第534章 钨钢出世,工业母机与秘密绣娘
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约会之后的第三日,朱橚重新踏进了皇城西北角的格致院保密局。
这里自从被列作军械研造要地,守备便一日比一日森严。外有亲军卫把守,内里又设下三重院墙,每处工坊人员出入都须验牌记档。往日尚能彼此走动的匠师,如今便是到邻坊借一把锉刀,也得先由管事记下姓名。
朱橚很适应这种日子。
每日辰时便进院做事,直到入夜才回吴王府,偶有试验到了关节处,索性歇在机械局后院的小屋里。徐妙云命人送来的饭食常常由热放凉,云奇每回来收食盒,总免不了在一旁絮叨几句,朱橚听罢只是点头,到了第二日依旧如此。
眼下最要紧的事情,还是线膛枪的量产问题。
新式的“木制爱荷华膛线机”已经做出了二十余台,宝源局转入格致院的枪炮匠也把导轨与夹具重新校过,连进刀章程也改了几遍。机器本身运转得很稳,真正拖慢产量的,却是一件最容易被忽略的东西。
刀头。
一根熟铁枪管要在内壁切出数道螺旋膛线,刀头得连续切削枪管内壁。现有的夹钢刀具刚装上时还算利落,切到十几根枪管以后,刃口便开始发钝。匠人只能停机拆刀,重新磨刃,再次校正进刀深度。
一天工夫,有大半都耗在这件事上。
墨锤把一只磨得发亮的旧刀头放到案上,指尖沿着刃口划了一下。
“殿下,刀刃磨得太勤,尺寸每次都会变。今日还能切二十根,明日换个手艺稍差的学徒,十根里面便要多出四根废品。”
吕德福在旁接道:“枪管废了还能回炉,工时却全都白白搭了进去。如今一台膛线机一天只能稳稳做出十来根合格的枪管,再往上提,刀刃便会迅速磨钝。”
朱橚盯着那枚刀头看了许久。
机器的结构已经解决,工匠的熟练度也在上升,剩下的问题落到了材料上。
既然普通碳素钢的硬度和耐磨性都已经到了极限,那就该换材料了。
他脑中第一个冒出来的东西,便是钨钢。
后世高速切削刀具大规模出现以后,钨元素始终占着极重要的位置。硬度高,耐磨性强,高温下刃口还能保持强度,用来对付枪管内壁这种连续切削,正合适。
可问题同样直接。
眼下格致院最好的坩埚炼钢炉,炉温能稳定维持在一千五百二十度上下,纯钨的熔点却高达三千四百二十二度。两者之间隔着近两千度的高温,现有炉子的温度上限已经摆在眼前。
朱橚在工坊里来回走了两圈,脚步忽然停下。
纯钨这条路线暂时搁置,先做钨铁反而更合适。
后世到了十九世纪中叶,欧洲已经有人用钨酸和铸铁反应,而制得了钨铁。
朱橚记得,到了1860年前后,“贝尔努利”便走过这条路,把钨酸送进铸铁体系里,先得到可以继续加工的中间材料——钨铁。
钨酸的研制也不是难事,1781年的瑞典化学家“舍勒”都能够成功制备,以格致院如今的化学基础,从钨矿里处理出钨酸,难度远低于把炉温硬抬到三千多度。
想到这里,他直接转身去了化学局。
玄真正蹲在院中查看一批新烧出的瓷质反应罐,听完朱橚的要求,先愣了片刻,随后把袖子往上一卷。
“殿下只要那种黄色的酸粉?”
