大宋的变迁
作者:浓雾行者 | 分类:历史 | 字数:140.7万
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137章 机械加工(上)
台湾炼钢成功后,为了得到多种不同类型之钢材,吴梦需要对钢材的顶吹时长、加料多少等等工艺仔细摸索。
他带着张岩林、童俊光和柴义来到平炉前,详细说明了顶吹时长和加入生铁、石灰等等材料对钢材中含碳量的影响。
他重点声明道:“尔等学子要精心记录每种不同顶吹时长的钢锭,做好标记。”
柴义问道:“吴先生,那钢锭冷却后,我等又如何分辨书中所说的高碳钢、中碳钢、低碳钢?”
吴梦笑道:“这个甚是容易,睿哥儿那边有彩画,浇铸时你们留一点钢水弄个小方棒,待日后烧结出砂轮,手持钢棒在水力砂轮上磨削,仔细观察磨削的火花,比照彩画,便知道是什么钢了。
记住,不同的钢有不同的作用,比如高碳钢可以用来制作大车车轴之轴承,而中低碳钢则用来制作大车的减震钢板和弹簧、木工刀具,两者万万不可混淆。”
炼钢逐渐走上正轨后,吴梦又挤出大部分精力来搞他的老本行--机械加工,上午在学堂授课,下午和夜间便给工匠和学子们上机械工艺学课程。
智能和尚本着不达目的不罢休的精神努力学习锅驼机的使用,吴梦每天路过时呵呵一笑,饶有兴致的指点几句。
和尚和丁睿对着说明书摆弄了数日,终于启动了锅驼机,启动的当天所有工匠和弟子们都来看稀奇。
弟子们通过《格物》的学习倒是知道原理,只是好奇,并不奇怪,而工匠们直呼神仙下凡,简直想焚香膜拜一番
锅驼机的启动意味着10KW的发电机可以带动了,已经安装好的车床、微型铣床正式走上了舞台,这精度可是比土制的水力机床高多了。
按吴梦的规划,这两台机床只会当作母床使用,仅仅用来加工一些丝杆、高精度齿轮等配件,平时使用极少。
吴梦心知日后台湾发展的关键就是靠这两台后世的机床,他伸手摸着车床冰凉的手柄,微微闭目片刻,一股后世时极为熟悉的感觉又回来了。
丁睿道:“师父,在异境时师父用过这台神器么?”
吴梦道:“睿哥儿,以后不许叫神器,此物叫做车床,要用标准的称呼,明白吗?”
丁睿吐了吐舌头,做了个鬼脸,上前摸了摸车床的手柄,看着锃亮的导轨道:“师父,你来教教我怎生使用好么?”
吴梦吩咐李五推着自己上前,指着车床的各个部位介绍道:“睿哥儿,这是主轴箱,此处为进给箱,另外几处部件是:丝杠与光杠、溜板箱、刀架、尾座、进给手柄。
车床可用来对旋转的工件进行车削加工的机床,还可使用钻头、扩孔钻、铰刀、丝锥、板牙和滚花工具来加工零配件。”
吴梦指着润滑油箱道:“此为油箱,为师让农场种上蓖麻,便是榨油用来润滑和加工时的散热。”
智能和尚拿着工艺手册,和一帮学子工匠们站在丁睿身后仔细听着吴梦的讲解。
古代人对后世机床是陌生的,经过数周培训讲解,目前能摸到边的人只有智能大师和丁睿,他们两个在吴梦的指导下动手实地操作。
吴梦眼见两人笨手笨脚的样子暗自叹气,恨不能亲手上阵,可惜他的腿没有办法站立。
丁睿个子小力气也小,每次试着开动的时候还得叫个大人帮忙。
车床和铣床目前能够使用的刀具都是集装箱内的后世刀具,其中有硬质合金可转位刀片以及焊接刀具,数量并不多,用完了就没了,短时期内硬质合金刀具根本没可能自行生产出来。
现在台湾炼出的可是钢材,加工比较困难,所谓“工欲善其事,必先利其器”,而后世刀具数量有限,吴梦必须得搞出符合当前技术水平之金属切削刀具。
金属切削刀具在后世品种繁多,什么高速钢刀具、硬质合金刀具、陶瓷刀具、金刚石涂层刀具、立方氮化硼刀具。
金刚石刀具,硬质合金刀具和陶瓷刀具等等都是粉末冶金法生产的,需要真空烧结炉,最次也得用氢气烧结炉,这两种炉子哪怕科技树爬的再好,二三十年内都不可能制造出来。
吴梦觉得十几年后最有可能实现的便是高速钢刀具,高速钢里面含有钨,要做成高速钢刀具首先得弄好钨冶炼,这也是个难题,暂时不予考虑。
至于钨矿,江西大余在后世号称世界钨都,要多少没有?
