很快,高爐內的火焰由橘黃色變成了金橘色,又變成了赤橘色,離得很遠的人都可以感覺到熱浪襲人。
這高爐經過改進,爐溫比原來高了不少!
連張陽都能感覺到爐溫的變化,現在爐中的溫度,估計有一千四百多度,在這樣的溫度下,應該能將鐵礦石中的鐵融化得比較多,上次煉鐵,鐵礦渣中的鐵其實還有不少,都完全浪費了,不過也不能說是完全浪費,還用在了手榴彈上。
一上午的時間,一爐鐵水終于煉好了。
鐵水沒有直接流到外面的模子里,魯興已經做好了幾個大坩堝,將坩堝排列在出鐵口旁邊,鐵水順著管道,流到了坩堝里面。
「鼓風!攪拌!」隨著魯興的命令,出風口轉動,勁風吹到了坩堝里面的鐵水上。
這風可不是給鐵水降溫,而是風中含有氧氣,利用氧氣,將鐵水中的 、錳、碳氧化,把含碳量降低到鋼的成分範圍內,炒鋼的產品多是低碳鋼,但是如果控制得好,也可以得到中碳鋼和高碳鋼。
但是空氣中含有氮氣,氮氣會使鋼材變脆,所以還需要加入一些其他原料,比如精礦粉,比如其他金屬,進行調和。
張陽最需要的,就是高碳鋼,因為這是制造銃管的最理想的原料。
現代的槍管是用鉻鉬合金鋼鋼棒在鑽床鑽通,對槍膛進行鉸孔,切削膛線,對膛線進行鍍鉻拋光,再對槍管進行熱處理精鍛。
鉻鉬合金鋼是不用想了,這兩種稀有金屬自己暫時是找不到的,即使找到了,自己也沒法使用,煉鐵都是自己的弱項,更不用說是合金鋼了。除了合金剛,只有高碳鋼的硬度最大,最適合自己制造槍管。
能否得到高碳鋼,完全取決于煉鋼人員的技術水平。
魯興也知道,現在才是最關鍵的時候,炒鋼如同炒菜,炒得不到火候,里面的雜質還很多,炒得過了火候,就得不到大哥所需要的強度很高的鋼了。(現在還沒有高碳鋼的說法)
魯興精神高度緊張,一邊看著人們在翻動飛濺的鐵水,一邊指揮著人們向里面拋灑事先準備好的精礦粉。
漸漸地,魯興的面色變得很難看︰「大哥,只有兩只坩堝的炒鋼符合要求,剩下的,都有點問題。」
有兩個坩堝?那也有幾百斤了?張陽倒是沒有多沮喪,這次改進,比上次的鐵要好多了。
「不符合要求的,全部澆鑄成鐵錠,等待鐵匠再做成百煉鋼使用,符合要求的,交給我處理。」張陽激動地說道。
高碳鋼,制作槍管,自己的專業知識,終于要大顯身手。
現在這個時代,僅僅是火銃剛開始投入軍事領域的時代,用的都是滑膛槍,槍管就是一支普通的金屬管,子彈是球狀的,子彈出去之後,很快就開始偏離軌道,究竟飛到什麼地方,只有天知道。
要想讓火銃有實用價值,就得制造有膛線的槍管。膛線是槍管的靈魂,子彈想要飛出,但是受到膛線的擠壓,膛線是轉圈的,壓迫著子彈跟著轉圈,賦予彈頭旋轉的能力,飛出去之後,就可以保持穩定。
本來鐵管就夠難造了,再要想在里面刻出條膛線來,那簡直就是難上加難的事情。從上次打造的那根鐵管就可以看出來,這個時代,很少有工匠能做出符合要求的鐵管來。除非那些專業造火銃的工匠能做出來。但是,即使做的鐵管合格了,那也是有接縫的,由于是有接縫的,所以火藥不能塞得太多,否則膛壓太大的話,肯定會從接縫處炸開的。
而現代的槍管,是沒有接縫的。沒有接縫,就最大限度地保證了各個地方能承受的壓力相同。
既然這個時代的技術不夠,那自然就得用現代的技術了。
現代的槍管,最常用的是用鑽床將合金鋼錠鑽出個窟窿來做成的。而且假如采用鑽頭轉動的方法,難度非常大,精度沒有保證。所以一般都是鑽頭固定,槍管旋轉。金屬絲飛濺,一個窟窿就出來了。還有是用專業復雜的槍管精鍛機,鍛造出槍管。最簡單的,則是直接采用無縫鋼管。
綜合各種方法,張陽決定采用無縫鋼管。
鑽床?沒有,槍管精鍛機?更沒有。無縫鋼管?想法可以制作。
無縫鋼管可以用熱軋、冷軋或離心澆鑄的方法制造。綜合現有的設備,用離心澆鑄的方法,比較容易制造。
用一般的澆鑄方法,難以保證澆鑄件的致密性,里面的氣孔較多,導致強度不夠。所謂離心澆鑄,就是將液體金屬澆入旋轉的鑄型中,使液體金屬在離心力的作用下充填鑄型和凝固形成的一種鑄造方法。
這有點類似于洗衣機的月兌水桶,將衣服放進去,水珠就會從里面甩出來,從甩干桶的外壁排出,如果把鐵水放入,再高速旋轉,那麼鐵水就會被甩出來,附著在外壁上,控制加入鐵水的多少,就可以制作出均勻的無縫鋼管來。
這兩天的時間,張陽已經指揮著李成瑞幾個人,制作了幾個槍管鑄件所需的模子,而且這些模子都建造在可以轉動的圓盤上,下面通過幾個齒輪機構,最終也用水力帶動。