“先给我做出半斤,纯度越高越好,矿料去找严铁生,他知道哪里有重石矿。”
严铁生当天下午便送来了一批钨矿石。
矿冶局先将矿石细细粉碎,再经过焙烧与碱液处理,把里面的钨转成可溶盐,化学局随后酸化沉淀。折腾了三日,玄真终于端出一只白瓷盘,盘中铺着一层淡黄色粉末。
朱橚捻起一点看了看,心里也安定了几分。
下一步便是钨铁。
陈奉山和毛广义把一口小型坩埚炉腾了出来,先在底部铺入铸铁碎块,再按朱橚给出的比例加入钨酸与还原用的炭粉。炉火升起来以后,坩埚里的反应持续了整整两个时辰,期间又补了数次炉料。
等到炉盖掀开时,所有人都围了上去。
坩埚底部躺着一块颜色发暗的金属锭,表面粗糙,分量却沉得压手。
严铁生夹起那块金属放到铁砧上,先用小锤试了两下。
第一锤落下时,他还收着几分力气,见金属锭纹丝不动,第二锤便明显加重了力道。
锤头砸落,表面的氧化皮簌簌崩开,露出的金属本体上却只留下了一道极浅的凹痕。
墨锤立刻俯下身,伸手摸了摸那处锤痕,指腹又在裸露出的金属表面来回刮了两下。
“挨了这一锤才留下这么浅的印子,殿下,咱们这炉料算是炼对了。”
朱橚接过火钳,仔细看了看那块钨铁:“先别急着高兴,这东西眼下还只是钨铁,得把它一点点锻进钢坯里,最后出来的料才能拿去做刀。”
钨铁只是中间产物。
真正用于刀具的材料,还得把它分次加入钢坯,再通过反复加热锻打,让钨元素尽量均匀进入钢材内部。格致院缺少后世的电弧炉和精密控温设备,于是这一步只能交给匠人的手和经验。
墨锤亲自上了锤。
他如今已经是制造局的首席匠师,平日更多时间都在看图纸和定章程,真正站到铁砧前的机会少了许多。可今日这一炉料刚出,他直接脱了外袍,只穿短褂站到炉边,亲手接过大锤。
烧红的钢坯从炉中夹出,先撒上打碎的钨铁颗粒,再折叠包住。
锤声随即响起。
一锤接一锤,钢坯在反复加热与锻打中逐渐延展,折回,再继续锻实。毛广义守着火色,陈奉山盯着尺寸,吕德福负责记录每一轮锻打后的重量变化。
整整一天,工坊里的锤声一直响到天黑。
第二日清晨,第一批刀坯终于送进水淬槽。
白汽腾起以后,墨锤用火钳夹出其中一把,先上砂轮开刃,又拿旧刀具与它对碰。
旧刀刃当场卷起一道细口。
墨锤随即让人把新刀装上小型车床,挑了一块淬过火的钢料试刀。
随着机轮转动,刀头稳稳咬进钢料,细长的铁屑不断从刃口卷出,一连走了三遍,切出来的表面依旧平整。
等机器停下,墨锤这才拆下刀头仔细检查,刃口虽然留下了些许磨痕,整体形状却几乎没有变化。
随后众人又补做了弯折和冲击试验,刀身同样撑了下来。
工棚里顿时安静下来。
墨锤捏着刀头看了片刻,脸上的紧绷终于松了下来。
“殿下,成了!这回膛线机总算有趁手的刀了!”
当天下午,这批新刀具便装上了膛线机。
吕德福亲自操作,第一根枪管用了原先七成的时间,第二根继续提速。一直做到第四十根,刀刃仍旧保持完整,进刀尺寸也稳稳压在章程要求之内。
到第五十根枪管推出机架时,陈奉山已经立刻起身,伸手把刀头拆下来,翻来覆去看了好几遍。
“照这个损耗,一把刀连续撑过上百根枪管都还有余量。机器往后便能从早转到晚,膛线枪管一天至少能翻上五倍。”
毛广义在旁边咧嘴直笑:“那还等什么,赶紧把这套锻法定成章程。配料多少,烧到什么火色,来回锻几遍,全给它记死了,明日起就照这个法子批量做。”
朱橚也笑了。
线膛枪的大规模生产条件,到这一刻终于齐全了。
钨铁发明史
钨酸(叫酸,竟然不是液体!)
