苏承羽又继续道:“虽然铁铸重炮有很大的风险,搞不好便有炸膛的可能。”
“但是,”他话锋一转,“只要有合适的铸造方法,外加我们铁场出的铁质量甚高,我可以保证,用铁铸出来的重炮绝不会比铜铸得差。”
用生铁铸炮最大的难度在于炮管冷却。由于重炮的炮管壁非常厚,管壁内外冷却速度不一致。且通常是外层先冷却收缩,而内层还处在热膨胀状态,导致外层拉裂。
另外炮身冷却速度过快会导致产生白口铁。所谓白口铁是指铁中的碳元素和铁结合成了碳化三铁,这种物质会使整块金属发脆,极易裂缝。
苏承羽虽然不是铸造专业的,但是对这些基础的金属加工知识还是懂的。炮管冷缩问题最佳解决方案是罗德曼铸炮法,给炮管内壁通水冷,让内壁先冷却收缩,外壁冷却之后还能对内壁形成“箍紧”效果,制出的炮管甚至比青铜炮还可靠。
但罗德曼法这种十九世纪的技术对水冷控制要求极高,有数万参数,苏承羽根本不可能记得。
他的解决方案是分层铸造。先浇铸一半厚度的炮管,由于厚度小,避免了出现外层缩裂问题。
等炮管冷却后,再浇铸外层,使炮管达到需求的厚度。此时外层冷却就不会产生拉裂,甚至还有部分罗德曼法的箍紧效果。
其实若非铁场钢产量不够,他真想直接造钢炮,那质量绝对秒杀这个时代所有的火炮。
此外分层铸造还能有效解决白口铁问题。对于白口铁,其实只用煅烧一下就能使其灰口化。灰口铁中的碳以石墨形势存在,能极大提高铁的韧性。但若炮身太厚的话就无法彻底烧透,仅有表层灰口化,里面仍是白口铁。分层铸造则可以铸造一层,煅烧一层,整炮几乎都能转为灰口铁。
但在场的工匠们哪知道他有这般成竹在胸,都以为东家是因搞不来铜,病急乱投医而已。
待苏承羽向他们大致讲解了分层铸造法,众工匠听得云里雾里,都寻思着东家咋说就咋干。
只有宋应星双眼放光,拿笔拼命抄记,什么白口铁、灰口化、冷却拉裂,听都没听过,简直为他打开了一扇通往铸炮学新世界的大门。
苏承羽又绘制出火炮铁范的图纸,开始安排具体事宜,“分层铸造所需的铁范也要分制两层。”
制范工匠来到苏记铁场已数月,早就会认这种标准工业图纸了,又有宋应星在一旁指导,到次日己时,二十四磅巨炮的内外两层泥范便已制成。
苏承羽立刻又拿出昨晚画好的两套图纸交给工匠。分别是一门六磅炮和一门九磅炮的泥范。
虽然铁场里有一副六磅炮的铁范,但那是用来铸铜炮的,铸铁炮需要更厚的炮身,所以必须重新制作。
自从上次成立炮兵营之后,龙卫军已有四个连的炮兵
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