現在就連鋼鐵的量產化還沒能實現,特種鋼材的量產化更是無從談起,只能想辦法從技術層面上突破了。
朱舜帶著趙斗米走回了鑄炮車間,詢問道:“有沒有嘗試過西洋鑄炮法。”
趙斗米先是點頭,又是搖頭:“恩師,西洋的陽模鑄炮法已經嘗試過了,但是也無法做到讓火炮炮膛最硬。”
“火炮澆鑄完成以后,冷卻的速度影響火炮的機械性能,冷卻越快質地也就越硬。”
“要想讓火炮的使用壽命提高,只有讓炮膛的硬度最高,才能提高使用壽命,也就是說要讓炮膛先冷卻下來。”
“但是實際情況恰恰相反,鑄件一般都是從外向內冷卻的,炮身先冷卻,隨著溫度降低逐步向里面冷卻。”
“所以才會把澆鑄好的火炮填埋在泥土里一到兩天的時間,做不到讓炮膛先冷卻,只能讓炮膛的冷卻速度和炮身保持一致了。”
朱舜很清楚弟子趙斗米所說的物理現象,散熱速度和表面體積是相等的,炮身的表面積比炮膛要大,所以冷卻的速度就快。
炮身冷卻的快就先收縮,這也就造成了炮身已經冷卻硬化了,炮膛還沒進行冷卻結束,質地比炮身要軟。
往往會造成炮膛的變形,嚴重了炮膛內壁還會出現裂紋,殘次品的數量提高。
所以紅夷大炮在鑄造完成以后,一般都會進行灌水測試,測試已經完全冷卻的炮膛有沒有裂紋。
要想提高火炮的使用壽命,技術難點在于炮膛的冷卻速度。
朱舜漸漸有了主意,就是不知道可行不可行:“斗米,喊來一名匠頭演示西洋鑄炮法。”
趙斗米看到恩師臉上的表情,難道恩師有了解決辦法?趕緊去找來了一名精通西洋鑄炮法的鑄炮匠人。
等到這名鑄炮匠人走過來,居然是一名穿著青布對襟的紅毛番,來自荷蘭的鑄炮匠。
趙斗米看出了恩師心里的困惑,解釋道:“這是二叔花銀子從西洋人那里買來的,那些西洋人真是不知圣人教化,毫無人性可言。”
“為了一些銀子居然搶著把西洋的鑄炮匠和學者送到松江府,聽過來送鑄炮匠的管事說,西洋人販賣本國子民的熱切都快達到瘋狂的程度了。”
大航海時代的船長和所謂的航海家們,確實是一群人渣,為了金銀沒有不敢做的事情。
大明的晉商也好不到哪去,和那些渣滓一個德性,只要有銀子通敵賣國那叫一個賣力。
朱舜想到那群通敵賣國的晉商,心情就有些不痛快,等到工業革命在北方五州府徹底鋪開,有的是時間慢慢弄死這幫賣國賊。
師徒二人交談了幾句,西洋鑄炮匠開始演示西洋的陽模鑄炮法了。
首先要制作一個陽模,西洋鑄炮匠拿來一根作為支撐體的錐型木材,用草繩密實的裹纏出大炮的形狀。
裹纏出的陽模要比炮膛小很多,陽模表面距離炮膛最少有30厘米,就可以進行下一步了。
裹纏完畢,兩名學徒用黏土和水也攪拌出了大量的泥漿,西洋鑄炮匠把這些黏土泥漿一層層均勻的涂在陽模表面,每一次都要等干透了才繼續糊下一層。
因為只是演示,沒有那么多時間在這里等著一層層泥水涂上去,西洋鑄炮匠演示了三四層就讓幾名學徒搬來了一個涂好的陽模。
西洋鑄炮匠拿出鏟子刻刀等工具,在干透的陽模表面進行矯正,就像大明鑄炮法雕刻石蠟一樣,把陽模矯正的和炮膛一致。
朱舜在旁邊看了一段時間,就在西洋鑄炮要開始演示下一步的時候,說了一句莫名其妙的話:“陽模再刷幾層,最少要比正常陽模厚1厘米。”
厚1厘米?
趙斗米不解的看向了恩師,難道是要鑄造更大口徑的火炮,但也不對,哪有只大1厘米口徑的火炮,只有不符合標準化的殘次品才會只大1厘米。
朱舜也沒有解釋,只說了一句增厚最少1厘米便不說了,這個時候京師大學堂學子們聽說山長找到了先冷卻炮膛的辦法,陸陸續續放下手里的研究走了過來。
就在西洋鑄炮匠完成對新陽模的制作,負責軍火研究的京師大學堂學子們基本上都到齊了,給朱舜行過禮以后站在旁邊觀摩。
新陽模制作完成,照常開始了下一步的制作,在陽模表面涂上一層石蠟,保正陽模變的很光滑。
陽模制作結束,接來下就是制作火炮的鑄模,也就是包裹火炮的外部模具。
西洋鑄炮法鑄模所用的泥料就多了,除了黏土以外,還需要陶土、細沙,外加水混合而成的半流質泥漿,一層層的涂在陽模上。
鑄模也需要很長時間的自然陰干,好在鑄炮車間對于鑄炮匠的鑄炮技巧沒有硬性要求,一定要統一。
不是什么都需要統一的,這樣也不合理,畢竟鑄炮匠的手藝都是熟練了幾十年才達到如今的地步,只要能夠按時交付統一口徑的火炮就行。
西洋鑄炮匠的匠作臺有已經陰干好的鑄模,朱舜等人走到擺放鑄模的地方,繼續觀看。
西洋鑄炮匠先是觀察了其中一個鑄模的陰干程度,干硬的程度差不多了,取出了陽模。
鑄模和陽模之間提前涂了一層石蠟,很容易就把陽模取了出來,兩名學徒抬著陽模放在了旁邊。
鑄模完成以后,接下來就是要制造型芯了,一個由黏土制成的圓柱體。
型芯的制造也需要耗費時間等著黏土陰干,西洋鑄炮匠不遠處的混凝土地面上,擺放了虎蹲炮、五百斤野戰炮、千斤攻城炮等提前制作好的標準化型芯。
西洋鑄炮匠走過去拿了一個虎蹲炮的型芯,裝在了主模具里面,最后和大明鑄炮法一樣,埋在了鑄鐵爐旁邊的混凝土圓坑里,用泥土填埋好。
完成這一步,西洋鑄炮法就結束了,接下來只需要把融化的鐵汁澆鑄進去,就能得到一根虎蹲炮的粗胚了。
只要各項參數合格,就能裝備出廠了。