一邊將炒鋼得到的高碳鋼鋼水澆入模子中,一邊讓在水力的帶動下,通過齒輪加速,讓其高速旋轉,這樣,在強大的離心力作用下,鋼水緊密地結合在一起。成為了強度很高的無縫鋼管。
能否制造出能承受足夠膛壓的槍管,一方面取決于原材料高碳鋼鋼水的質量,另一方面就取決于模子轉動得是否夠快了。在沒有其他動力的基礎上,只有暫時先用水力代替,這讓張陽下定決心,一定要搞出蒸汽機來,只有有了動力之後,才能擴大規模,辦成一個類似現代的兵工廠。
槍管造好了,另一項重要的工作就是刻膛線。
刻膛線,有拉線法,擠線法和電解法幾種。
拉線法,是用專用拉刀,由淺入深,多次切削成膛線,效率低,只適合小批量生產專用的槍管。
擠壓法,是用擠壓頭強行通過光膛進而使金屬產生塑性變形而形成膛線,這種方法操作簡便效率較高而且還能提高槍管壽命
電解法,是以槍管做陽極,帶凸凹的芯棒做陰極,在氯化鈉溶液里,通過電解作用使光膛表面陰線部分析出金屬而形成膛線,一般的大中口徑槍管膛線都是用該方法加工的
三種方法比較,張陽選擇了擠壓法。
第一種方法,不適合大規模制造,第三種方法,沒有這能力,電解法,這年代連個電都沒有,只能用擠壓法了。
擠壓法的關鍵,一個是需要一個形狀和膛線相反的紐扣狀物體,二是需要巨大的壓力。用巨大的壓力將這個紐扣狀物體邊壓邊轉,將鋼材擠出膛線,而且,這種方法,對槍管又是一次熱軋,可以提高槍管的強度。
這有點類似用試管刷刷試管,試管刷得比試管粗點,一邊向里塞,一邊旋轉,就把試管刷干淨了,如果把試管刷換上特別堅硬的毛,就會在玻璃上留下痕跡。同理,鋼管就相當于是試管,而這個紐扣狀的物體,就相當于是堅硬的試管刷,只是,這個硬度,得相當高,才能將鋼管劃出深深的痕跡,邊旋轉邊深入,鋼管就被劃出了需要的膛線。
這些過程都是連續的,鐵水經過坩堝,通過翻炒變成合格的高碳鋼,再倒入模子中旋轉變成鋼管,此時的鋼管剛剛凝固,還是紅通通的,正好利用這個熱量,將管內刻出膛線的阻力就會比較小。
而這個擠壓膛線的擠壓頭,耗費了張陽整整五百兩銀子。
這個東西,得比鋼鐵還堅硬,張陽通過詢問李伯升,只有制造玉器的工匠有這種東西,張陽猜測,可能就是金剛石之類的東西,這個東西,是制造膛線的關鍵,他交代給李伯升,不管花多大的價錢,務必買到,結果,東西是買回來了,卻讓張陽肉痛的厲害。
工欲善其事,必先利其器。這個東西,就是一千兩,也得買。
而想要得到較大的壓力,還是借助水來幫忙,水位越高,壓力就越大,即使到了現代,也是用水壓機的比較多。所以張陽讓人修建了一個類似水塔的東西,比高爐還要高,聳立在瞭望哨上面,周圍用樹枝掩蓋,讓人提水上到瞭望哨上面,將水灌滿,順著密閉的水道流下來,最後流在巨木制成的活塞里。
越向下,壓力越大,毛竹肯定不能承受,張陽經過實驗,才用了兩人合抱粗的巨木,中間挖出一個拳頭大小的孔,孔做得非常光滑,再將合適的軟木塞入,這樣將水引來之後,軟木充當活塞,就會在水的壓力下運動,將活塞通過直桿與擠壓頭相連,與槍管平行放置,再緩緩轉動槍管,膛線就做好了。
只有一個擠壓頭,所以暫時只能有一條生產線,不過,由于效率比較高,可以在鋼管冷卻之前,將膛線擠壓出來。
「大哥,可以開始了。」李伯升已經將水力轉了過來,灌造槍管的模子已經開始高速旋轉,只需要流入鋼水,就可以在旋轉的過程中,變成優質的無縫鋼管。
眾人的目光都集中在這幾個奇特的裝置上,張陽嘴中,慢慢吐了幾個字︰「好的,開始制造銃管!」
李伯升臉色無比興奮,他親手撥動巨大的手柄,坩堝開始緩緩翻轉,火紅的鋼水,流入了旋轉的模子之中。
看著流到了指定位置,李伯升快速收起手柄,搖轉支架,接著澆鑄第二個旋轉的模子,
一連四個模子,全部澆鑄完成。
在高速的運轉中,鐵水被緊緊地甩在了外壁上,慢慢凝結,變成了無縫鋼管。
「停止旋轉,轉移到水壓機上。」李伯升接著下達了第二個命令。
李成瑞小心翼翼地拿著鋼鉗,將做好的無縫鋼管放入了水壓機的立柱上,將擠壓頭塞到鋼管頂端,開始撥動水道開關。
巨大的水壓壓來,活塞下移,將鋼管使勁地撐開,撐出一條條的膛線來。
李成瑞小心地轉動著,活塞一邊下移,鋼管一邊轉動,第一根成品銃管,終于在基地誕生了!
接著,第二根,第三根…兩坩堝鋼水,足足做出了一百多根槍管。
張陽看著越來越多的槍管,臉上掛滿了笑容,手銃算個鳥,老子的線膛槍,才是這個時代的王道!
(中國古代有金剛石的記載。據《本草綱目》載︰「金剛石砂可鑽玉補瓷,故謂之鑽」。在古代為中國玉雕文化的發展起到過重要作用。)