他发现穿越到古代最大的好处就是资源很多,什么煤、铁、铜、金、银等等矿山还有许多并没被发现,比如基隆东边就有个大型的金瓜矿,还有大量的铜,只是如今人手、工具都不够,他还暂时不想去挖。
话题扯远了,以台湾当前的技术水平,可实现的只能是用坩埚来冶炼碳素工具钢作为刀具。
坩埚集装箱里有现成的,吴梦便吩咐丁睿拿出小型直流发电机给红外测温仪充电,丁睿对照说明书将插头插好,用麻绳作了根土皮带,套在土水力钻床的主轴上带动手摇发电机发电。
小小的直流发电机功率小的可怜,输出有两个抽头,5V和12V,输出功率只有50W,比后世的手机充电器功率仅仅大了少许,钻床转轴上带这种小负载毫无压力。
吴梦除了测温仪,手中并没有精准的测量分析仪器,什么金相显微镜、电子天平,更不要说什么金相光谱分析仪了。
这些东西穿越之初吴梦就没想过要带上,在古代只有使用土法才是最合适的。
想要弄这高碳工具钢就只能采用坩埚炼钢的穷举法了,用高碳的生铁混合钢材再加上生石灰作为碱性助溶剂,在焦炭炉上加热融化,成型后在砂轮上磨削,看火花来确定碳含量。
吴梦就是这般不停调整生铁和钢材的比例和温度来一点点试验,最后得出制作刃具、模具需要的高碳工具钢;
冲击负荷工具,如弹簧、木工工具、镰刀、凿子、锤子所用的中碳钢;
制作螺栓、轴、型材的低碳钢。
数据得出来后,吴梦长长的伸了个懒腰,擦了擦发红的眼睛吩咐道:“睿哥儿将记录整理好,交于李铁牛和柴义,让他们慢慢去弄吧。“
丁睿依言在案几上整理记录,柴义问道:“先生,莫非就用几个坩埚来炼,这能炼制多少?”
吴梦敲了一下他的脑袋道:“呆瓜,中、低碳钢要求不高,可直接在平炉上冶炼,你们钻研下配比不就行了么?即便出了废品也比当下的铁强的太多,用来做农具、搪瓷缸子也是绰绰有余,以后只有高碳工具钢和螺旋弹簧钢用坩埚来冶炼,明白了么。”
柴义平日里有些木讷,师兄弟们便给他取了个“呆瓜”的外号。
柴义呵呵笑着道:“明白了,先生,我虽然没有睿哥儿那般聪明,但也不是呆瓜。”
吴梦哈哈笑道:“好,那为师问问你,工具钢炼出来后还要如何?答出来了为师就不喊你呆瓜。”
柴义搔了搔后脑勺道:“先生,再是简单不过了,不就是你常说的热处理么?”
吴梦笑了,说道:“说的正是,以后不是呆瓜了,是木瓜。”
柴义看着吴梦目瞪口呆,这下可好,又多了个外号,屋子里的学子们一个个捧腹大笑不止。
吴梦又把童俊杰加了过来,扔给他一本小册子道:“如何淬火、回火、退火、正火等等热处理工艺上面都列出了方略,你且去照着试验,皆用穷举法,直至试验出最佳之性能,如何砌窑子和退火保温房,你且去找你们的和尚师父,这些他比为师厉害多了。”
吴梦实在是累了,每日呆在这铁场里,坐久了腰都直不起来,只好又当起了甩手掌柜。
吴梦实在是累了,每日呆在这铁场里,坐久了腰都直不起来,只好又当起了甩手掌柜。
碳素工具钢弄出来了,虽然数量不多,可目前需要精加工的也不多,凑合着也够用了。
精加工还得用磨床磨削加工,那就需要砂轮。
砂轮在现代种类繁多,什么白刚玉砂轮、碳化硅砂轮、金刚石砂轮,那不是现在的能力可做出来的。
基隆的石英砂多,吴梦便决定做石英砂轮。
前些日子从两浙路越州剡县带来的硅藻土此刻就派上了用场,将石英砂锤碎过筛,与硅藻土、白坭混合后继续研磨后再过筛,然后掺胶混合。
再用手动螺旋形压力机压制成型。砂轮的基体最好是铝,可惜没有,那就只能用铸铁。
砂轮烧结吴梦就没管了,智能大师上次有烧“瓷砖”的经验,他扔给了和尚去弄,智能大师带着几个工匠依样画葫芦般建了个烧陶瓷的火窑,安装了台水力鼓风机,然后备好焦炭,将砂轮安放在陶罐内,再将陶罐在窑内摆好,点火烧窑。
整整烧了一天后才熄炉,冷却后将陶罐取出,吴梦瞧了瞧都是白色的,他满意的点了点头,看来书上记载的配方没有错。
丁睿详细的记录了砂轮的配比、压制过程、烧结过程,又仔细看了看砂轮,问道:“师父,这砂轮就是用来磨刀具么,那钢刀和菜刀能不能用这个砂轮来磨?”
吴梦笑道:“钢刀和菜刀粗磨可以,但是精磨用油石较好,砂轮的颗粒相对油石还是偏粗,磨刀不是很合适。”