崇祯五年九月初一。
济州岛,西归浦园区。
石木构造的工棚中,皮鞭响起。一头蒙着眼的黑驴推着转盘旋转起来。
这转盘可不是磨盘,它通过一个青铜制的蜗轮蜗杆,正将动力源源不断的传导到临近的机械上。
那是个简易机床,除了夹具,刀架是金属的,其余部件几乎都是木制的。夹具上固定着一根圆柱形的黄铜铸造件。
当夹具被来自黑驴的动力驱动旋转时,一名钟表匠,更确切的说是机械师,操纵着固定在木制导轨上的刀座向工件靠去。
当刀锋接触到旋转的黄铜铸件时,发出刺耳的金属摩擦声。机械师的助手立刻拿着一个木勺,将勺中的石灰水浇到刀具和工件的结合部,以做冷却之用。
随着刀具的逐渐向前推进,刀具刀锋处出现如同削水果一样,削出的蜷曲铜皮。工件被切削过的部分呈现出明亮的金属光泽,也呈现出完美的圆柱形。
这是个专门测试刀具材料的试验室。试验室内的所有观摩的人,包括杨重在内,都鼓起掌来。
紧接着,试验室的机械师,又将工件换成了青铜件。这次削下来的不是铜皮,而是青铜渣。当刀具将工件切削出半寸长时,随着镚的一声脆响,刀具断成了两截。
那名瑞士机械师摇摇头,用杨重听不懂的语言叽里咕噜了两句,又在刀座上换了个刀具。
可这次刀锋才触碰到工件,刀锋本身镚出了缺口,发出刺耳的噪音,连机床都剧烈的震动起来。赶驴的人连忙将驴停了下来。
接着,机械师又将工件换成了低碳钢锻造件,可连试两把还是不行。
机械师耸了耸肩表示失败了。旁边,两名负责制造刀具的冶金师叽哩哇啦一通。
他们的英语杨重倒是能听懂。大意是,上一批刀具试验品,明明可以加工青铜的,不知为何这批不行了。而后继续讨论着他们的技术问题。
杨重将那两截做测试的青铜和低碳钢工件随手揣到怀中,有些郁闷的走出了屋室。
当下,机器局规划的项目,百分之九十都卡在了精密硬金属切削加工工艺这个瓶颈上。而这个瓶颈只是刀具材料问题引起的,
只要这个问题解决了,瓶颈便会被突破。精密金属加工方面的其余问题,比如测量仪器,车床制造都会迎刃而解。所有被卡壳的项目也会得以进行下去。
比如,铳炮研究所设想以车镗切削来精密加工炮膛。这样可以将相同型号的火炮口径固定在一个误差范围内。
如此定装一体弹就有实现的可能,虽然还不可能实现现代炮弹,但可以用变通的方法,至少能让前膛大炮也具备佛朗机的射速。
标准化的定装一体炮弹,误差不大的炮膛尺寸,能让未来炮兵的“弹道学”得到最大的发挥。
另外当下火炮不是用青铜造,就是用铁铸造。因为以当下的冶金技术水平,只有生铁可以熔铸。所以铸铁炮其实就是生铁炮。
这生铁没有韧性,很脆。为了防止炸膛,只能将炮壁铸的奇厚无比。所以同样威力的火炮,生铁炮要比青铜炮重的多。就这样还是比青铜炮容易炸膛。
但如果能够切削锻造钢,那么用低碳锻造钢制造炮管便成为可能。
此前也有锻铁(钢)炮,但这些锻铁炮都是先锻打出来小截锻铁管,然后再用铁箍将这些短管拼接成炮管。这样做,是因为大口径的长炮管难以锻打出来。
这样的炮,气密性差,各节内径尺寸也有差异,其威力自然比一体铸造炮差远了。
有了精密金属切削加工的工艺,这事就简单多了,可以直接在整体锻铁件上车镗出炮膛。只是锻造时,需在工件中包根棍状模具,使得锻造件靠中心的位置留个够刀具探入的孔洞。
对于铳炮之外的各类项目,比如机械制造,仪器制造,精密硬金属加工工艺的意义更不用说了。总之,现在整个科技树的进展,都承载在了刀具这个点上。
杨重前世玩飞机航模时,一些特别的零部件市面上没有通用件,就得自己制造。他的车库工作间里,就有一台小机床。
他知道切削金属加工,必须用比工件更硬的刀具。但越硬的钢材就是越脆,也就是越容易碎裂。刀具钢得在硬度和延展性上同时达到要求。早期这种材料学名是碳素工具钢。
以济州汉拿山锻钢厂的条件,虽然可以出产从低碳钢到高碳钢的各个品类。但杨重并不知道那碳素工具钢含碳量是多少,还需要什么额外热处理等等细节。
当下虽然有冶金学这门学科,但也就是刚出来个雏形,还在起步发展阶段。发现碳素工具钢还需要冶金师长时间摸索。有些项目可等不了这么长时间。
杨重回到位于西归浦的府邸,斜依在软榻上思索着。肚子微微隆起的张嫣则在一旁的桌案上,为肚里的孩子做着衣物。
杨重打趣的开口道:“张公子,这事通知侍从室,找个裁缝来做就可以了。有必要亲自动手吗?你肚里可怀着孩子呢!”