每台熔炼炉的最大熔炼质量可以达到30公斤,但对于钢铁这类熔点较高的金属来说,一次最多只能处理10公斤。
这样的处理能力应对那些普通的工具制造已经是绰绰有余的了。
魏民生通过对讲机通知发电场单独保障这个作坊的用电需求后,按照中频炉的使用说明要求,连接了熔炼炉体以及水电路。
合上作坊总电源闸刀,将熔炼炉的功率调至最小后,打开熔炼炉的电源开关。
然后让人取了几块切割圆形钢板时剩下的边角料过来,用铁钳放进了熔炼炉的坩埚内。
由于这次是试运行,而且目的也只是一把刀具而已,所以只放入了一斤多的边角余料。
随着功率的加大,坩埚内的材料表面冒起了淡淡的青烟。
魏民生一边看着说明书,一边操作着熔炼炉,动作虽然有些生疏,却也只用了几分钟的时间,就把坩埚内的那些边角余料化成了铁水。
旁边的郑元看得目瞪口呆,这是什么情况?
为什么一点火焰都没有看到,那些坚硬的材料就在眼皮子底下化成了一滩铁水。
魏民生摇动手柄,控制着坩埚将里面的铁水倾倒在做好的模具中,冷却后就形成了一个圆柱体。
看到那已经成形还带着高温的圆柱体,正在发呆的郑元仿佛瞬间活了过来,本能似地了以前打铁时的状态。
左手取过旁边的铁钳,把那圆柱体夹到铁砧子上,右手抓起旁边的铁锤就挥舞了起来。
随着“铛、铛”的声音,那根圆柱体就像活过来了一样在铁锤的敲打下不断地变幻着形状。
可是,那材料从模具中取出来的时候温度已经下降了很多,所以十几锤子下去之后,就需要再次进行加热才能够锻打。
郑元夹起铁块正准备按照魏民生的样子依样画葫芦把它放到坩埚内加热的时候,魏民生出声制止了他。
这坩埚的作用是将不规则的废料熔化成铁水,然后浇铸成规则的钢锭,便于后期的加工。
而普通的热处理就用不了这样大的功率,只需要一个特制的线圈就可以很方便地加热工件,而且加热的时间更短,效率更高。
魏民生打开了另外一个中频炉,接上的就是那种特制的线圈。
用铁钳把那已经敲打过的铁块悬空放到线圈中间,随着功率的加大,铁块就以肉眼可见的速度变红了。
先前在坩埚中熔化废钢的时候没有看清楚是怎么回事,现在这铁块就在自己眼皮下,几个呼吸之间就被这“无色无形的火焰”烧得通红。
这究竟是什么样的火焰?
除了铁钳上烧得通红的铁块发出的热量,竟然感觉不到其它火焰的温度。
忍住心底的惊讶,郑元接过魏民生递过来的铁块,再次放到铁砧子上敲打起来。
有了这样方便快捷的加热设备,不一会儿的功夫,一把砍刀就被郑元了出来。
现在,就到了最关键的一步,只要进行淬火之后,就可以测试这把砍刀是否能够砍断铁丝了。
深吸了一口气,郑元用铁桶在一座小山的山顶上取了一桶地表上水坑里的水来。
淬火是一个把普通兵器成为“凡兵”还是“神兵”的关键,按照郑元祖先的说法,必须要取离天最近的“天水”,再加上独一无二的配方,就可以大大的提高成为“神兵”的机率。
魏民生看了郑元的做法,心里若有所感,这“天水”,恐怕并不是因为其离天最近的的原因,而是因为山顶的水洼里的水是最纯净的雨水,不会像井水那样可能含有其他无法掌握的矿物质和微量元素。
这样的水更能够保证淬火液的相似性,才能够保证加入配方后不会因为采用了不同的水质引起的不可控制的结果。
郑元在取水时还虔诚地跪在地上对天拜了几拜,口中还念念有词,估计是求得上天保佑的意思吧。
取到水后,郑元从贴身的地方取出了一个小包,把小包里面的东西小心地往水桶里面倒了一些,用木棍搅拌均匀后,用手沾了点,闭着眼睛用舌头尝了一下味道。
片刻之后,又从小包里倒了一些在水桶里面,重复着先前的动作。
第297章 勉强过关吧()
郑元把淬火用的水配好之后,魏民生也尝了一下,原来那小包里面的东西应该就是最常见的盐巴。
再次来到了那个叫什么中频熔炼炉的地方,在魏民生的帮助下,郑元用那“无形之火”给那砍刀加热,做淬火之前的准备。
随着刀身慢慢地变红,郑元的眼睛越眯越小,仔细地观察着刀身颜色的细微变化。
待到他感觉火候差不多的时候,取出砍刀,迅速地放到了先前配好的淬水里面。
砍刀与水接触的地方,伴随着细微的爆炸声,腾起了一阵白雾,刀身也迅速地冷却了下来。
淬火完成之后,郑元用手指敲了敲刀身,听了一下声音,满意地点了点头,笑着对魏民生说:“我的刀已经完成了。”
