又一日,匠人依照军令,开始热火朝天的给自己打造工具。
一开始要打造工具才发现,打铁的墩子缺,舀铁的铁埚缺,钳子缺,锤子也缺,凿子锉刀都缺。
各人只顾着给自己打,打铁共用的铁砧又大又笨重,却没人愿意打。
一大群人都挤着仅有的三五个铁砧等着用,却丝毫没人想着先把铁砧打出来的打算,铁匠队长看不下去了,吼了众人一声,让所有人都先打造铁砧,三人一个铁砧先做好再打其他,这才让众人协调好。
铁砧简单来说,就是一个打铁的墩子,只要足够结实足够平整脸盆大小就够了,制作铁砧难度不大,唯独需大量耗铁。
当又一炉铁液出炉之时,匠人们等着取铁铸砧,此时,李孟羲和关羽一块来了。
见两人来,以为又要打造什么东西,匠人队长迎了上来。
“不用,”李孟羲道,“你们忙。”
说着,便和关羽走到了铁池那里。
关羽从边上铁匠手里拿过铁埚从铁池里舀了半埚铁水,然后径自舀着铁走到一个铁砧前,把一个铁砧霸占了。
匠人们疑惑,关将军也会打铁吗?
关羽打铁的本事没有,但,把铁随便锤成个块还是能做到的。
在匠人们疑惑的围观中,关羽,一手夹钳,一手拿着小锤子哐哐一阵敲,看的出来,关羽不善锻造,发力笨拙无比。
铁匠队长再次走过来说,要是打东西,可以找他们打。
关羽摆手拒绝了铁匠们的帮助。
就如造纸术时,因为李孟羲把造纸术的底层原理弄的太明白,讲的太清楚了,关羽也听得太明白了,于是当时造纸时,关羽就忍不住连几个夜晚去煮纸浆,就为一探究竟。
锻铁来讲,和神兵利刃息息相关,关羽就更感兴趣,于是便亲自动手一试。
关羽吭哧吭哧的抡锤锤铁,李孟羲就在边上抱着手臂看着。
关羽虽说打铁不熟,可力气大啊,锤子哐哐的砸就没慢过。
依锻铁流程,生铁锻打成钢之法两种,一种是,生铁打一半脱碳直接成钢,另一种,直接往彻底了打,生铁打成熟铁之后,再从容渗碳。
两种方法,前者工序少,但成功率低,对经验要求也高,而后者虽工序多,但容易操作,成功率更高。
大多百锻钢刀,大多都是先打成熟铁,然后渗碳百锻,也就是,等于两个百轮锻打过程,工作量极其漫长。
依直接锻打脱碳成钢之法,关羽打到一半,停了下来,他抬头看向边上站着的李孟羲,疑惑问,“羲儿,你说这生铁,他是怎么把炭脱出来了的?”
李孟羲想了想道,“炭此物,遇火可燃,而燃烧需气,所以,生铁脱碳,大抵是高温之下,与气充分接触,使炭燃烧成烟跑掉,然后炭便脱掉了。”
“所以,生铁锻打脱炭之时,应多加热,使铁维持热度,越热越好,铁越热,炭烧的越厉害。”
“再有,生铁锤锻,应是往薄了往大了锤,越薄,与气接触面越大,炭燃烧便越快。”
“大抵此两者。”
关羽点了点头,生铁锻打,一要热,二要薄,原来如此。
关羽看了看自己所打的铁,打成了一坨了,且铁打太久都凉了,这是不成的。
关羽把铁用钳子夹起,再次放到火上加热。
此时,看到关羽把铁放在炭火上加热,李孟羲眉头皱起,他想到另外一个问题,铁加热用的是炭火,炭火对铁加热时,既可以将铁中的炭烧掉,但同时,也会往铁中渗入炭,那炭火对铁的渗碳速度快,还是脱碳速度快?
不晓得。
反正是,炭火既能脱炭,同时又能渗炭。
生铁烧一段时间,炭含量会降低,同时,熟铁放炭火上烧一段时间,炭含量会升高。
若能设法改进火焰,不用炭火焰了,用氧气加热,用其他不含炭的物质加热,锻造就清晰的多。
可,东汉末年,除了炭火,几乎没可能用其他热源进行锻造。
若用生铁——熟铁——渗炭成钢这个技术流程来锻钢,生铁锻打已知是要温度高一点便于快速脱炭,但熟铁渗炭,与之相反,目的是为了让炭渗入铁中,那么,为了减少炭的自消耗,熟铁渗炭时,熟铁温度可以低一些,同时,炭火温度也可以低一些,这样,渗炭速度可较大于炭的燃烧速度。
也就是,在锻造过程中,用两种火,一种火高温烈火,一种是上面堆满炭,下边小火半明不明的小炭火。
打生铁时,高温烈火加热使生铁温度尽可能高,而熟铁渗炭,用多炭小火的炭火低温高效渗炭。
而看铁匠们只有一种火炉,这不知是铁匠们工具不完善,还是根本就没有刻意进行双火锻打的意识。
依照李孟羲所讲,关羽在之后的锻打过程中,把铁尽可能往薄了打,打成薄薄的铁片,然后很频繁的拿火上加热。
李孟羲见此一幕,顿时又觉得略有不妥。
面积,高温的生铁在空气中和氧气燃烧,因而砸的越薄,越利于脱碳,但拿回火中烧的时候,此时若依然是一个薄铁片,那么在空气中面积大容易脱炭,同理在火中加热,一样也容易被炭渗入。
也就,影响脱碳效率。
所以,技术改进一下,便成了,【生铁锻打之时,尽可能锻打使其摊薄,但在重新加热之前,尽可能缩小生铁表面积,使其锻打成一团。】
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