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枪械制造厂相隔大约500米的地方就是铸炮厂,就是制造战争之神--大炮的地方。大炮说难度。其实不是很大,像是虎蹲炮,以及西方的一些小口径火炮,有了朱厚炜的指导是可以制造出的。
不过其中问题也很大,主要有两个,一个是现在的大炮都是用铜来制造的,大明缺铜,很缺,因为主要货币弘治通宝就是用铜铸造的。但是由于缺铜,导致铜币的价值远远不如铜器,虽然朝廷规定不能私铸铜器,但是根本就禁止不了。在无多地方都有人把铜钱溶了然后制造铜器,牟取暴利。
在朱厚炜的设想下,将来大明需要很多大炮,如果都用铜的话,对于大明是个很大的负担,对于兄弟两人更是如此。
举个列子,比较小的,适合近距离野战的虎蹲炮,射程不过7,80米,但是就这么一个小炮就要将近200斤。以后要是组织舰队,一艘战舰上就要搭载100门,甚至200门的大炮,那需要多少铜。海军要大炮,陆军也少不了,3000步兵基本就要配置100来门各式火炮,那么大明光是陆军就需要多少火炮。
所以,朱厚炜决定铸造钢炮。只要钢材质量好,绝对比沉重的铜炮要轻上不少,不少比较大的口径炮也就可以用来野战,到时不管是冷兵器的鞑子,还是半**的西方人,都能打的他们哭爹喊娘。
现在,军工厂已经有了炼钢厂,钢材的质量也是慢慢增加,毕竟聪明的中国人可不是我们自封的,那是全世界调研认可的。
现在最大的问题是铸炮方法,大明现在所使用的是泥模铸炮法,西方大多数国家也是这样,但是成品率很低,10门大炮合格的只有2到3门,这不是大明才有的现象,全世界都这个数据。
哪怕现在用的是钢,但是成功率这么低,要造出合格的大炮真的是耗费很多。目前铁一斤就要一钱银子,10斤就是一两。即使最小的虎蹲炮要造出来,1门就要100两,这还只是铁的价格,还没有算其他材料和人工。基本算下来就要150两1门,要是大点的那就要千两,甚至万两。
对于这个数据,朱厚炜很是头疼。因为以后一艘大喘就要5万两,上面放100门大炮,2000两一门,那么大炮就要20万两,一艘战舰25万两,凭借现在的资产能造几艘。
所以朱厚炜开始在大炮铸造的方法上下功夫。本来朱厚炜是想使用清朝龚振麟所发明的铁模铸造法。以前看小说,这种方法很牛叉,因为这种铸炮法可以让成品率从百分之20到30上升为70到80.数量上绝对是巨大的突破。后来朱厚炜就去查找了一下资料,看看这种方法是不是那么牛叉。
经过各种渠道的资料以及和网上的小伙伴探讨,发现这种方法并不是那么神。
铁模技术就本身的硬件并不难搞,铸铁的或者铸钢的都可以,无非就是个承载容器,起到的作用除了固定炮模外就是散热作用比较好。
铁模的好处是方便整合,不像泥模铸炮那样必须靠时间来等待阴干。这些硬件明代完全可以实现。
但是铁模的也有缺点,从金属铸造学和金相学的角度来看,铁模的散热太快,使得生铁液在冷却时存在过冷度较大的问题,铁液中的渗碳体来不及析出(石墨化来不及进行)石墨就已经凝固,因此铁中的渗碳体主要以碳化铁的形式存在,也即是白口铁。
当然由于铁液在凝固过程中过冷度较大,因此表层的金属结晶微粒比较致密,身管较为光滑;
铁模的唯一好处就是加快了生产速率,不用像泥模铸炮那样等待几个月的时间。但是铁模铸炮的产品白口化非常严重,由于冷却速度太快,虽然比较光滑,但是生成的几乎都是白口铁,导致脆性增大,火炮的性能下降。为了增加抗拉强度只能用数量来堆砌质量,也就是增加壁厚来解决。据统计,在**战争中新铸造的火炮几乎都是白口铁!从金相学的角度分析这也是不无道理的。
现在要解决的问题就是如何让白口铁在冷却之后仍是灰口铁,只有灰口铁才能承受住巨大的膛压。
到了铸炮厂,负责人周青山满脸惭愧地走到了朱厚炜兄弟面前。朱厚炜知道铸炮对于这时代的所有工匠来说都是十分困难的。到了炮厂里,看了满地报废的火炮,朱厚炜叹了一口气,对周青山和颜悦色道“老周,不用惭愧,能把炮造出来就已经很好了。至于铸炮工艺,的确是一个非常困难的过程,慢慢解决,不用着急,只要注意安全就行了。”
周青山也是从工部挖过来的,现在每月光是月钱就有80两,一年下来基本能拿到1千两。可是拿着这么高的月钱却不能达到朱厚炜当时提出的要求,心里一直都很惭愧。即使朱厚炜现在的安慰,老周也只是不住点头,惭愧之色却没有散去。
朱厚炜想了想,最后决定和这些工匠一齐解决这些问题。
从今天开始,朱厚炜每天都是出了皇宫直奔军工厂,解决铸炮工艺问题。
首先是要制造灰口铁。朱厚炜让工匠先建造金属热风管和蓄热室,这样就算有了热鼓风技术,对于提高炉温有很大帮助。然后对于军工厂收购来的铁和煤进行洗练。这样当生铁液冷却后,断口依然是灰口铁。
然后铸炮时用的就是铁模铸炮法。清朝龚振麟的铁模铸炮法就是用铁制成硬模。铸炮时,先将铁模的每瓣内侧刷上两层浆液。第一层浆液是用细稻壳灰和细沙泥制成的;第二层浆液是用上等极细窑煤调水制成的。然后,两瓣相合,用铁箍箍紧、烘热,节节相续,最后浇铸金属熔液。待浇足熔液,冷却成型以后,即刻按模瓣次序剥去铁模,如剥掉笋壳一样,逐渐露出炮身,再剔除炮心内的泥胚胎,膛内自然光滑。
同传统泥模铸炮相比,铁模铸炮的优越性在于:铸造出来的炮身品质好,里外表面光滑,不像泥模那样会让炮身产生气泡。再来就是因为不需辛苦涂制泥模等干燥,因此制造速度快,且不受气候影响。因为模子可以重复使用,生产速度快,产量大,成本可以压得很低。更大的意义在于标准化制造。标准化制造批量制造出外形、性能几乎完全一模一样的产品,这点对于火炮来说是至关重要的。
而这种铁模铸炮法要比西方早30年,当然这也和东西方工艺发展方向不同有关。东方主要还是致力于传统手工制炮,而西方则是发展机械制造。
第一个月,灰口铁被制造出了,然后就是开始铸炮。但是朱厚炜算了一下最近的支出,光是改进炼铁工艺,制造出高质量的低碳钢和高碳钢就花了10万两,这花钱速度让他自己都是心惊肉跳。后面还有实验制炮,这可不是小工程。朱厚炜不禁感叹道“钱哪,为何花的这么容易?”