第一百五十三章 石墨化退火

　　見陳雨終于認可了炮型，公沙·德西勞也松了一口氣。他想了想，決定把這種炮唯一的短板告訴雇主。

　　“很高興您能認可這種火炮。但是不得不很遺憾地告訴您：由于目前鋼鐵材質的問題，這種炮不得不用青銅鑄造。而銅這種材料的匱乏程度想必您也是心知肚明的……”

　　陳雨本來興致勃勃，聽到這話冷靜了下來。德西勞的話換個角度來理解，就是可以小批量制造，但是大規(guī)模量產(chǎn)會受到材料來源的限制。

　　明知是徒勞，他還是問了一句：“用鐵不行嗎？”

　　德西勞回答：“小炮用青銅，重炮用鑄鐵，這是之前就得到您批準的方案。雖然用鐵也能鑄造這樣的小炮，但是目前條件下煉出的鐵，無法勝任高頻率的炮擊強度和溫度，比青銅材質更容易炸膛，出于對士兵生命負責的考慮，個人覺得還是用銅為好?！?p>　　陳雨默然。他對這種兩百斤小炮的定位是步兵支援武器，射擊頻率肯定遠遠高于用于港口和城池防御的要塞炮，如果輕易就炸膛，那就違背了設計這種炮的初衷?？墒倾~料的貴重和獲得難度也是無法回避的問題，目前千余人的隊伍還好，將來要是擴軍，上哪里找這么多銅來鑄炮，難不成收集銅錢融化嗎？這種成本遠遠超出了他的預期。

　　就在他陷入兩難之際，人群中的林繼祖站了出來，對陳雨說：“大人，也許我有辦法解決這個難題。”

　　陳雨眼睛一亮：“真的嗎？”

　　林繼祖轉頭問德西勞，“德先生，生鐵鑄炮的最大問題就是太脆，對不對？”

　　德西勞點點頭：“生鐵的特性是硬而脆，抗拉性太差，高溫和高膛壓下非常容易炸膛。另外，材質太硬就意味著可加工性太差，內(nèi)壁基本上沒法切削鏜光，粗糙不平、氣孔很多，導致氣密性變差，推力不夠，炮彈的威力也會隨之下降。而銅的延展性和可加工性都比生鐵強，是目前最合適的材質。”

　　陳雨插了一句：“說到延展性和可加工性，制作火銃的熟鐵也夠軟啊，為什么不能鍛造大炮？”

　　沒等德西勞回答，在一旁觀摩的銃坊管事林阿福接上話頭：“大人，熟鐵用來打制銃還成，炮就不行了。一來，人力捶打不了這么厚的鐵塊，鐵皮卷成銃還勉強可以，炮就別想了；二來，熟鐵太軟，硬度還不如銅，最多做銃管，用來做炮管，只怕沒幾炮就要變形……”

　　德西勞贊善地說：“林的說法很專業(yè)，聽說他是這里最優(yōu)秀的鐵匠。事實基本上就是他說的那樣，熟鐵做成火槍是鍛造，而厚重的炮管是無法使用人力鍛造的，所以只能融化成鐵水之后用模具鑄造。另外，相對柔軟的熟鐵承受不住火炮的膛壓，很容易變形，使用壽命極短……”

　　陳雨對林繼祖說：“那么你用什么辦法解決這個難題？”

　　林繼祖指了指自己的父親林阿福：“我爹就行?！?p>　　林阿福莫名其妙：“不懂不要亂說，我就是個鐵匠，打把銃還成，哪里會鑄炮了？”

　　“其實辦法很簡單，老祖宗已經(jīng)給咱們指了明路。”林繼祖說，“就是把已經(jīng)做成成品的生鐵鑄件燜燒后再冷卻，行話叫退火，這樣就能讓那個生鐵變軟，又不至于到熟鐵那種軟的程度，這樣既能避免材質太脆，又有一定的韌性，還利于切削加工?！?p>　　林阿福若有所思：“你說的，就是做鋤頭、镢、錛之類農(nóng)具的法子？”

　　“對啊，我就是看爹你給街坊做農(nóng)具才想到這個法子的?！绷职⒏＝忉?，“純生鐵的鋤頭硬倒是硬，可是容易斷，燜燒退火之后就堅韌了很多，能夠捶打，還不會輕易斷裂?！?p>　　其實這種工藝在漢代就出現(xiàn)了，學名叫做石墨化退火工藝，漢代稱之為柔化處理。當時生鐵打造的釜、剪、鐮、斧、鏟、鏵等生產(chǎn)工具都是用這種工藝進行處理，讓又硬又脆的生鐵變?yōu)椴灰渍蹟嗟捻g性鑄鐵，也叫可鍛鑄鐵，歐洲人叫展性鑄鐵，比18、19世紀大規(guī)模使用的灰口鑄鐵（注1）有更好的塑性和韌性，硬度和韌性接近于優(yōu)質碳素鋼，而且比鋼更好加工。

　　陳雨驚喜地問：“就這么簡單，生鐵燜燒退火就能代替銅？那么重炮也可以用這樣的辦法嗎？”

　　林繼祖搖搖頭：“這樣的辦法只能用于小鑄件，鋤頭、斧頭之類，太大、太厚的鑄件沒法控制燜燒的力道和內(nèi)外壁冷卻的速度，不管是外熱內(nèi)冷還是外冷內(nèi)熱都更容易炸膛。像這種小炮已經(jīng)是極限了，更大就不行了。”

　　“好吧，能夠找到銅的代替方法就行了?！标愑曛荒芊艞壛说么邕M尺的想法，只要能保證小炮將來能夠大規(guī)模量產(chǎn)，而且不需要耗費貴重的銅，就足夠了。

　　林阿福補充了一句：“大人，繼祖說的這個法子一般是用來打制鋤、镢、錛等農(nóng)具的，工藝有些繁瑣，如果在鑄造大炮的成品之后再加上這樣一道工序，那么鑄炮的時間就長了許多，也不知道會不會耽誤大人您的事情？”

　　“生產(chǎn)周期長一點倒無所謂，只要能鑄造出精良的火炮，我可以等?！标愑陮θ肆Τ杀竞蜁r間成本的增加倒不是很在意，現(xiàn)在首先是解決有和無的問題，不是追求效率的時候。

　　眾人拾柴火焰高，困擾火炮的難題就這樣以“會診”的方式破解了。

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　?。ㄗ?：古人煉鐵得到的大多為白口鑄鐵，硬、脆，抗拉性差且不容易加工，而近代高溫爐得到的灰口鑄鐵抗壓強度和硬度接近碳素鋼，減震性好，同時鑄造和切削加工性能較好。鴉片戰(zhàn)爭時期，清朝和西方在鑄炮工藝、材質上的差距達到了頂峰，清朝的岸防炮材質全部是白口鐵，粗糙、氣密性差、容易炸膛，而英軍大部分是灰口鐵，其艦炮性能優(yōu)越得多，射程和威力都遠超對手，也不需擔心炸膛.）