接下来的十几日,制造局开始批量锻制钨钢刀具,二十余台膛线机陆续换刀。枪管成品一批接一批入库,米尼弹配套的枪械生产章程也从小批试制,转入稳定放量。
而朱橚的注意力,很快又挪到了另外三项军械的升级上。
这三项东西分属三个方向,其中两项尤其需要纺织方面的精致手艺。
于是这日傍晚,他让云奇去了趟吴王府,把阿秀请进了皇城。
阿秀来得很快,显然是刚从织坊那边赶回来,衣袖边还粘着几根没有清理干净的丝线。进了保密局以后,她一路跟着云奇穿过几重院门,等真正走进朱橚所在的小院时,神情才明显放松下来。
她进屋先行了一礼,随后把手里的布样放到案上。
“殿下,王妃让民女把织坊新出的几种细绢一并带来,说您若觉得合适,往后便照这个样子多留些。”
朱橚随手翻了翻,却发现几块布料全是自己平日常穿的颜色,不由抬头笑道:“送个布样还挑得这么仔细,她这是怕我看花了眼?”
阿秀轻轻笑道:“王妃说,殿下挑东西向来嫌麻烦,颜色若是再多些,最后多半还是让她替您拿主意。”
“行,连这点都算到了。”朱橚把布样放回案上,“她如今管我,倒是越来越省事了。”
阿秀听到这里,也忍不住笑了笑。
她如今在吴王府里早已能独当一面,织坊招人、定工钱、选料进货这些事情,徐妙云大多只看最后的账册,轻易不去插手。遇上她拿不准的大事,徐妙云也从来都是把利弊掰开讲清楚,再由她自己做决定,久而久之,阿秀办事也比从前更有主见。
眼下朱橚特意把她叫进皇城,还选在保密局见面,她自然知道,这趟过来绝不会只是为了几块布样。
“殿下唤民女入宫,可是有什么吩咐?”
朱橚没有立刻回答,而是先问道:“织坊里如今手艺最好的绣娘,大概有多少人?”
阿秀微微一怔,略作思索后答道:“若只看针脚和手稳,挑出四五十人应当不难,殿下可是要赶制什么东西?”
“确实要做一样东西,而且用的人必须仔细挑。”
朱橚这才把话说明白:“我要一批手最稳的绣娘,针脚要密,眼力要好,手上还得有耐性。进了这里以后,她们的家属也会一起搬进皇城,往后的日子都按保密局的规矩过。”
阿秀脸上的笑意慢慢收起。
她知道这句话的分量。
一旦入了保密局,日常出入会受到严格限制,家中来往也要登记审查。换来的则是格致院最高一档的俸给,子女可以读书学技艺,家中老人由医馆照应,往后立下功劳,还能直接记进军功簿。
朱橚看着她,语气放缓了些。
“你去把条件说清楚,让她们自己选。愿意进来的,我给她们一家最安稳的日子,也让她们的孩子多一些做事的机会。”
阿秀点了点头:“民女明白,织坊里确实有一批手艺极好的姐妹,我会逐个问明白,再把愿意来的名册送给王妃过目。”
“这事先让妙云看。”朱橚笑道,“她管人比我稳,我负责把东西折腾出来,她负责防着我把家里人全折腾进来。”
阿秀终于笑出了声。
窗外的夕阳已经落到皇城屋脊后面,保密局各处工坊仍旧亮着灯。机械局的膛线机持续运转,化学局的反应炉也在升温,另一座单独封起来的小院里,几架刚刚搭好的织具正在等人。
朱橚始终只给众人看局部的图纸,真正的成品仍锁在他自己的脑子里。
只知道从这一日起,格致院又一次关起了门。
阿秀送来的第一批绣娘很快住进皇城,连同家眷一起安置在保密局东侧新修的院落。
机械局随后封了两间工棚,化学局也把一处试验房改成专用密室。
