煉鋼的過程就是一個碳和鐵的平衡過程。
碳含量太高,煉出來的鋼就會太硬太脆,太低就會太軟。
鐵礦石中的雜質有很多,對鐵器影響最大的是硫和磷。
祛除不乾淨,造出來的鐵器就非常脆,沒法用。
子嬰這會寫的煉鋼方式,就是東漢開始實現的炒鋼技術。
把鐵礦石加熱到1500左右,鐵礦石就進入到黏稠的鐵水狀態。
加入一些生石灰,用一根耐高溫的棒子來回翻炒,攪動鐵水。
加快生石灰與鐵礦石中的雜質反應成為爐渣,迅速完成脫硫和脫磷反應。
等扒拉掉這層爐渣,鐵礦石的純度就會瞬間高上不少。
這時候開始緩慢的降低爐溫,慢慢加入純堿粉末,繼續攪拌,翻炒。
通過碳酸鈉與硫元素的緩慢反應,再一次精確脫硫。
等降到1400左右,再投入一些陶瓷粉末,接著攪拌,增加鐵水中的矽元素,同時能增加鋼的韌性。
這樣炒出來的鋼,質量比鍛打的硬度和韌度更強,同時速度也快上許多。
一鍋鐵水炒好後,倒入黏土做好的模具中。
一個鐵製工具就做好啦。
不過,這個出來的鐵器,用來做一般的武器和工具差不多夠用了。
如果要進一步提升鐵的硬度和韌度,還要進行再一次生鐵和熟鐵澆灌和鍛打。
這就是所謂的灌鋼法。
而常說的百煉成鋼,其實是因為鐵礦石無法加熱到足夠溫度。
隻能加熱到海綿鐵狀態。
取出鐵塊通過鍛打的方式,祛除其中的雜質,同時完成滲碳的步驟。
來回百次,也同樣能得到硬度和韌性都非常不錯的百煉鋼。
隻是,效率比較低,對鍛造師的技術要求比較高。
而灌鋼法通過生鐵和熟鐵的比例,能比較精確的控製鐵水中碳的含量。
製造出各種優質的鐵器。
比較符合大秦高效和標準化生產的要求。
子嬰把煉鋼的方子寫好遞給嬴政。
“大父,你看,這樣子做出來的鋼,用來做弩箭,就能把弩箭做得很小啦。”
“甚至可以藏在袖子裡。”
“這是你夢裡世界的煉鐵法子?是最好的啦?”
嬴政接過方子仔細琢磨起來。
“唔,算是吧。這已經是目前我們能做出來的最好的啦。”
要說這個時期最好的鋼,那必須得是古印度孔雀王朝的烏茲鋼。
這個時期的古印度也出現了一個類似於始皇的君主,阿育王。
他以暴君之名,統治了西起阿富汗,東到孟加拉國的,幾乎整個印度次大陸。
建立了古印度最偉大的帝國-孔雀王國。
據說,最後一次擴張,因為親自目睹了十萬人的屠殺場麵,突然頓悟。
於是放下屠刀,立地成佛。
從此成為一名虔誠的佛教護法。
開始向全世界宣揚佛法。
為了推廣佛教,他把釋迦摩尼的舍利向全世界派發。
據說,寧波有座“阿育王寺”,裡麵供奉的舍利,就是阿育王那裡傳來的。
冷兵器時代,戰場的勝利,一方麵是來自君主的英明領導,另外一方麵,與優質的兵器也密切相關。
而阿育王正是用烏茲鋼,打造出了被譽為“冷兵器之王”的大馬士革刀。
印度特定區域產的磁鐵礦石,含有微量的鎢或者其他的微量元素。
把這種鐵礦石,放在高嶺土製的坩堝中,再放入木炭和其他神秘樹葉等,充當助溶劑。
再把坩堝密封起來,留出小排氣孔。
之後,把坩堝加熱至1400左右,持續加熱四十八小時,再經過數日的緩慢冷卻,
就形成了樹杈狀晶體結構的烏茲鋼錠。
把鋼錠切割成薄片,再通過百煉鋼的加工方式,反複鍛打。
形成高碳鋼和低碳鋼層層疊狀結構。
最後,在兵器表麵撒上一層檸檬汁。
高碳區域的鋼耐腐蝕,呈現的是亮紋。
低碳區域的鋼被檸檬水腐蝕掉,呈暗紋。
整個兵器就形成了明暗交替的天目圖案。
烏茲鋼的樹杈晶狀結構在鍛打過程中,變成了層狀納米結構,兼具硬度和韌性。
而其中的碳元素在兵器磨損過程中會自行脫落,能使兵器始終保持鋒利。
這就是大馬士革刀,能被譽為“冷兵器之王”的原因。
從鍛造步驟就知道,它與百煉鋼一樣。
隻適合高階刀具的定製。
並不適合批量生產。而且,含有特定微量元素的鐵礦石,這會也找不著。
子嬰也隻能先放下這個心思。
“雖然還有其他配方,但是方子不確定。這個是最有把握的方子了。”
“大父,您看怎麼樣,這個方子足夠開設一個新工業區嗎?”
畢竟,批量生產高階武器,還是非常有必要保密的。
“而且,有了這個新的專門用來冶煉的工業區。”
“農具的生產速度也能大大的提高。”
燒鍋鐵水就能澆灌出上百把鋤頭。
是鍛造法遠遠不能比的高效。
“行,你先找好位置,讓司馬昌給你清理出地盤來吧。”
“等到大軍歸來,再開始建設,或者等你現在的工業區建設得差不多了再把司馬昌調過去。”
皇帝家也沒有餘糧啊,他也憑空變不出人手來啊。
王翦這會帶著舉國之力行軍在外。
驪山刑徒也不知道子嬰從哪裡聽來的七十萬,實際上也就三十來萬。
還分了五萬出來。
這會工作量稍微增加了一些,要不是增加了夥食供應,隻怕早就要造反了。
再說,他也不敢把這麼重要的作坊全部交給刑徒來負責。
子嬰:。。。。。。
“哎,好吧,好吧。那我讓司馬司空在這邊建個小的煉鐵作坊,專門用來製作鐵鍋和農具好了。”
子嬰勉為其難道。
大軍剛剛出征回來,還需要一段時間休養。
武器的更替也急不來。
正好可以利用這段時間實驗一下這個煉鐵法子行不行得通。
還有沒有什麼值得改進的地方。
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抱著即將吃到鐵鍋炒菜的憧憬,子嬰做了個香噴噴的美夢。
隻是,剛剛夾起一塊鐵鍋燉大鵝,正準備放到嘴裡。
就聽到了叮咚一聲,係統提示。
“恭喜宿主,聲望第一次達到五十萬。開啟移動實驗室。”
“請儘快累計百萬聲望,提升係統等級。”
子嬰一臉死魚眼的看著眼前彈出來的係統訊息。
“嗚嗚嗚!我的鐵鍋燉大鵝!就差一點點!”