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用的侷限性。水能只能拿來做那些24小時持續不停的反覆做功,卻沒法提供那些時而需要出力、時而需要停機的靈活作業——就好像一個蓄熱爐的鋼水包,要用水力能來控制鋼水包傾倒鋼水到模具內連鑄或者勻速倒進水力軋機裡,就根本不可能做到。
這些要靈活控制的作業環節,或許到錢惟昱統一天下那一天為止,都只能透過人力實施。他在某些方面步子邁的太大,終究被短板給扯著了蛋——比如人力的極限,就讓鍊鋼爐只能保持在一爐四千斤的最大極限了。
第314章 板甲
湖州鋼鐵廠的位置只是處在西苕溪邊,水流畢竟不夠湍急,估摸著用這裡的水車帶動、木質結構傳動的鍛機和軋機,充其量也就只能形成二三十噸的鍛壓壓力,要想加工大厚度、緻密的鋼材還是有些力不從心。
鍛造和軋擊時鋼料本身的溫度不能低於八九百度,太冷的話鋼材變硬,區區幾十噸的分量就無法一次性軋製或者鍛壓成型了。同時鋼板的厚度也不能太厚,估摸著最多就只能熱處理最多一寸厚的材料。如果再厚,那就只能進一步抬高鍛造時鋼料的溫度,這樣不僅對於鍛造錘頭本身的損耗加重很明顯,也會導致材料在熱鍛情況下應力釋放的不充分,機械抗拉、抗扭矩強度不如冷鍛出來的材料。
後世為什麼會有那麼多國家要弄萬噸水壓機?為啥法國人的空客弄出a380客機後,主起落架還要拿到毛熊國那裡請毛熊國用八萬噸的模鍛機鍛壓出來?其實就是因為鋼材本身的合金配方越強韌、對應力釋放的需求越高、厚度越大,就需要用越重型的鍛壓機來成型鍛造。在數十噸的分量下,只能把高溫軟熱的薄鐵板壓制變形;而在幾萬噸的液壓下,哪怕是一整坨的合金鋼鋼坯,都能像捏橡皮泥一樣在區區200度的低溫下冷鍛變形。
只能進行應力特性不盡如人意的熱鍛造,而且還只能加工一寸厚以下的薄料。如此的技術特性,讓錢惟昱在為吳越國軍器監的鍛鋼車間尋找第一種適合一體成型的實驗物件時,著實費了一番腦子。直到這裡正式開工前,錢惟昱才選定了第一個目標:可以用這種機械,進行整塊鋼質胸甲的鍛造。西洋板甲的厚度一般也就幾個毫米,在八九百度的溫度下屈服強度還是比較弱的,正好適合練手。
……
鋼水在半黏稠狀態下被傾倒到一個扁平護框劃定的容器內,隨後跟著底下經過隔熱層後放置的腳踏式牛皮傳送帶一起傳動給進——牛皮傳送帶是緊繃在兩個粗糙的木質輪子上的,然後輪軸延伸線上有曲軸踏輪,如同腳踏車和車輪舸的踏板一樣,在需要給水力鍛機投料的時候,就會有工匠過來勻速踏動踏輪好讓傳送帶給進紅熱的鋼坯。
水力給進的傳送帶在這裡並不適合,因為這裡的傳送帶只有在蓄熱爐的鋼水出爐、等待鍛造的時候才需要短暫開工,而大部分時間是沒必要轉動的。水力那種一天十二個時辰源源不斷轉動的機構用在這裡不僅不高效,還只會徒然增加機械結構的磨損。
人力的靈活在這個工段環節顯得很適用,但是卻需要考慮一個問題:那就是踏輪給進的工匠在踏板的時候是否可以做到足夠勻速?如果動作上有時快時慢的問題的話,攤在傳送帶上的熱鋼坯就會存在冷卻定型過程中厚薄不均的問題。
為了這個事兒,沈默也是從工匠中挑挑揀揀,訓練了許久才略微弄出了幾個熟練工。而其他不熟練的,就暫時只能拿便宜得多的稀麵糰練手——換一條專門供練手藝的傳送帶,只不過上面傾倒的不是鋼水而是麵糊,傳送帶下面也有加熱的炭火。讓手藝不精的工匠透過踏輪傳動練習攤麵餅的活計,如果那一天攤出來的煎餅果子厚薄很一致了,才有資格上鍛造生產線。
據說,在錢惟昱蒞臨視察之前,長興鋼鐵廠的全部工匠們大半個月都沒吃到一口米飯,這些江浙稻作文明的漢子,每人每頓都只能啃煎餅果子。在吃了大半個月煎餅果子之後,才敢拿出來給錢惟昱顯擺手藝。
厚薄均勻的鋼坯逐漸給進,喂入兩個限定厚薄的大石磙子底下,再穿出來的時候,便只有非常標準的一分厚度了。石磙子背後是一道閘門一樣的切割刀頭,是用凸輪機構迴圈往復絞起…砸落以便把鋼料切成一塊塊長短合適的鋼板——到這一步為止,所有的步驟和隔壁湖州錢監鑄幣廠裡軋銅板的工藝是差不多的。只不過鋼鐵廠裡的軋擊錘頭分量更重、鍛造力度更強,同時熱鍛時產線上的材料溫度也更高。
然後,切下來後還未散去紅色的鋼板被直接丟進一個陶製的凹坑裡面放平,上頭一個同樣鐵質的鍛造錘頭緩緩落下——注意