朱橚每天在几处院子之间来回奔走,图纸越画越厚,试验记录也一册接一册堆进铁柜。其间有过返工,也有过爆裂和报废,格致院里的匠师却越忙越兴奋,因为每一次失败后,朱橚总能很快给出新的改法。
时间随后飞快向前。
春尽,夏深。
转眼已经到了洪武十一年的夏末。
这一日,朱橚刚从保密局里出来,云奇便一路跑进院中,手里攥着一封刚送进皇城的红封急报,脸色已经变了。
“殿下,西南出事了。”
朱橚停下脚步。
闭关数月的日子,到此结束。
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这里自从被列作军械研造要地,守备便一日比一日森严。外有亲军卫把守,内里又设下三重院墙,每处工坊人员出入都须验牌记档。往日尚能彼此走动的匠师,如今便是到邻坊借一把锉刀,也得先由管事记下姓名。
朱橚很适应这种日子。
每日辰时便进院做事,直到入夜才回吴王府,偶有试验到了关节处,索性歇在机械局后院的小屋里。徐妙云命人送来的饭食常常由热放凉,云奇每回来收食盒,总免不了在一旁絮叨几句,朱橚听罢只是点头,到了第二日依旧如此。
眼下最要紧的事情,还是线膛枪的量产问题。
新式的“木制爱荷华膛线机”已经做出了二十余台,宝源局转入格致院的枪炮匠也把导轨与夹具重新校过,连进刀章程也改了几遍。机器本身运转得很稳,真正拖慢产量的,却是一件最容易被忽略的东西。
刀头。
一根熟铁枪管要在内壁切出数道螺旋膛线,刀头得连续切削枪管内壁。现有的夹钢刀具刚装上时还算利落,切到十几根枪管以后,刃口便开始发钝。匠人只能停机拆刀,重新磨刃,再次校正进刀深度。
一天工夫,有大半都耗在这件事上。
墨锤把一只磨得发亮的旧刀头放到案上,指尖沿着刃口划了一下。
“殿下,刀刃磨得太勤,尺寸每次都会变。今日还能切二十根,明日换个手艺稍差的学徒,十根里面便要多出四根废品。”
吕德福在旁接道:“枪管废了还能回炉,工时却全都白白搭了进去。如今一台膛线机一天只能稳稳做出十来根合格的枪管,再往上提,刀刃便会迅速磨钝。”
朱橚盯着那枚刀头看了许久。
机器的结构已经解决,工匠的熟练度也在上升,剩下的问题落到了材料上。
既然普通碳素钢的硬度和耐磨性都已经到了极限,那就该换材料了。
他脑中第一个冒出来的东西,便是钨钢。
后世高速切削刀具大规模出现以后,钨元素始终占着极重要的位置。硬度高,耐磨性强,高温下刃口还能保持强度,用来对付枪管内壁这种连续切削,正合适。
可问题同样直接。
眼下格致院最好的坩埚炼钢炉,炉温能稳定维持在一千五百二十度上下,纯钨的熔点却高达三千四百二十二度。两者之间隔着近两千度的高温,现有炉子的温度上限已经摆在眼前。
朱橚在工坊里来回走了两圈,脚步忽然停下。
纯钨这条路线暂时搁置,先做钨铁反而更合适。
后世到了十九世纪中叶,欧洲已经有人用钨酸和铸铁反应,而制得了钨铁。
朱橚记得,到了1860年前后,“贝尔努利”便走过这条路,把钨酸送进铸铁体系里,先得到可以继续加工的中间材料——钨铁。
钨酸的研制也不是难事,1781年的瑞典化学家“舍勒”都能够成功制备,以格致院如今的化学基础,从钨矿里处理出钨酸,难度远低于把炉温硬抬到三千多度。
想到这里,他直接转身去了化学局。
玄真正蹲在院中查看一批新烧出的瓷质反应罐,听完朱橚的要求,先愣了片刻,随后把袖子往上一卷。
“殿下只要那种黄色的酸粉?”
