夏天南問:“那灰口鐵好在哪里呢?”
“白口鐵太脆,容易炸膛,而且硬度高、耐磨,不易加工,導致炮身和炮膛內部粗糙不平,為了順利發射炮彈,就必須把炮彈直徑造的遠遠于炮管口徑,這樣造成炮彈和炮管之間的游隙過大,氣密性差,威力、射程、精度都大幅度下降。灰口鐵的碳以片狀石墨形態存在,斷口呈灰色,凝固時收縮量,抗壓強度和硬度接近碳素鋼,減震性好。由于片狀石墨存在,故耐磨性好,鑄造性能和切削加工較好,石墨對刀具還有潤滑作用。”
林偉業想了想:“用你能懂的話來,灰口鐵具備了白口鐵堅硬耐磨的優點,但是沒有其缺點,用它鑄造的大炮基沒有裂紋,脆性適中,不容易炸膛,最關鍵之處在于易于加工,大炮就可以用刀具切削加工的很光滑,炮膛和炮彈之間的游隙減少,炮彈的直徑就可以接近炮管口徑,氣密性非常好,威力、射程、精度就遠遠大于白口鐵造的大炮。這么,你能了解嗎?”
夏天南揉了揉發脹的腦袋,“我這么理解對不對:白口鐵鑄造的大炮雖然硬但是很脆,容易炸膛,而且不好加工,非常粗糙,打炮時容易漏氣,威力射程近,打的也不準;灰口鐵鑄造的大炮完相反,硬而不脆,非常耐操,不會炸膛,而且容易加工,不會漏氣,威力大射程遠,打的也準?”
林偉業擊掌叫好:“完正確,高材生的理解能力果然不是蓋的。”
“既然如此,為什么不弄灰口鐵呢?在這里啰里啰嗦些什么?”夏天南很不解。
林偉業嘆了口氣:“哪有那么容易,要是容易的話,清朝不會到了鴉片戰爭時期還用白口鐵鑄炮了。高質量的灰口鐵直到19世紀才能大量產出,歐洲直到拿破侖時期還是以銅鑄炮為主。”
“這個我聽過,銅鑄炮在煉鐵業不發達的時候是最好的鑄炮材料,可是銅很貴,不劃算。話回來,瓊州產銅嗎?”
“整個中國銅的產量都不算太高,瓊州石碌鐵礦有伴生銅礦,不過產量也不高。而且在古代中國,銅是貴金屬,是制作錢幣用的,歐洲一門銅炮的價格相當于五門同樣的鐵炮,在中國就遠不止這個比例了。用銅來鑄炮,你這個資家舍得?”林偉業揶揄他。
夏天南自然表示了反對:“舍不得,我不做虧生意。”
不過還有個原因夏天南沒,他心中有個長遠計劃,銅是戰略物資,是與貨幣掛鉤的貴金屬,用來鑄炮是暴餮天物。現在時機不成熟,這個計劃暫時不告訴林偉業。
林偉業不知道他的算盤,只是做進一步的技術分析。
“灰口鐵的關鍵在于硅,含硅量大于1%就能得到灰口鐵,于1%則是白口鐵,而爐溫是還原硅的關鍵,爐溫低于15度就無法得到灰口鐵,而傳統的木炭煉鐵爐溫不會超過13度,得到的只能是白口鐵。”
夏天南直指問題的關鍵,“那么如何提高爐溫?”
林偉業仔細考慮了一番,他努力把現代化的鋼鐵生產線剔除出自己腦海,代換成17、18世紀的高爐,考慮了各種因素后,他謹慎地回答了夏天南的疑問。
“由于沒有蒸汽機,提高爐溫的方法就是用焦炭代替木炭,建造蓄熱室,用水力代替蒸汽機鼓風,采用預熱鼓風技術,這樣應該可以得到含硅量較高的灰口鐵。蓄熱室、鼓風等技術上的問題可以通過實踐慢慢攻克,問題不大。”
“可焦炭的問題比較麻煩,瓊州只出產褐煤,這是一種煤化程度很低的劣質煤,不適合煉焦。煉焦一般用煙煤,中國最大的煙煤產地在山西,可是離我們太遠,沿海省份當中只有我老家山東的煙煤產量比較可觀,不過對我們來仍然鞭長莫及,明王朝不可能讓我們去開采煤礦的,那里還是朝廷的腹心之地,離北直隸很近。”
夏天南所有所思:“你負責技術,實施的事情交給我。不過,你確定挖個煤一定得去山東這么遠嗎?”
林偉業一攤手:“廣東也產煤,可是儲量太少,而且不是淺層礦,以我們的技術,勘探不到。山東有幾個煤礦是很容易勘探開采的淺層礦,所以……”
夏天南拍了拍手:“明白了,山東的事可以納入長遠規劃,先眼前,沒有焦炭就不能鑄炮嗎?沒了張屠夫,就得吃帶毛豬嗎?”
“辦法其實也有,就是將白口鐵石墨化退火處理。也就是緩慢加熱后控制在一定速度冷卻,就能得到可鍛鑄鐵,歐洲人叫展性鑄鐵,比灰口鑄鐵有更好的塑性和韌性,硬度和韌性接近于優質碳素鋼,而且比鋼更好加工……”
夏天南凌亂了:“我有點亂,讓我捋一捋。你的意思是,那種垃圾白口鐵隨便燒一燒,就能比灰口鐵更好,還接近鋼的特性?我日哦,那你費老鼻子勁弄灰口鐵干嘛啊?”
林偉業覺得很委屈,和外行解釋就是這么麻煩:“這種方法得到的展性鑄鐵雖好,可是實施起來局限性很大,只限于比較而且結構簡單的鑄件,壁厚不能大于1毫米,一般在8毫米左右為佳。先用白口鐵鑄造出來,然后放進大型處理爐燜燒,退火時間很長,效率不高,只是灰口鐵出現前的過渡辦法。這辦法造不了海軍重炮,口徑野戰炮還是可以的。”
“我去,白高興一場,感情就只能造炮。”夏天南表示了鄙視。
他梳理總結了一下林偉業的話,造槍——可以利用已有的炒鋼技術,造炮——有了焦炭才有可能鑄造重炮,目前只能鑄造炮。當務之急是解決有沒有的問題,然后才有精力解決重炮的問題。至于目前鑄造炮時間長效率低,不是大問題,他們可以等,有了槍就對付現在所能遇到的大部分對手。
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