生铁、碳钢、低碳钢、熟铁与纯铁,基本上可以理解是碳含量逐渐减少的铁制品。因为这个时候,包括锰、铬、镍、钨等还是比较难制取的,而制钢的炉温与工艺也无法达到锰钢、钨钢、不锈钢等的要求,所以唐文郎简单地先将钢划定在碳素钢这种基础的范围内。..
生铁很好讲解,用炭在高温下将铁从铁的氧化物中还原,并想尽办法将铁矿石中的杂质去除,得到的便是生铁。
但是碳素钢,并不容易讲解。同时唐文郎也并没有那么多的研究,自己本身是化工专业毕业的,这些冶金的知识也大多是做科普的时候查的,但是基本上现在应付作头们基本上已经足够了。
唐文郎的重点,其实是碳对于铁合金的影响以及除碳工艺的讲解上。要知道现在制作钢的工艺无非是三种,一种是流传已久的锻造法,其实就是将生铁坯经过不断地捶打、煅烧,然后将生铁中的碳及杂质去除,传说中的百锻精钢就是这么制作的。第二种则是炒钢法,就是将冶炼好的铁水放在池子中,用竹竿不断地搅拌,使其与氧气充分接触,从而使其中的碳及杂质被氧化去除,这种得出来的基本上是熟铁,含碳量很低,韧性强但软,而且不好锻造。第三种则是明朝大成的灌钢法,原理实际上就是将熟铁与生铁共同煅烧,使得熟铁与生铁相互掺杂,作出低碳钢,但是草鞋等问题,唐文郎至今没有想明白。
但是如今,唐文郎借用这三种工艺的方法,向大家讲述制碳钢的基础逻辑,无外乎除碳、除杂两点而已,而以上三种方式,无外乎都是为了实现这两个目的的不同路径,至于工匠们理解了以后,能否有更多的创新,那就看作头们的聪明才智了,原本想建设平炉的唐文郎,在反复研究平炉的工艺后,觉得现在还是有些困难,起码应该一步一步走,但是平炉之前是什么,唐文郎却一时没了头绪。
冶金的基础知识讲完了,唐文郎来到了重头戏,就是军工的部分。
让靠边的作头捅了捅靠在树旁睡觉的张荣与邓镇,两人睡眼迷茫地还不知道发生了什么,唐文郎用麻布沾了水将黑板上的字擦掉,没有管两人,而是继续开始讲解。
首先唐文郎要讲的,是他们现在优先做的红夷大炮。简单地绘制了红夷大炮的外形,唐文郎开始向这些工匠们描述为什么要使用这种纺锤状的外形,以及为什么要使用铜芯铁体这种复杂的工艺。红夷大炮的外形上,和当时的将军铳非常的相似,对于铜匠们来说,这种大炮的外形十分好理解,唐文郎也无需过多解释。唐文郎更多的解释的是材质、铸造缺陷对于大炮性能的影响,以及铸造精度以及加工精度对于大炮的影响。
要知道火器在从竹木结构变为金属结构之后,面临的另外两个改革,就是光滑的炮膛,以及增加气密性与准确度的膛线,这两点都要在精度上做文章,以现在三眼铳、将军铳的铸造精度看,唐文郎觉得,这一点尤其重要。
介绍大炮铸造工艺的时候,当然也要介绍炮的使用,这点让张荣和邓镇非常感兴趣,好学生般地跑到最前排听讲,不时还提出许多问题,着实没有了刚才睡到打鼾的模样。
“文郎,你刚才说,这炮口与炮身的值差的越大,这炮威力越大,那为什么不做一个更长的炮呢?”邓镇不解地问道。
“越长的炮,越沉、越不好造,也不方便运输。”唐文郎简单的回答道。
“那既然炮不能加长,可不可以让炮口更小一些呢?”邓镇继续问道。
“确实可以呀,但是小的炮口没法装现在的开花弹,所以我们先要做的是可以装开花弹的炮,以后才会再做那种小口径,用铁弹的炮。”唐文郎继续不厌其烦地说道。
“当然,当我们将这个炮口的大小降到不足一寸,炮身的长度也缩小到三丈有余,这样的铳就可以一个人使用,就如前朝的突火枪一般,这种就是我们要同时造的另一种武器,步枪!”唐文郎补充道。
“步枪?文郎,文郎你快说说!”邓镇迫不及待地说道。
唐文郎见邓镇这么着急,看了看逐渐暗淡下来的天空,对邓镇微微一笑说道:“那,我们今天就讲到这里,明天我会继续讲我们将要制作的下一款武器,步枪,各位作头们不要迟到哦!”
唐文郎说完后,便潇洒地直接向自己的官房走去,留下邓镇与张荣摆出一副不可思议的表情。
第二天,唐文郎刚到江边,便看见张荣与邓镇两人,比一些作头来的还早,各自弄了一把交椅。似乎知道自己坐的高了,他们两人很自觉地坐在了第一排的一侧。
唐文郎微微一笑,也没有人打招呼,走到黑板前,也不管作头是否都来齐了,直接自顾自地讲了起来。
步枪,唐文郎就一定要通过历史让工匠们理解自己制造的这款步枪的用意。
步枪发展非常久远,比炮的历史还要远一些,最早的管状火器,实际上就是唐宋的突火枪。
突火枪是一种使用竹子制造的火器,将竹子的一端用木耙封闭,然后在竹子中填充火药,在塞满石子,用火点燃,火药就会将石子向外崩出,形成散弹枪一样的效果。
突火枪虽然是火器的鼻祖,但是因为攻击距离极短,二次填充及其繁琐,而且杀伤力低的感人,所以基本的用途仅仅是通过巨响来惊吓对方的战马或者战象,起到震慑作用。
而为了改进突火枪,元明时期出现了原始的手铳与三眼铳。三眼铳实际上就是绑在一起的三个手铳。因为加工工艺的问题,这时候的手铳或者三眼铳都是使用铸造工艺制造的,为了让铳不至于过沉,只能极限减少铳身的长度,使得这种三眼铳的攻击力相较于突火枪并没有太多的增强。
元末明初的时候,曾出现过用钢锻打成管制作的铳,已经非常接近早期枪管的制造方式了,但是由于使用的是冷锻技术,所以并不牢固,频繁的炸膛让这种工艺很快就被放弃。