按照后世的标准,由铁水直接冷却形成的白口铁,除了当做炼钢的原料,并不具备实用的价值。王延兴浇铸许多生铁锭,除了要拿回泉郡展示成绩外,也是准备用来炼钢。只不过他能用的炼钢的法子,既不是平炉、也不是转炉,更不可能是电炉,而是苏钢法。
在反射炉中,将生铁块置于熟铁片扎成的铁饼子上空,因为熟铁的熔点高达一千五百度,而生铁的熔点不过一千一百来度,所以,随着炉温的上升,生铁块由黑而红,由红而白,最终化成一滴滴的铁水往下滴时,熟铁片虽然已经被烧成了亮白色,却依旧还是一片一片的样子。铁水顺着铁片之间的缝隙往下流,一边下流,一边和铁片发生冶金反应。
在反应中,生铁中的碳,一部分被烧掉,另一部分则被渗透到熟铁中去,等生铁尽数化成铁水。滴落渗入熟铁片盘后,再保温一段时间,生铁和熟铁中的碳含量得到了较好的中和,一起成为了产量和品质都还过得去的钢。
当然,这个不错,只能是跟同期的钢质相比。毕竟这种冶炼的过程,并不可控,冶炼完成后,得出来的钢的含碳量,也没办法检测。
只能取样做力学检查,间接来表现:将每次练出来的钢,取样,用锻锤打成薄薄的长条,再退火后,检查它们的韧性。含碳低的钢的韧性会相对好一些,反之,刚性会较好……
想做刀剑、甲胄,自然是要用中碳钢或者高碳钢为好。可烧了五十多个熟铁饼子之后,偏偏就是有一大半是低碳钢。
可又能有什么办法呢?
低碳钢就低碳钢吧,比生铁总要好!
自我安慰了一番之后,心里又叹了口气:哎,也许多练练,能熟能生巧吧!王延兴将选拔、培养熟练的苏钢法的工人的任务交给章大炉处理后,把精力转移到了另一个课题之上:可锻铸铁。
可锻铸铁名为可锻,其实并不能用于冷锻加工,只是比灰口铁有更好的韧性罢了。它由白口铁进行高温石墨化退火而来。因为有接近钢的性质,是一种性能相当不错的铸铁。在后世的汽车工业中,就用到许多可锻铸铁作为结构件。唐代当然没有汽车业这个吃钢材的大户,唐代消耗铁器最大的行业是军事。王延兴准备用可锻铸铁来制备军器。当然,不是用来制作刀剑,而是用来制作甲胄!
只是,在没有温控设备的这个年代,想要实现高温石墨化退火,并不简单。要判断炉温,只能通过观察铸件的颜色来大致地判断。
先用铁水浇铸出百余片32开书页大小的薄薄的铸铁片,用耐火转托盘盛好,放入发射炉中,随着火力的逐渐加大,炉内温度渐渐升高,铁片的颜色也渐渐地由暗红,变为赤红,再转为橙黄色,当温度再进一步身高,橙色有趋淡的变化的时候。这个时候,铸件的温度也到了大约900多度。
这便是高温退火所需的温度,维持这个火力,让它们保持橙黄色的状态。当然,木炭的热值不高,需要不断地添加燃料,炉内的温度也会上下起伏波动,所以,退火的效果自然不能跟后世相比。
这种状态,要保持一天一夜。然后,需要将反射炉的温度下降一些,让铁块的颜色变成红色,也就是大概700多度的样子,再保持一个白天,然后就可以出炉冷却了。
算着时间,王延兴过来查看退火的效果。炉头连忙从炉中取出几片已经摊凉的铁片。
看着这些黑漆漆的铁片,罗二和章大炉脸上露出疑惑的神色,他们仅有的热处理的经验,都来自于王延兴的演示,完全不理解。为何要将已经铸好的铁片再丢进去烧烤?而且,一烧便是两天一夜。不说其他,单是这耗费的木炭可就不是少数。
只是之前被王延兴展现出来的手段所慑服,不敢出言质疑。只能依照王延兴的吩咐,将这些其貌不扬的铁片收集起来,呈给王延兴。
看着两个人脸上藏不住的疑惑,王延兴装作没看见的,件起其中的两片,对敲了敲,发出叮叮的脆响,震去面上的浮尘,露出乌青的表面,问道:“你们觉得,某要制作此物为何用?”
两人看了看那铁片的大小,觉得像是菜刀,却没有柄,说是锄头,却没有孔,齐齐地摇了摇头:“某等不知!”
看他们不解,王延兴想跟他们直说,可心中其实也是有些不太确定这次退火到底成不成功,便说道:“那试试便知晓了!”
说罢,王延兴让一旁的杂工找了两块木头,将铁片架在上面,对身侧的朱彤说道:“大个!来!用横刀扎一下,看着用多大的力气才能扎透。”
用横刀扎一下?哦!原来衙内是打算制作甲页!
朱彤也喏了一声,跃跃欲试地看了看这铁片,也就一寸不到的厚度,估摸着应该不太难,拔出横刀,噌地一下朝铁片中央位置扎了下去。
叮……一声金属撞击声下,明显地看到横刀的撞击下,那铁片被压得往下一沉,随着朱彤收力,竟又回复到原状。朱彤有些吃惊地提起横刀,却发现自己这随意的一扎并未能扎透铁片,而只是在上面留下了一个小坑……
朱大个的力气是大家都有所见的,他看似随意的一下,力气不会太小,竟然没有扎透?看来,这次的退火试验是成功了。用这铁片做甲页,应当是够了!
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