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过去只有佛朗机炮、红衣大炮采用铁心铜体方式,但纯粹由筒铸造的大炮,由于青铜比较软,连续发射多次影响大炮射程。
在古代,青铜不但是一种贵金属,更是仅次于黄金、白银的货币,其价值远非前世所可比拟的?
用铜铸造铜炮,那那里是铸炮啊,分明是用金钱堆砌起来的一件武器。
但钢铁不同,钢铁价格不及铜的十分之一,且顺庆城附近有很多大的冶铁作坊,如果用熟铁铸造火炮,费用至少可以减少到往日的5成左右。
有人说封建社会,就是青铜武器,青铜农具改为钢铁打造出来的武器与农具啊。
目前鸟铳、手铳、三眼铳等小型兵器都是采用钢铁铸造而成,为何火炮一定需要采用青铜,而不是采用钢铁?
听杨麟如此说,有的人则不以为然,有的则是较劲脑筋苦思冥想,果然功夫不负有心人,有人认为虽然完全铁质大炮没有,但铁芯铜体的火炮则见诸史册,自己过去也曾听老辈铸造师傅说起过。
史载明嘉靖年间就有师傅探索是否可以用熟铁代替青铜铸造大炮,目前已经铸造出铁芯铜体的佛郎机炮,非常耐用。
杨麟大惊,询问军中是否有这种佛郎机炮,众人显得一片茫然,当即令人出去调查,如此不到一刻时间军中恰好有一门佛郎机炮为铁芯铜体。
杨麟大喜,让人将佛郎机炮推到衙门外面,亲自带领大家一边观看,一边探讨铸炮方法。
表面看两种火炮差异不大,但若细看的话,采用铁芯铜体铸造的火炮炮管较薄,同样口径的火炮,铁芯铜体炮管的管壁与口径之比0.5:1~0.75:1,而完全由青铜铸造的佛郎机炮则在1:1.
除此之外,采用铁芯铜体铸造的火炮重量不到青铜铸炮的7成,非常之轻,而且不易发热,不易炸膛。
听懂行的师傅们介绍,由于铜更不容易耐火,在较低温度下就可以融化为铜水(铜之熔点(1083℃)远低于铁(1538℃)的物理性质),采用两次铸模的方法制造铁芯铜体火炮,先制作一个模胚铸造铁胎,待铁胎冷却之后,然后再铸造铜体。
采用此种铸造方法还可以先检验铁胎铸造效果,对铸造出的铁胎装上少量火药,发射几次之后,如果不炸膛,再通过一阵锻打,提高钢铁的钢化性能,最后则铸造外面铜体。
而不需要纯铜炮那样,全部使用精铜铸造而成。
听到现在已经采用铁芯铜体铸炮方法,对纯铁炮不由得再次燃起希望,纯铁炮不但造价不到纯铜炮的百分之一,不到铁芯铜体炮的130,而且铁的密度远低于铸造青铜(7.87:9.54),用纯铁铸造火炮更易于大军随军携带。
但师傅们一再声言如果全部采用熟铁铸造的话,由于炮管太厚冷却不易,如此铸造100件,良品还不到1件。
想到前世在工厂里面接触到的的注塑成型,想到前世接触到的淬火工艺,突然有一个大胆设想,采用空模方式,内模掏空,在铸造的时候在掏空的内模里面放入冷水,如此达到快速冷却的效果。
众人一听眼前一亮,大家多是铁匠出身,打铁的时候都是将铁块烧红之后千锤百炼之后,为了达到效果,都将打好的钢铁放在冷水之中冷却。
如果内模掏空,倒入冷水之后,如此完全可以加速冷却效果,如此解决冷却效果。
再说了现在虽然是前装滑膛炮,有一个炮眼,在铸造到炮眼以后,可以将铸造炮眼的模芯拉开,或者干脆炮眼也采用空模的方式铸造而成,空模内部的水可以通过炮眼不断流出,如此达到水冷却的效果。
采用这种方式铸造火炮,内壁最先冷由里到外逐步冷却,因为热胀冷缩的原理,炮管内壁必然非常光滑。
除此之外,外壁逐渐冷却,必然产生一种向心力,向里面挤压,保证铸炮高强度抗压能力。
对这种内空模的方式,众人都显得跃跃欲试,反正杨麟鼓励大家尝试,失败乃成功之母,今日失败可能是自己什么东西没有把握好,只要不断尝试,可能明天就成功了。
铸炮师傅最初以为只是按照传统铸炮技术铸造,哪知道一下就用了铁胚铸炮技术,铁心铜体铸造技术,大家一时之间感到非常茫然。
大家认为这铸造火炮,主要看神灵保佑,若当时虔诚一点,神灵既然会保护,如此合格率就多一点。
看到大家显得非常徘徊迷茫,为了保证铸造成功,杨麟隔三差五的跑到工地上指导,并不断鼓励大家,不断创新尝试。
到最后更是加官许愿,若是铁模铸造成功,官府不但给八品文官官职,而且待遇也是正八品。
八品,那就是县丞,奖励不可谓不丰厚,再说了大家平时都有用铁模铸造农具什么的,现在听杨麟这样说,众人跃跃欲试。
如此足足用了半年功夫,在不断失败过程中义勇军铸炮工艺得到突飞猛进的提高,用空心铁模铸炮方法代替过去的实心铸炮方法,用冷水冷却代替过去的自然冷却,用铁芯铜体代替过去的纯铜铸造。
大家看着铸造出来的虎蹲炮,不但不再像泥模那样出现大量的马蜂窝,大炮外观有了大量改观,而且重量由36斤降为32斤,比过去足足轻了4斤。
更为重要的,铁胚铸造出来得铁芯铜体大炮不易炸膛,摆在校场试验,如此连发四十余炮居然没有炸膛,要知道过去铸造的虎蹲炮,连发二十炮的话就可能炸膛了。
杨麟有意检验这种空心铁胚冷水铸造火炮的质量,让人在火炮上面浇上水,然后再发射十余炮,方才罢休。
大家看到这种新式铸炮工艺的显著效果,一个个面露喜色。
保守估计,这种新式铸跑工艺的合格率大概从过去的一成提高到九成,铸造时间由一个半月提高到三天(三天铸造一门),成本降低四成(没有考虑合格率,但考虑单门火炮所用采用成本)。
杨麟大赏参与铸炮工艺的所有工匠,每人奖励10两白银(相当于普通家庭半年的收入),授予胡本初为正八品的总办,并让大家记录每次铸炮关键控制环节,以为未来工艺改进提供依据。
除此之外,杨麟采用多种安保措施,防止铸炮工艺外泄。
众人也颇为兴奋,刚刚提拔为总办的胡本初保证每月需铸造二十门虎蹲炮,更保证在三个月内开始铸造佛朗机炮,
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