四月初八日,虽然连续几天都没能好好休息,不过马林溪仍然象上满了发条一样,一大早就跑到铁匠那里,商量铸造齿轮的事情,在前世,也可以用铸铁进行齿轮铸造,这一点马林溪是从机械设计手册上知道的,不过真正的铸造工艺,马林溪就只有一些零零散散的理论知识,和一些铸造照片的感性认识了,至于具体如何操作,完全要依靠岛上自己的铁匠。
还好,陆长天实在是见多识广,这家伙当年居然曾经铸造过铁锅,所以生铁铸造对他来说,也就是比小锤锻造麻烦一些,并不困难。见马林溪大早上过来,于是一边整理着炉子,一边和马林溪聊起来了铸造:
“马兄弟,怎么看你怎么象是个读书人,在渤泥国肯定也是个了不起的人物吧,到岛上来天天和咱们这些工匠混在一起,实在有点屈才了。”
“让陆大哥见笑了,兄弟在渤泥国只能算孤陋寡闻,哪有陆大哥见多识广,兄弟这几天跟着陆大哥真的学了不少东西。”
千穿万穿马屁不穿,陆长天闻言哈哈大笑。马林溪随之问道:
“陆大哥,咱们这个生铁铸造,一般是怎么操作的。”
“这要看铸什么东西了,钟鼎一种铸法,钱币一种铸法,锅釜一种铸法,以你那个齿轮来看,肯定不是钟鼎和锅釜,倒是可以试试用钱币的铸法,铸钱的关键在于制造模范,老林已经开始加工木模了,等他那个木模做好了,咱们就打砂型,先要配置型砂,一般如果有陶土的话,就用陶土,咱们岛上没陶土,我以前在北山脚下看到过一些白色的土,很细,可以整来试试,然后我们再在海边筛一些沙子,把这些在一个木匣子里面用桐油和切碎的稻壳粺草搅拌起来,如果有煤粉,再搀些煤粉就更好了,然后把木模安放进去,压实,取出木模,砂型就做好了。这个配制型砂是很讲究的,配置的时候要一捣能实,一刮能平,将来铸造之后还要一拍会散。而且砂型自身还要刚强,不能让铁水一冲就垮了,内部还要留孔隙,能排气,砂型外还要留浇铸口,出铁口,方方面面都要考虑到,所以我以前和你说浇铸这活麻烦。”
马林溪听完之后,暗暗点头,陆长天讲的这些铸造方法,已经和自己在前世自学的那些很接近了。
作为世界重要文明发源地之一,在技术上,中国古人确实有独到之处,尤其是钢铁冶金技术,老天爷没给中国人安排像样的富铁矿,中国古人为了能够用铁,在青铜铸造技术的基础上,利用自己精纯的铸造和热处理技术,通过长期的探索和实践,硬是发展出自己独特而有效的钢铁冶炼技术,其中包括煤燃料炼铁;双动活塞水力鼓风;液态生铁高炉冶炼;翻砂铸造;可锻铸铁热处理;以及著名的生熟铁混炼成钢的灌钢法,通过这些技术终于解决了劣质贫铁矿所带来的诸多困难。
但是由于非常复杂的政治、经济、文化、历史原因,中国人虽然中古时期在工程技术领域和其它文明相比有很大的优势,却始终没能向前继续发展,跨出关键的那一步,其中很重要的一个因素就是游牧民族的入侵,也就是正在北方发生的事情。
马林溪接着问道:“浇注铁水之前,是否要对砂型进行干燥,这样也许可以减少气孔砂眼的产生。”
陆长天眨了眨眼:“这个倒没试过,马兄弟说说咋做,咱们可以试试。”
马林溪那了根木棍在地上比划了起来:“弄两个陶管子把炉子的热气引过来,对着砂型喷,喷到桐油的香味出来之后,再喷几十息,就可以了。”
陆长天道:“这个可能比较难,你说的有道理,不过咱们岛上没有你说的那个陶管。”
“那也可以,在用油粘合型砂之前,咱们可以先烤一下砂子和泥,减少其中的水汽,同时稻草也要烘干一下。”
接着马林溪把此行的主要目的提了出来:“陆大哥,这个齿轮在铸造之后还有一些问题,咱们现在用的是生铁,铸造出来是白口,硬而且脆,这样的齿轮在运转中很容易损坏,所以铸造完成之后,还要对白口铁进行热处理,最好让它变成灰口铁。”
“热处理,什么是热处理?马老弟要的是黑口铁吧,那个倒不难,就是费工,先把铸造好的工件用耐火泥封住,然后放到炉子里面焖四个时辰就行了,这期间火不能停,而且不能变,要不停地观察,掌握好火候。”
马林溪不禁笑了起来,说道:“就是老哥说的黑口铁,你这个黑口铁我们叫黑心可锻铸铁,我们以前跟鬼子国打仗的时候就用这种铁做的炮弹。”
陆长天也笑道:“马兄弟,你的新词太多,炮弹是什么呀?”
马林溪做神秘状:“炮弹实际上就是一个大炮仗,不过是铁做的,里面填很烈的火药,炸开之后,几丈之内,不会有活人。”
陆长天半信半疑:“有这么厉害?”
马林溪肯定道:“有,这东西尤其适合在海上用,离着几里远,如果能把炮弹打到对方的船,对方的船肯定受不了,不过前提是要有足够的火药,关键的关键是火药。”
陆长天点了点头:“现在官府管制硝石,那东西都拿去造轰天雷了,咱们这里很少能见到。”
绞线注:
1、关于铸造方法:加煤粉和稻草的目的是当浇注的时候,在型腔表面形成一薄层耐高温的黑烟碳,一般用于湿型面砂,对于干型砂不用加煤粉,陆长天的型砂是湿型砂,加煤粉可以使表面光洁,不产生粘砂。马林溪的方法实际上是让桐油在高温下氧化,形成油膜,从而更好地粘住型砂,并减少水含量,使形成空隙便于透气,但是加入煤粉的型砂一般不用烘干,否则煤粉就都烧干净了。
2、关于热处理方法:白口铁就是生铁,即Fe3C,也叫渗碳体,白口铁性硬而脆,塑性极低,很难应用。通过可锻化处理(高温退火),白口铁中的碳以自由石墨态形式析出,形成可锻铸铁,汉代前后,铁工具在中国农业、手工业中普遍使用,可锻铸铁的发明和发展是起了重要的作用。可锻铸铁也有多种,白心、灰口和黑心,黑心可锻铸铁性能最好,石墨呈絮状分布而不是灰口铁那样的片状分布。考古方面的资料证明洛阳水泥厂战国铁铲金相分析为黑心可锻铸铁组织,证明中国古人很早就掌握了由生铁而黑心可锻铸铁的热处理工艺。
3、关于黑心可锻铸铁在抗日战争中的应用可以参见有关冶金专家陆达的传记,安排铁匠家族姓陆就是为了纪念这位中断学业回国在太行山柳沟铁厂造炮弹坚持抗日的留德学生,1938年他回国时只有24岁,和那些躲在德国写无病文章的人进行类比,我们才会明白投笔从戎并不是那样容易。