“先给我做出半斤,纯度越高越好,矿料去找严铁生,他知道哪里有重石矿。”
严铁生当天下午便送来了一批钨矿石。
矿冶局先将矿石细细粉碎,再经过焙烧与碱液处理,把里面的钨转成可溶盐,化学局随后酸化沉淀。折腾了三日,玄真终于端出一只白瓷盘,盘中铺着一层淡黄色粉末。
朱橚捻起一点看了看,心里也安定了几分。
下一步便是钨铁。
陈奉山和毛广义把一口小型坩埚炉腾了出来,先在底部铺入铸铁碎块,再按朱橚给出的比例加入钨酸与还原用的炭粉。炉火升起来以后,坩埚里的反应持续了整整两个时辰,期间又补了数次炉料。
等到炉盖掀开时,所有人都围了上去。
坩埚底部躺着一块颜色发暗的金属锭,表面粗糙,分量却沉得压手。
严铁生夹起那块金属放到铁砧上,先用小锤试了两下。
第一锤落下时,他还收着几分力气,见金属锭纹丝不动,第二锤便明显加重了力道。
锤头砸落,表面的氧化皮簌簌崩开,露出的金属本体上却只留下了一道极浅的凹痕。
墨锤立刻俯下身,伸手摸了摸那处锤痕,指腹又在裸露出的金属表面来回刮了两下。
“挨了这一锤才留下这么浅的印子,殿下,咱们这炉料算是炼对了。”
朱橚接过火钳,仔细看了看那块钨铁:“先别急着高兴,这东西眼下还只是钨铁,得把它一点点锻进钢坯里,最后出来的料才能拿去做刀。”
钨铁只是中间产物。
真正用于刀具的材料,还得把它分次加入钢坯,再通过反复加热锻打,让钨元素尽量均匀进入钢材内部。格致院缺少后世的电弧炉和精密控温设备,于是这一步只能交给匠人的手和经验。
墨锤亲自上了锤。
他如今已经是制造局的首席匠师,平日更多时间都在看图纸和定章程,真正站到铁砧前的机会少了许多。可今日这一炉料刚出,他直接脱了外袍,只穿短褂站到炉边,亲手接过大锤。
烧红的钢坯从炉中夹出,先撒上打碎的钨铁颗粒,再折叠包住。
锤声随即响起。
一锤接一锤,钢坯在反复加热与锻打中逐渐延展,折回,再继续锻实。毛广义守着火色,陈奉山盯着尺寸,吕德福负责记录每一轮锻打后的重量变化。
整整一天,工坊里的锤声一直响到天黑。
第二日清晨,第一批刀坯终于送进水淬槽。
白汽腾起以后,墨锤用火钳夹出其中一把,先上砂轮开刃,又拿旧刀具与它对碰。
旧刀刃当场卷起一道细口。
墨锤随即让人把新刀装上小型车床,挑了一块淬过火的钢料试刀。
随着机轮转动,刀头稳稳咬进钢料,细长的铁屑不断从刃口卷出,一连走了三遍,切出来的表面依旧平整。
等机器停下,墨锤这才拆下刀头仔细检查,刃口虽然留下了些许磨痕,整体形状却几乎没有变化。
随后众人又补做了弯折和冲击试验,刀身同样撑了下来。
工棚里顿时安静下来。
墨锤捏着刀头看了片刻,脸上的紧绷终于松了下来。
“殿下,成了!这回膛线机总算有趁手的刀了!”
当天下午,这批新刀具便装上了膛线机。
吕德福亲自操作,第一根枪管用了原先七成的时间,第二根继续提速。一直做到第四十根,刀刃仍旧保持完整,进刀尺寸也稳稳压在章程要求之内。
到第五十根枪管推出机架时,陈奉山已经立刻起身,伸手把刀头拆下来,翻来覆去看了好几遍。
“照这个损耗,一把刀连续撑过上百根枪管都还有余量。机器往后便能从早转到晚,膛线枪管一天至少能翻上五倍。”
毛广义在旁边咧嘴直笑:“那还等什么,赶紧把这套锻法定成章程。配料多少,烧到什么火色,来回锻几遍,全给它记死了,明日起就照这个法子批量做。”
朱橚也笑了。
线膛枪的大规模生产条件,到这一刻终于齐全了。
钨铁发明史
钨酸(叫酸,竟然不是液体!)
