焖烧数日,便能将白口铁彻底转化为灰口铁。”
堂中安静了。
陈奉山瞪着朱橚,额角的筋绷了绷:“殿下,铁都铸成了,还能再变?这……恕小人直言,实在闻所未闻。”
旁边有个年轻匠师小声嘀咕了句:“铸都铸完了还能变性子,这也太匪夷所思了。”
毛广义回头瞪了他两眼,那年轻匠师赶忙缩了脖子。
朱橚也不恼,笑道:“若是真有这样的技术,铁模铸炮的废品全部回炉焖烧,白口转灰口,两个法子叠在一处,火炮的产量能翻上数倍,造价还能省下大半,岂不两全其美?”
陈奉山深吸了口气:“殿下,这到底是什么法子?”
“黑心韧化处理。”
朱橚重新拿起石墨笔,翻过纸张,开始画闷炉的图示。
那炉子的样式颇为奇特,不似寻常的冶炼炉,炉身密闭,顶部仅留小口,炉壁四周画了许多弯曲的通道。
“这叫火焰反射加热炉。将白口铁炮放入炉中,用木炭缓缓加热,火焰在炉壁之间来回折射,将炉温稳定维持在特定的区间。如此焖上数日,白口铁中的碳化铁便会慢慢分解,析出石墨,转化为可锻铸铁。”
这种方法,就是后世八爷大名鼎鼎的土方法——黑心韧化技术。
1939年,日军所谓的“名将之花”阿部规秀被八爷迫击炮击毙后,各抗日根据地对该型火炮的弹药需求大幅上升,然而彼时面临着突出的炮弹铸铁白口化技术难题。
后来从德国回来的陆达总工,将热处理工艺带了回来。德国人用的是白心韧化法,需要加矿石做氧化处理,工艺条件更加苛刻。陆达根据敌后缺乏精密器材的实际条件,改良采用了美国的黑心韧化法,原理便是高温闷烧。
最绝的是控温手段。
朱橚在图纸上标注了操作流程,又画了个装炉的示意图,在炉膛中炮身的旁边,画了几块小方块,旁边注了两个字:银锭。
“控温的法子很简单。银的熔化温度在九百六十度上下,恰好落在韧化所需的温度区间内。将银锭放入炉膛,观察银锭的状态。银锭化了,说明温度到了,撤火计时。等温度降下来,再添火加热,银锭再化,再撤火。如此反复,便能将炉温稳稳地控制在韧化所需的范围之内。”
陈奉山盯着那张图,看了许久,忽然紧锁的眉头舒展开来:“用银子测温,这法子简单又准确,妙,实在是妙。”
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