第一百一十八章:试筑驰道(下)
长安城郊军器监,正在把钢水往泥范里面倒,通过慢慢冷却,得到教好的钢铁的目的。笔%趣%阁qu这个技术,并不是大顺朝才发现的,早在西周的时候,已经有人发明了。
古人非常聪明,在没有水冷却知识的前提下,想到了泥范铸铁法,又进一步想出了铁范铸铁法,大大提升了铸铁效率。
可铁范铸铁法也不是没有缺点的,反而缺点非常明显。铁模的散热太快,使得钢水在冷却时存在过冷度较大的问题,钢水中的渗碳体来不及析出(石墨化来不及进行)石墨就已经凝固,因此铁中的渗碳体主要以碳化铁的形式存在,也即是白口铁。
这种白口铁很硬,但是也很脆。虽然小高炉里面流出来的是低碳钢水,却也抵消不了铁范的威力,一下子就把碳含量升上去了。由于铁液在凝固过程中过冷度较大,因此表层的金属结晶微粒比较致密,铁的表面较为光滑。铁模的唯一好处就是加快了生产速率,比泥范快得多了。
只是陆承启看不起铁范铸铁法,认为这是在暴殄天物,把融化好的铁水,又再一次变成生铁。他宁愿慢一些,但要求质量一定要好。这也是为什么洪祥式步枪的产量一直升不上去的缘故,集齐全国之力,都炼不出多少钢铁来,哪里能快速制成枪管?
小高炉炼钢对环境污染也大,虽然这这个年代没什么环保的理念,但军器监离长安城不远,陆承启可不想承受环境污染的危害。于是,让唐勋他们非常不解的,陆承启要求每一个高炉,必须要有密封的过滤池,产生的废气要通过密封的砖道,通到过滤池里面。过滤池里面装的是水,陆承启不知道这样做有没有用,不过这样做了之后,好像的确污染不怎么大了,他也比较安心。
其实古人是非常聪明,早就发现了淬火工艺。他们把泥范里面冷却得差不多的成型的铁块,用铁夹子夹起来,放进水里面淬火。
有一个工匠更是在铸造铁轨的时候提出了用马尿淬火,可以大大提升钢铁的硬度,被陆承启知道了,狠狠地夸奖了一番,还赏了不少钱银。
结果还不到两日,又有一个工匠提出来,用动物油脂来淬火,可以大大提升钢铁的韧度,陆承启也同样赏赐了钱银。
这边还没赏赐完毕,那边就又有人提出了先用马尿淬火,再用油脂淬火,钢铁品质更胜一筹的办法,也被陆承启夸奖了一番,赏赐了不少钱银。只用一种淬火介质毕竟难以两全其美。如果使用的淬火介质冷却速度比较快,就容易引起钢铁开裂、变形等缺陷;如果淬火介质冷却速度缓慢,就会使钢铁韧性有余,硬度不足,难以满足使用的要求。这样就需要使用双液淬火法,即在钢铁的温度比较高的时候,选用冷却速度比较快的淬火介质,以保证钢铁的硬度;而在温度比较低的时候,则选用冷却速度比较小的淬火介质,以防止钢铁开裂和变形,使其有一定的韧性。
这一下可一发不能收拾,这些工匠都卯足了劲,想尽办法要弄出个更好炼钢的法子。军器监里面就此形成了一种完备的赏罚制度,所有工匠都用心研究,用心工作。结果不仅城郊的军器监大为改善,连长安城内的军器监都受到了影响,制造出来的武器大为改善。
经过几日的赶工,军器监终于赶在端午节前面,制造出来了长达百丈的双边铁轨,运到了皇家大学之中。
沈括。苏颂和唐勋,在千余学子的帮助下,建起了大顺朝的第一条驰道。为什么要制造铁轨?这都是因为陆承启的野心太大,他希望有有生之年,通过努力,把大顺朝带进工业时代里面去。而火车,则是工业时代的象征。用了铁轨,日后就不用再花费钱银,又一次铺设轨道了。
再者,铁轨的性能比硬木好,出于对性能的要求,陆承启也决定使用铁轨。这铁轨不像后世的那种司空见惯的铁轨,而是非常具有大顺朝特色的。为了能使马车飞奔,又不至于脱轨,所以铁轨在里面有一道凹槽,凹槽下面有个小孔,是用螺丝钉来固定枕木的。这螺丝钉也是应运而生,本来秦驰道用的是长钉固定的,可经过实验,唐勋发现长钉并不能固定住笨重的铁轨。而聪明沈括根据长钉的性质,发明了带着螺纹的钉子。这螺丝钉原本在中国历史上没有的,但陆承启要求制造铁轨,便导致了中国提前出现了螺丝钉这样的神物。
铺设轨道的路基夯筑得非常结实,枕木就铺设在路基上。比较软的枕木可以和夯筑得非常坚硬的路基密切结合,从而使轨道平稳,马车在上面可以快速平稳地行驶。
马车也已经被沈括连同苏颂制造了出来。马车的制作并不难,难就难在铁轮子和铁轴承的制作上面,其余的部件,都是木工活。