对于这个时代的冶金技术来说,魏民生没有抱多大的希望,他的要求是只需要砍得断普通铁丝就可以了,也没有指望能够达到现实世界中特种钢的那种水平。
所以,他取出早就准备好的一根麦秆粗的普通铁丝,递给了郑元。
郑元用手指弯折了一下,的确是普通的铁丝,心下大定。
如果这根铁丝的材质与那船上的钢绳一样的话,自己刚才出来的这把砍刀还没有砍断它的信心。
这把刀使用了那种无形无色的“神火”,再加上材料本身就相当于百炼钢的质量,感觉上已经比自己以前用一种炉火出来的东西要好得多。
这一点从刚才手指敲击的声音上就可以听得出来,但究竟能够好到什么程度,郑元的心里还是没有多大的底,因为他以前从来就没有出这种水准的东西。
把铁丝放在木凳上,握着砍刀的手已经微微出了点汗,是否成功就在这一刀之下了。
砍得断,就可以拿到这个华夏国成员的身份,自己一家后半辈子就可以衣食无忧。
砍不断,就不知道要什么时候才有这样的机会了,只有看自己的孩子有没有通过华夏国考核的本事。
靠后人来解决自己的衣食问题,郑元总感觉有些不好意思。
咬了咬牙,郑元握着砍刀的右手奋力一挥,然后狠狠地砍下。
“笃”的一声,由于用力过大,砍刀的刃口全部陷入了木凳之中。
手中的这截铁丝还在,但砍刀另一面的铁丝已经不知道飞到什么地方去了。
转过手中的铁丝,切口非常光滑,应该是砍刀砍断的。
但那砍刀的刀刃究竟有没有受损还不知道,如果是两败俱伤的结果,那么这次的淬火还是没有达到理想中的效果。
右手一使劲,砍刀就从木凳中取了出来,迎光一看,还好,刀刃没有被崩出缺口。
郑元笑了,高兴地把手中的砍刀递给了魏民生。
魏民生接过砍刀,仔细检查了一遍,的确是已经达到了任务说明中的条件。
看着郑元那骄傲的样子,魏民生决定压他一压,免得他不知天高地厚,恃才自傲。
于是,魏民生很随意地说了句:“算你勉强过关吧。”
“勉强过关?”
郑元心里已经觉得自己刚才出来的这把砍刀已经是这辈子处理得最完美的了,可却只得了个勉强过关的评语。
于是,他不服气地说:“那请问先生,究竟要达到什么样的程度才不算是勉强过关。”
那勉强两个字被郑元特意加重了读点,向魏民生表达着自己的不满。
魏民生走到一边的工具柜边,装模作样地从空间中取出一把使用现代工艺生产出来的用于砍骨头的砍刀。
转身递给郑元说:“你可以用你的刀和这把刀对砍一下,就明白我刚才所说的勉强过关是什么意思了。”
郑元接过这把砍刀,目光立即就被光滑如镜的雪亮刀身吸引住了。
这……这是怎么做到的?
再好的刀,在打磨的时候都不可能做到将整个刀身都如同刀刃一样的雪亮。
而且,这把刀的棱角分明,就像是用利刃切过的一样。
手指敲击时声音清脆、余音绵长,的确感觉是要比自己刚才那把砍刀要好得多。
但是,郑元这种技术性人才,并不容易被表面上的现象所折服,他们只认同眼见为实。
虽然心底的信心已经有些动摇,但面子上还是要争一下的,所以就耍了一点小心思。
郑元左手握住魏民生给他的这把刀,刃口向上放在木凳之上,然后用右手举起自己砍刀地砍了下去。
虽然按照物理中所说的力的作用是相对的,两把刀互砍,两把刀都会受到同样的冲击力。
可像郑元这样一动一静之下,还是有些细微的差别的。
挥动的砍刀,在接触到静止砍刀的一瞬间,多少都会顺着刀刃的方向滑动一小段距离。
这样一来,刀刃所受到的冲击力就会被分散到这一小段的刀刃上,实际上相当于接触面积变大了很多倍,刀刃受到的压强就变小了。
而静止那把刀的受力部位几乎就是一个点,在这样一个点上承受同样的冲击力,压强就大了很多倍。
所以,大家在实际生活中就会发现,两根同样的木棍互相敲击,挥动速度慢的更容易折断。
这可不是运气,而是力量运用上的一种技巧。
郑元心里就是打的这个主意,想用这种技巧来弥补两把刀之间可能存在的差距。
第298章 差距()
郑元的主意打得不错,但有些差距并不是靠那点技巧能够弥补的。
当差距达到一个不可逾越的地步时,使用再多的技巧都只会出现同样的结果。
就好像全世界的鸡蛋都砸不烂一块坚硬的石头一样,这已经是本质上的差距了,根本就不是靠数量能够弥补的。
很不幸,郑元就遇到了这样的情况。
在两把砍刀碰到一起的时候,手腕上传过来的力量一顿,有意做出的轻微滑拉动作并没有完成。
郑元心底一咯噔,卡住了,这是什么情况?
