第28章 攻关坩埚钢 (第2/2页)
“哦?这要看管壁薄厚了,若是管壁薄可将铁料打成薄片,再将铁片包在铁条上,锻打令解封密合,若是管壁厚孔径小,则可打出铁条,再做钻孔,只不过若是这铁管很长,钻孔时出现偏差的可能性就很大,怎么了?你又要做什么?”梁老汉不假思索地答道。
“那如果是这么长的铁管,”说着赵峥用手比出一扎约二十厘米长短问道,“管的直径大约这样,”说着赵峥用手比划着大约两个厘米左右,“内径不小于这个的一半,这样的铁管怎么做为好?”
“嗯……”梁老汉沉吟起来,片刻说道,“这样的铁管倒是两个法子都成,要我来做倒是第一种法子更简单些。”
赵峥知道一直到十八世纪,燧发枪枪管都是采用老汉说的第一种方法手工打造的,而现代枪械则是采用实心金属棒钻孔而来的,第二种工艺才是趋势,但如果没有精度有保障的车床,正如梁老汉说的,工艺难度还是比较大的。
“爹爹,若是要成批打造同样规格尺寸的这种铁管,又如何能够办到?”
“呃,这个就毕竟难了,需得工匠熟练,但即便如此,即使内径可以保持一致,但管子厚薄长短真要做到一模一样,怕是打十根能选出两个完全一样的吧。”
赵峥听着泄气,但这也是现实,他又问:“那如果采用铸造的方式呢?”
“这倒是可以,大批量来做你说的外观尺寸一致的管子,只不过铸造的话就怕有气泡、沙眼,多多少少瑕疵也是难免的。”
“嗯,有道理。”身管武器,通常早期的火炮才会采用铸造工艺,并且老汉说的问题同样存在,从而导致废品率高,制造成本大。
赵峥想了想,又拿起根炭笔,在纸上画了个转轮弹巢的图,问道:“那爹爹,要打制两三个这样完全相同可以互相替换的部件又该如何?”
梁老汉看着那规则分布六个相同直孔,正中间又有一孔径较小直筒的金属件,问清具体结构和尺寸要求之后,老汉皱眉沉思半晌,摇头道:“这手打定是不成,如此精细的构造,若是用整块圆柱胚料切削钻孔倒是可行,就是太也麻烦,做起来也是困难重重,最可行的法子倒是铸造,但这模具必要非常精细才成。”
赵峥点点头,又画了扳机、击锤等内部结构部件的大致图样,来问老汉,这些对这经验丰富的老铁匠来说都不是难事儿,全部均可采用铸造完成,就连赵峥一开始有点担心的弹簧,老汉竟然也说没有问题,这倒是超出了赵峥的预期,这样看来造枪似乎也没那么难,不过如果要批量标准化生产那肯定还是要搞出车床来。
说了半日,该看看炉里的情况了,坩埚已烧得彤红发亮,坩埚内已完全液化成一片彤红,江浩用绑在铁钳上加长的瓷勺撇去表面杂质,再在钢水中搅动,发现已经完全溶解,赵峥第一次操作,谨慎起见,又等了一刻钟,没见杂质浮起,方才关了风机,将坩埚从炉中钳出,将钢水倒入长方形模具中。
待得自然冷却后,从模具中清理出一大块的钢锭,用铁钳夹着,放到铁砧上用水力锻机进行锤打,作硬度试验。巨大的熟铁锤头被水力带起,重重砸下,就听到巨大且有规律的“铛铛铛”的金属撞击声,那大块钢锭竟然毫无变化,众人看得啧啧称奇。
成了!赵峥心里一松,此法可行,正常铸造的钢锭很硬,经锤打后也不会有凹痕,说明这坩埚钢第一次试炼就已经成功了大半,他又含有铁锉屑和粘土混合物覆盖在钢锭上,重新启动水力风箱,提高炉温,把覆土钢锭重新放回炉内加热,这个步骤是为了强化钢锭的脱碳,待赵峥看那钢锭又被烧得变得通体橘红之后,再次钳出冷却,再用锻机捶打测试,如此重复六次,赵峥一一把过程细节记录下来,这一过程极耗时间,待到日落时,这方才得到一大块软硬适合变得有可展性和有轫性方便锻造的高碳钢。
高碳钢又称工具钢,是应用非常广泛的高强度、高硬度、高弹性极限和疲劳极限的钢材。梁老汉取出一块用传统方法打好的山寨镔铁,用锻机冷锻对比,发现这次采用坩埚炼制的钢锭在硬度和延展性上都提高了不少,不由更加佩服赵峥起来,果然是一山还有一山高。
虽说为了这三十来斤的钢锭忙了整整一天,但万事开头难,大量的时间花在了准备、测试、观察变化的过程中,那重复热处理,重复测试就花费了大量时间,如果同时多批次处理钢材,不仅可以大大节约时间和焦炭,这产量相比一晚上十斤的山寨镔铁,这样的炼制方法一天产个几百斤都有可能,限制它产量的目前只有坩埚的大小起重设备,若是一次炼个几十斤,要靠人力搬运滚烫的钢水,那是肯定不成的,有了成功的经验,后续的生产效率肯定可以提高,成本自然会更低。若是能有廉价的铁矿石,这种方法甚至可以直接采用铁矿石和焦炭进行熔炼生产。