翡翠谷火铳制造坊。
爆竹声还在山谷里回荡,年味儿还没散干净,李辰已经蹲在锻造车间里了。
车间里热浪滚滚,十几个铁匠炉烧得通红,叮叮当当的打铁声震得人耳膜疼。
“砰!”
一声巨响盖过了所有声音。
不是爆竹,是炸膛。
一支刚试射的火铳炸得四分五裂,碎片崩得到处都是。
持铳的老工匠王铁手被炸开的气浪掀翻在地,右手虎口撕裂,鲜血顺着指缝往下淌。旁边的学徒吓得愣住,还是医匠反应快,提着药箱冲过来包扎。
周围的工匠们脸都白了。
这不是第一起炸膛事故了,上个月就炸了三回,伤了五个人。现在工匠们试射新铳时,手都在抖。
墨燃捡起一片炸碎的枪管,凑到火把下仔细看。火光映着墨燃铁青的脸,这位墨家传人盯着碎片看了半晌,狠狠把碎片摔在地上。
“又是杂质!”墨燃声音嘶哑,“这块黑点是硫,这块黄斑是磷……铁矿不纯,杂质太多!怎么锻打都没用,杂质锻不出去,留在铁里就是隐患!”
李辰蹲下,捡起另一块碎片。碎片断面粗糙,能看到细小的气孔和夹杂物。这样的枪管,不炸才怪。
“现在用的铁矿,从哪里来的?”李辰问。
“北山铁矿,已经是方圆三百里最好的矿了,但再好也有杂质。咱们现在这锻打法,对付普通刀剑还行,对付火铳……要求太高了。”
赵淑仪挺着五个月的肚子,扶着腰慢慢走过来。这姑娘自从怀孕后,非但没离开制造坊,反而来得更勤了——用她的话说:“肚子里这个,将来也要学算学,现在先听听打铁声,熏陶熏陶。”
“王爷,墨先生。”赵淑仪看了看地上的碎片,“妾身算过,照现在的炸膛率,每造十支火铳,就得炸一两支。炸掉的成本不说,伤了工匠,坏了士气,得不偿失。”
李辰站起身,在车间里踱步。火把的光把李辰的影子拉得老长,在墙上晃来晃去。
“如果用铜呢?”李辰问。
“铜?”墨燃一愣,“铜太软,做刀剑都嫌软,做枪管?打一铳就得变形。”
“那如果……”李辰停下脚步,“用铁,但不锻打,直接铸呢?”
“铸?”墨燃瞪大眼睛,“王爷说笑呢?铸铁脆得像饼干,一敲就碎,怎么做枪管?”
“不是普通的铸铁。”李辰脑子里有些模糊的记忆片段——前世好像在什么地方看过,明清时期有什么铁模铸炮的技术?记不太清了,但大概原理……
李辰眼睛亮了,拉起墨燃:“走,去你书房!我画给你看!”
墨燃的书房乱得像个废品站。
桌上堆满了图纸,地上摆着各种模型,墙角还靠着几支炸坏的废铳。李辰推开桌上的杂物,铺开一张大纸,抓起炭笔就画。
赵淑仪也跟进来,找了张椅子小心坐下,眼睛盯着李辰的笔。
炭笔在纸上唰唰作响。李辰先画了个圆筒:“这是铁模,用生铁铸成,内壁要绝对光滑。”
又画了个示意图:“造枪管时,把融化的铁水灌进去,冷却成型。这样出来的枪管,没有锻打的接缝,是一整根铁管。整体性好,受力均匀。”
墨燃盯着图纸,眉头拧成了疙瘩:“王爷,铸铁脆,这谁都知……”
“不是全用生铁。”李辰打断,在纸上写下一串字,“铁水里加锡,加铜。锡能提高硬度,铜能增加韧性。比例……大概铁九成,锡半成,铜半成?具体要试。”
赵淑仪开口:“王爷,这配比……有依据吗?”
李辰手一僵。依据?前世在博物馆看介绍牌算不算依据?当然不能这么说。
“根据……前人的经验。”李辰含糊道,“总之要试。不同的比例,铸出来的铁性能不一样。咱们要找到最适合做枪管的配比。”
墨燃还是摇头:“就算配比对了,铸铁冷却时会收缩,会变形,会出气孔……问题多了。”
“所以冷却要控制。”李辰在纸上画温度曲线,“不能自然冷却,要控制冷却速度。太快了会裂,太慢了晶粒粗大。要有个合适的温度,保持一段时间,让铁水慢慢凝固。”
“这叫‘退火’。”赵淑仪轻声说,“妾身在算学书里看过,金属加热到一定温度再缓慢冷却,能消除内应力。”
墨燃惊讶地看向赵淑仪:“赵夫人还懂这个?”
赵淑仪脸微红:“妾身不懂锻造,但懂算学。王爷说的这些,其实都是算学问题——配比是比例问题,冷却是温度曲线问题,都可以算。”
墨燃眼睛亮了,转身翻出一沓纸:“赵夫人说得对!我光顾着试,忘了算!来,咱们现在就算!”
三人围着书桌,一个说,一个算,一个画。
李辰说思路:“铁模内壁要光滑,光滑到什么程度?要能照出人影。”
墨燃画图纸:“那得用最细的砂轮打磨。但砂轮怎么驱动?人力太慢,水力……这季节河面还冻着。”
赵淑仪打算盘:“妾身算算……如果做一个脚踏的砂轮架,一个人一天能打磨多少面积……”
算着算着,赵淑仪停下,指着图纸:“王爷,墨先生,妾身有个想法——这铁模,能不能做成两半的?”
“两半的?”墨燃一愣。
“对。”赵淑仪比划,“像蛤蜊壳一样,两半合起来,中间是空的,就是枪管的形状。灌铁水,冷却后打开铁模,枪管不就出来了?省了脱模的麻烦。”
李辰猛地一拍大腿:“好主意!两半的铁模,内壁更好打磨!而且可以做多个,轮流用,提高效率!”