一阵不妙的感觉涌入了郑元的脑海。
侧眼一看,自己刚才那把“神兵”级别的砍刀,刃口上已经被崩缺了一块。
拿开自己的砍刀后,下面那把砍刀的刀刃依然光洁如镜,没有出现丝毫的损伤。
郑元瞪大了眼睛,看着自己那把刀的缺口,这……这就是差距吗?
魏民生也怕把这个好不容易招来的“技术人员”打击得太惨,从而失去自信,所以就对郑元说:“你知道差距在什么地方吗?”
“差距在什么地方?”郑元仿佛又回到了自己父亲教导自己观察火候的时候,他就是这样问的。
郑元也就是在不停的找差距的过程中不断地学习,不断地积累经验,不断地提升自己的锻造能力。
本来以为自己的锻造水平至少也已经达到了一流水平,可是现在看来,这差距可不是一星半点。
而且,听这话的意思,好像是有意指点自己的样子。
学无先后,达者为先。
既然自己技不如人,也没有什么好说的。
如果眼前之人真的能够告知自己差距在哪里的话,也算得上有半师之谊了。
想通了这点,郑元放下手中的砍刀,拜服在地,说:“还请先生指点。”
魏民生让郑元起来后,带着他慢慢地来到先前加热钢材的地方。
然后对郑元说:“你这淬火的方式还存在很多的问题,所以无法让钢材达到最佳的硬度和韧度。
我看你在淬火之前,并没有进行退火。”
“退火?”
“据我所知,想要达到我给你看那把砍刀的硬度,必须要经历四道工艺。
这四道工艺分别是退火、正火、淬火和回火。
你刚才的操作里面,只使用了一道淬火工艺,所以硬度虽然上去了,却缺乏了一种韧度,遇到大力磕碰的时候很容易崩裂。”
“四道工艺?”郑元努力地在记忆中搜寻这些东西,却没有想到一点与这有关的东西。
“这四道工艺是保证最后拥有最佳状态的必要流程,缺一不可。
这退火就是第一道工序,在砍刀成型之后,应该将整个砍刀加热到一个适当的温度,并保持这个温度一段时间,然后再慢慢地把温度降下来。”
“这样做有什么目的呢?”
“这样做的目的是让砍刀整体均匀受热,使其内部组织达到或接近平衡状态,保证材质的一致性和整体强度。
如果没有经过这道工艺,砍刀内部存在的一些细小缝隙就无法消除,哪怕后期的淬火再完美,也弥补不了这些缺陷。
这些细小缝隙的存在就是容易被崩坏的原因。”
“原来是这样啊!”郑元心里回忆着自己锻造的过程,才想明白为什么同样的淬火方式,要想出“神兵”却要靠运气的原因了。
原来,他们不断加热锤打的过程中,有时候无意中就满足了退火的条件,提高了毛坯的整体强度,为后期的淬火打下了坚实的基础。
“第二种工艺是正火,也是先把砍刀加热到一个适当的温度,然后放在空中让其自然冷却。
正火的效果同退火相似,只不过其内部的结构更加细密,从而具有切削性能,刀锋更利。”
这两种看似简单的做法,没想到竟然可以取得这样的效果,他们又是怎么知道的呢?
郑元忍住心底的震惊,努力记下魏民生说的一切细节。
“第三种工艺是回火,是在淬火工艺之后的处理工艺。
回火工艺要求将淬火之后的砍刀再次加热到低于710度的一个温度进行长时间的保温,然后再冷却。
经过回火工艺处理之后,在保持硬度的情况下,砍刀的脆性被进一步降低。
你刚才在对出来的砍刀进行处理时,只运用了淬火这一种工艺,其它三种工艺根本就没有使用。
这样处理出来的砍刀整体强度自然要大打折扣,所以根本无法与使用完整工艺出来的砍刀相比较了。
而且,就算是你使用的淬火工艺过程中,也还存在一些问题。”
“淬火过程中也还有问题?”郑元惊讶地说。
“对。
我给你的这种材料,要想达到最佳性能的话,它在淬火加热的时候,最佳温度是780至830度,而你却将它加热到了近1000度。
这样的结果是冷却时间变长,无法达到最佳的强度,甚至因为内部的热胀冷缩不均匀造成内应力,使砍刀出现轻微的变形和内部开裂。”
第299章 淬火的秘密()
一连几个“度”从魏民生嘴里说出来从未接触过这个概念的郑元感觉到一阵茫然。
“敢问先生,这‘度’是什么意思?”
“确定淬火的时机,我们使用了摄氏度这个单位对不同的温度来进行区分。
简单地说,水结冰的时候大概是0度左右,而水烧开的时候大概是100度左右。”
“这水烧开是100度倒好理解,可你怎么知道我先前的砍刀被加热到了近1000度呢?”
魏民生扬了扬手中的一个红外线测温仪,说:“我手上这个仪器就可以测出大部分物体的表面温度,先前你结束对砍刀加热的时候,仪器显示的记录是952度,已经超过了最佳温度上限一百多度。
经研究发现,
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