翻砂铸造是用粘土粘结砂作造型材料生产铸件,是历史悠久的工艺方法,也是应用范围最广的工艺方法。
说起历史悠久,可追溯到几千年以前,论其应用范围,则可说世界各地无一处不用。
直到后世,粘土湿型砂仍是最重要的造型材料,其适用范围之广,耗用量之大,是任何其他造型材料都不能与之比拟的。
大龙口就是汉水携带的泥沙冲积而成的,沙石料充足,不等钢铁场竣工,翻砂铸造场就已经启动了。
尽可能多的安排妇女就业,在江边取沙,筛沙,混合粘土,掺水搅拌均匀后放入在砂模箱内,压紧刮平,然后再用模具塑性。
眼下要做三棱穿甲箭,用一排排的木制箭模往沙箱板里插,就跟插蜂窝煤似地,箭模拔起来后,沙箱里就留上百个箭模孔,倒入铁水,放冷后,把泥沙敲掉,一次性就得到百个箭坯,只要多备砂模箱,一次性就得到上千个,上万个箭坯,再经过除砂、修复、打磨等过程,就能成为一件件的合格穿甲箭。
铸造生产效率比锻造要快的多,利于规模化大生产。
林峰拿到这个打磨好的穿甲箭,试了试,熟铁水浇铸的,质地比较软,穿甲性能并不好。
其实可以用高碳钢溶钢水浇模,生产出高硬度的绝世穿甲箭,但是这样一来要多熔炼两道,费工火还是小事。
关键是这样一支纯钢箭有小半斤重,到时候连弩上阵,刷刷刷,铺天盖地,箭矢消耗量大了去,无论仗打输赢,势必给敌方阵前送去大量优质钢材,不可取。
蒙古鞑子也有大量随军铁匠,捡到一支纯钢穿甲箭,说不定就能立马打造出十支纯钢的绝世三棱倒钩箭,反射过来,到那时自己这边穿什么甲,只怕都挡不住。
林峰要将熟铁穿甲箭进行渗炭处理,将其表面钢化就行了。
渗碳工艺是一种十分古老的工艺,在中国,最早可上溯到2000年以前,与早期灌钢术的原理基本上是相同的。
外钢内铁,被大科学家沈括看穿了,名曰伪钢。
渗碳工艺比较简单,将箭矢埋入木屑炭粉,泥封推入预热炉内烘烤四个时辰,关键的是渗碳之后热处理。
林峰选择了后世最简单的一种热处理,直接淬火加低温回火。
淬火那学问就大了,淬的好,配合回火,可以大幅提高钢的强度、硬度、耐磨性、疲劳强度以及韧性等。
淬的不好,变形,报废。
匠头齐茂盛打制破锋刀时,最后一个动作是把烧红的大刀片往冷水里一蘸,“刺啦”
一声,青烟一冒,打好了。
就这一下,看起来非常简单的动作,但操作起来是极难掌握的,烧热的火候、冷却的程度、水质的优劣,都有很大关系。
淬火淬得不够,则刀锋不硬,容易卷刃;淬火淬过头,刀锋会变脆,容易折断;淬火淬得合适,非要有极其丰富的经验不可。
这一下通常都是老师傅亲自出手,徒弟在旁边跟师几年,十几年都不一定学得来,是看家吃饭的手艺。
师傅要是多个心眼想对徒弟留一手,通常就是留这一手。
就这么个简单的淬火动作,林峰就做不来,这批穿甲箭不能用水淬,水淬应力太大,容易变形,淬刀无所谓,那是粗东西,穿甲箭是要批量生产的精密机件,稍微变形就压不进匣,上不了膛,当然变形后还可以再人工修整,但是极其费工不能量产,不出活。
匠头齐茂盛等人反复试过都不行,林峰才叫他们放弃,自己再来想办法。
还是用绝世好料做淬火剂,亚铁氰化钾加脂肪油,脂肪油没有石腊效果好。
但是宋朝石蜡很贵,石蜡是石油的附属品,是奢侈品,不能自产,是与西域国家外贸换来的,只有高官和小资才用的起。
林峰用不起石蜡,用脂肪油代替,游牧民族也常用脂肪油淬刀,效果比水要好。
亚铁氰化钾则是后世钢铁工业中应用最广泛的淬火剂,又便宜效果又好。
硫磺加铁一起烧,就可得到亚硫酸铁,混入氰化钾溶液就成了亚铁氰化钾溶液。
();() 如此精良的淬火剂,良好的冷却性能即可保证淬火后的穿甲箭具有高强硬度,不变形。
经过渗碳淬火,再低温回火处理后,其表面硬度可达到高碳钢标准58HRC以上,超越这个时代最好的大马革钢,无坚不摧。
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