长安城郊军器监,正在把钢水往泥范里面倒,通过慢慢冷却,得到教好的钢铁的目的。这个技术,并不是大顺朝才发现的,早在西周的时候,已经有人发明了。
古人非常聪明,在没有水冷却知识的前提下,想到了泥范铸铁法,又进一步想出了铁范铸铁法,大大提升了铸铁效率。
可铁范铸铁法也不是没有缺点的,反而缺点非常明显。铁模的散热太快,使得钢水在冷却时存在过冷度较大的问题,钢水中的渗碳体来不及析出(石墨化来不及进行)石墨就已经凝固,因此铁中的渗碳体主要以碳化铁的形式存在,也即是白口铁。
这种白口铁很硬,但是也很脆。虽然小高炉里面流出来的是低碳钢水,却也抵消不了铁范的威力,一下子就把碳含量升上去了。由于铁液在凝固过程中过冷度较大,因此表层的金属结晶微粒比较致密,铁的表面较为光滑。铁模的唯一好处就是加快了生产速率,比泥范快得多了。
只是陆承启看不起铁范铸铁法,认为这是在暴殄天物,把融化好的铁水,又再一次变成生铁。他宁愿慢一些,但要求质量一定要好。这也是为什么洪祥式步枪的产量一直升不上去的缘故,集齐全国之力,都炼不出多少钢铁来,哪里能快速制成枪管?
小高炉炼钢对环境污染也大,虽然这这个年代没什么环保的理念,但军器监离长安城不远,陆承启可不想承受环境污染的危害。于是,让唐勋他们非常不解的,陆承启要求每一个高炉,必须要有密封的过滤池,产生的废气要通过密封的砖道,通到过滤池里面。过滤池里面装的是水,陆承启不知道这样做有没有用,不过这样做了之后,好像的确污染不怎么大了,他也比较安心。
其实古人是非常聪明,早就发现了淬火工艺。他们把泥范里面冷却得差不多的成型的铁块,用铁夹子夹起来,放进水里面淬火。
有一个工匠更是在铸造铁轨的时候提出了用马尿淬火,可以大大提升钢铁的硬度,被陆承启知道了,狠狠地夸奖了一番,还赏了不少钱银。
结果还不到两日,又有一个工匠提出来,用动物油脂来淬火,可以大大提升钢铁的韧度,陆承启也同样赏赐了钱银。
这边还没赏赐完毕,那边就又有人提出了先用马尿淬火,再用油脂淬火,钢铁品质更胜一筹的办法,也被陆承启夸奖了一番,赏赐了不少钱银。只用一种淬火介质毕竟难以两全其美。如果使用的淬火介质冷却速度比较快,就容易引起钢铁开裂、变形等缺陷;如果淬火介质冷却速度缓慢,就会使钢铁韧性有余,硬度不足,难以满足使用的要求。这样就需要使用双液淬火法,即在钢铁的温度比较高的时候,选用冷却速度比较快的淬火介质,以保证钢铁的硬度;而在温度比较低的时候,则选用冷却速度比较小的淬火介质,以防止钢铁开裂和变形,使其有一定的韧性。
这一下可一发不能收拾,这些工匠都卯足了劲,想尽办法要弄出个更好炼钢的法子。军器监里面就此形成了一种完备的赏罚制度,所有工匠都用心研究,用心工作。结果不仅城郊的军器监大为改善,连长安城内的军器监都受到了影响,制造出来的武器大为改善。
经过几日的赶工,军器监终于赶在端午节前面,制造出来了长达百丈的双边铁轨,运到了皇家大学之中。
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