“试验炉”的主体完工,进入烘炉和最后调试阶段。炉体高大,结构相对复杂,吸引了军器监内外无数好奇、怀疑甚至等着看笑话的目光。吴监正更是派人“关切”地询问了几次何时点火试炼,言外之意,自然是提醒云湛那日益紧迫的四十日期限。
云湛不为所动,按部就班地进行着各项准备。烘炉需要时间,以除去耐火材料中的水分,缓慢提升炉体温度,防止急热开裂。这个过程通常需要三五日,正好给了云湛完善其他环节的时间。
试验炉的核心目标,是验证“焦炭炼铁”和“强鼓风”对提升铁水质量的效果。但云湛清楚,即便能得到质量更好、更稳定的生铁(含碳量高、质地硬脆),要将其转化为适合制作刀剑的钢材,还需要关键的“炒炼”或“渗碳”工序。传统方法效率低下,质量不稳定,是制约军械质量的另一大瓶颈。
在等待烘炉结束的这几天里,云湛将注意力转向了“熟铁”(低碳铁)向“钢”转化的环节。他决定,拿出另一项超越这个时代常规认知,却又在现有条件下相对可行的关键技术——灌钢法的改良与系统化应用。
灌钢法,在云湛所知的历史中,是中国古代一项重要的炼钢技术,大致原理是将生铁(高碳)和熟铁(低碳)按照一定比例搭配,在高温下通过熔融生铁向固态熟铁渗碳,从而获得性能优良的钢材。此法比传统的“百炼钢”效率高得多,质量也相对稳定。只是在这个靖朝时代,或许已有零星应用,但并未系统化、标准化,也未大规模用于军工。
这一日,烘炉进入尾声。云湛召集了岭南铁匠、鲁大师弟子中的核心数人,以及从借调铁匠中挑选出的两位悟性高、沉默寡言、且经过初步考察人品可靠的老师傅,在工区一间临时搭建的、相对封闭的“技议房”内,进行了首次关于“灌钢法”的内部讲解与演示准备。
房间中央,是一个小型的、可移动的坩埚炉,旁边摆放着几块试验炉前期用传统木炭小炉试炼出的、成分相对清晰的生铁锭和熟铁条,以及云湛亲自绘制、标注了温度区间、配比、操作要点的简图。
“诸位都是打铁的行家,深知一把好刀,须刚柔并济,过刚易折,过柔易卷。”云湛开门见山,“传统百炼之法,千锤万打,固然能得精钢,然耗时极长,非大师傅不可为,且十中未必成一,难以满足军需。”
众人点头,这是行业共识。
“而寻常炒钢、渗碳之法,火候难控,碳分不均,所得之钢,性能起伏,亦是常事。”云湛拿起一块生铁锭和一块熟铁条,“今日,我与诸位探讨一法,或可较高效、稳定地获得适宜制刀之钢。我称之为——‘灌钢法’。”
他示意点燃坩埚炉,将生铁锭投入。“此法之基,在于利用生铁含碳高、熔点较低之特性。”随着温度升高,生铁逐渐熔化成炽红的铁水。“而熟铁,含碳极低,坚韧但较软。”他将熟铁条置于一旁预热。
“关键步骤在此。”云湛用长钳夹起预热后的熟铁条,将其一端小心浸入熔融的生铁水中,停留片刻,然后取出。只见接触生铁水的部分,熟铁表面迅速吸附了一层亮白的生铁液,并开始向内部渗透。
“生铁汁犹如‘钢母’,熟铁条如同‘胎体’。”云湛一边操作,一边解释,“生铁汁中之碳,在高温下会逐渐向熟铁内‘奔跑’(渗入)。我等需控制浸入时间、温度、以及生铁与熟铁之比例。”
他反复浸入、取出数次,让生铁汁均匀包裹并渗入熟铁条。“待渗碳大致均匀,再将此‘复合铁条’取出锻打,折叠,使碳分进一步分布均匀,并锻去杂质。如此反复数次,可得碳分适中、质地均匀之上好‘灌钢’。”
云湛的讲解深入浅出,配合实际操作,让在场的几位铁匠大师傅眼睛越瞪越大。他们都是内行,瞬间就明白了此法的精妙之处!它巧妙地利用了生熟铁的特性差异,通过液态生铁向固态熟铁可控地输送碳分,避免了传统炒炼过程中碳分难以控制、容易氧化脱碳的难题!效率比百炼法不知高了多少倍,且原理清晰,似乎……真的可以标准化操作!
“妙啊!”一位从外坊借调来的、平日沉默寡言的老铁匠忍不住拍腿赞叹,“生铁为母,熟铁为胎,灌之以钢!云大人此法,简直……简直点通了任督二脉!老朽打铁四十年,从未想过可以如此!”
岭南来的铁匠也兴奋道:“大人,此法若配合试验炉所出之优质生铁,以及我们锻造的熟铁,控制好配比和火候,定能稳定产出好钢!比军器监现在那套老掉牙的、全凭运气和老师傅手感的法子,强出百倍!”
鲁大师的一位弟子虽是琉璃匠,但对材料亦有研究,闻言也激动道:“云师此法,化繁为简,直指根本!若能量化配比与工艺,制成规程,即便普通匠人经培训后,亦可依样操作,产出合格之钢!此乃……量产精钢之道!”
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