接下来的十几日,制造局开始批量锻制钨钢刀具,二十余台膛线机陆续换刀。枪管成品一批接一批入库,米尼弹配套的枪械生产章程也从小批试制,转入稳定放量。
而朱橚的注意力,很快又挪到了另外三项军械的升级上。
这三项东西分属三个方向,其中两项尤其需要纺织方面的精致手艺。
于是这日傍晚,他让云奇去了趟吴王府,把阿秀请进了皇城。
阿秀来得很快,显然是刚从织坊那边赶回来,衣袖边还粘着几根没有清理干净的丝线。进了保密局以后,她一路跟着云奇穿过几重院门,等真正走进朱橚所在的小院时,神情才明显放松下来。
她进屋先行了一礼,随后把手里的布样放到案上。
“殿下,王妃让民女把织坊新出的几种细绢一并带来,说您若觉得合适,往后便照这个样子多留些。”
朱橚随手翻了翻,却发现几块布料全是自己平日常穿的颜色,不由抬头笑道:“送个布样还挑得这么仔细,她这是怕我看花了眼?”
阿秀轻轻笑道:“王妃说,殿下挑东西向来嫌麻烦,颜色若是再多些,最后多半还是让她替您拿主意。”
“行,连这点都算到了。”朱橚把布样放回案上,“她如今管我,倒是越来越省事了。”
阿秀听到这里,也忍不住笑了笑。
她如今在吴王府里早已能独当一面,织坊招人、定工钱、选料进货这些事情,徐妙云大多只看最后的账册,轻易不去插手。遇上她拿不准的大事,徐妙云也从来都是把利弊掰开讲清楚,再由她自己做决定,久而久之,阿秀办事也比从前更有主见。
眼下朱橚特意把她叫进皇城,还选在保密局见面,她自然知道,这趟过来绝不会只是为了几块布样。
“殿下唤民女入宫,可是有什么吩咐?”
朱橚没有立刻回答,而是先问道:“织坊里如今手艺最好的绣娘,大概有多少人?”
阿秀微微一怔,略作思索后答道:“若只看针脚和手稳,挑出四五十人应当不难,殿下可是要赶制什么东西?”
“确实要做一样东西,而且用的人必须仔细挑。”
朱橚这才把话说明白:“我要一批手最稳的绣娘,针脚要密,眼力要好,手上还得有耐性。进了这里以后,她们的家属也会一起搬进皇城,往后的日子都按保密局的规矩过。”
阿秀脸上的笑意慢慢收起。
她知道这句话的分量。
一旦入了保密局,日常出入会受到严格限制,家中来往也要登记审查。换来的则是格致院最高一档的俸给,子女可以读书学技艺,家中老人由医馆照应,往后立下功劳,还能直接记进军功簿。
朱橚看着她,语气放缓了些。
“你去把条件说清楚,让她们自己选。愿意进来的,我给她们一家最安稳的日子,也让她们的孩子多一些做事的机会。”
阿秀点了点头:“民女明白,织坊里确实有一批手艺极好的姐妹,我会逐个问明白,再把愿意来的名册送给王妃过目。”
“这事先让妙云看。”朱橚笑道,“她管人比我稳,我负责把东西折腾出来,她负责防着我把家里人全折腾进来。”
阿秀终于笑出了声。
窗外的夕阳已经落到皇城屋脊后面,保密局各处工坊仍旧亮着灯。机械局的膛线机持续运转,化学局的反应炉也在升温,另一座单独封起来的小院里,几架刚刚搭好的织具正在等人。
朱橚始终只给众人看局部的图纸,真正的成品仍锁在他自己的脑子里。
只知道从这一日起,格致院又一次关起了门。
阿秀送来的第一批绣娘很快住进皇城,连同家眷一起安置在保密局东侧新修的院落。
机械局随后封了两间工棚,化学局也把一处试验房改成专用密室。
朱橚每天在几处院子之间来回奔走,图纸越画越厚,试验记录也一册接一册堆进铁柜。其间有过返工,也有过爆裂和报废,格致院里的匠师却越忙越兴奋,因为每一次失败后,朱橚总能很快给出新的改法。
时间随后飞快向前。
春尽,夏深。
转眼已经到了洪武十一年的夏末。
这一日,朱橚刚从保密局里出来,云奇便一路跑进院中,手里攥着一封刚送进皇城的红封急报,脸色已经变了。
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