在唐勋的帮助下,泥范铸成的铁轮子刚好适用,铁轴承却命途多舛。不是太大,就是转动困难。唐勋、沈括和苏颂经过几日研究,总算找到了解决办法。苏颂在古籍上发现,汉代有车锏这样的物品,也就是车轴上加铁圈,使铁与铁相磨,再在其间加上油脂润滑,增强了车轮的牢固性,减少了车轴承的摩擦力。
当所有的问题解决了之后,一架耐用的马车总算制造出来了。合力铺设好铁轨之后,还在前面铺至了平整的木板,用于马车减速。而起点的木板上,则对应有同车轮宽度的凹槽,用于马车进入轨道。
牵来一匹驽马,套上缰绳之后,由雇佣而来的车夫,驱使着马匹进入轨道之中。经过测量,这条驰道的枕木与枕木之间的距离正好和马的步子合拍,这样便不怕马失前蹄了。
只见车夫一扬手中的马鞭,那匹不甚健壮的驽马便开始疾驰,把马车给带动了起来。苏颂惊奇地发现,这驽马开始跑动之后,好似越跑越快,根本停不下来的感觉,若不是驰道太短,恐怕还不够它跑的。等到跑到驰道尽头,那里枕木已经平整了,驽马才算停住了脚步。打了一个响鼻,似乎对驰道太短,感觉不甚满意一样。
这仅仅是一匹驽马啊!居然有这般效果,所有人都面面相觑。沈括甚至怀疑,陆承启早就知道是这个结果,才让他们制造铁轨驰道的。
唐勋叹道:“陛下真乃天人也!”恐怕皇家大学里面的学子,此刻都把陆承启当成了天人一样,不然他怎么会知道驰道是这般厉害的?虽然陆承启推说是看了古籍才知道,可遍查古籍,也只能找到驰道的字眼而已,哪里提到这般效果?
这可真冤枉了陆承启,他只知道驰道的快捷,却并不知道原理。其实驰道的原理是,马匹一旦拉车到了轨道上疾驰的时候,枕木与马步合拍,马匹就不由自主地发生“自激振荡”,不得不飞快奔跑,几乎无法停留下来。这样的道理,是陆承启想不出来的。
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古人非常聪明,在没有水冷却知识的前提下,想到了泥范铸铁法,又进一步想出了铁范铸铁法,大大提升了铸铁效率。
可铁范铸铁法也不是没有缺点的,反而缺点非常明显。铁模的散热太快,使得钢水在冷却时存在过冷度较大的问题,钢水中的渗碳体来不及析出(石墨化来不及进行)石墨就已经凝固,因此铁中的渗碳体主要以碳化铁的形式存在,也即是白口铁。
这种白口铁很硬,但是也很脆。虽然小高炉里面流出来的是低碳钢水,却也抵消不了铁范的威力,一下子就把碳含量升上去了。由于铁液在凝固过程中过冷度较大,因此表层的金属结晶微粒比较致密,铁的表面较为光滑。铁模的唯一好处就是加快了生产速率,比泥范快得多了。
只是陆承启看不起铁范铸铁法,认为这是在暴殄天物,把融化好的铁水,又再一次变成生铁。他宁愿慢一些,但要求质量一定要好。这也是为什么洪祥式步枪的产量一直升不上去的缘故,集齐全国之力,都炼不出多少钢铁来,哪里能快速制成枪管?
小高炉炼钢对环境污染也大,虽然这这个年代没什么环保的理念,但军器监离长安城不远,陆承启可不想承受环境污染的危害。于是,让唐勋他们非常不解的,陆承启要求每一个高炉,必须要有密封的过滤池,产生的废气要通过密封的砖道,通到过滤池里面。过滤池里面装的是水,陆承启不知道这样做有没有用,不过这样做了之后,好像的确污染不怎么大了,他也比较安心。
其实古人是非常聪明,早就发现了淬火工艺。他们把泥范里面冷却得差不多的成型的铁块,用铁夹子夹起来,放进水里面淬火。
有一个工匠更是在铸造铁轨的时候提出了用马尿淬火,可以大大提升钢铁的硬度,被陆承启知道了,狠狠地夸奖了一番,还赏了不少钱银。
结果还不到两日,又有一个工匠提出来,用动物油脂来淬火,可以大大提升钢铁的韧度,陆承启也同样赏赐了钱银。
这边还没赏赐完毕,那边就又有人提出了先用马尿淬火,再用油脂淬火,钢铁品质更胜一筹的办法,也被陆承启夸奖了一番,赏赐了不少钱银。只用一种淬火介质毕竟难以两全其美。如果使用的淬火介质冷却速度比较快,就容易引起钢铁开裂、变形等缺陷;如果淬火介质冷却速度缓慢,就会使钢铁韧性有余,硬度不足,难以满足使用的要求。这样就需要使用双液淬火法,即在钢铁的温度比较高的时候,选用冷却速度比较快的淬火介质,以保证钢铁的硬度;而在温度比较低的时候,则选用冷却速度比较小的淬火介质,以防止钢铁开裂和变形,使其有一定的韧性。
这一下可一发不能收拾,这些工匠都卯足了劲,想尽办法要弄出个更好炼钢的法子。军器监里面就此形成了一种完备的赏罚制度,所有工匠都用心研究,用心工作。结果不仅城郊的军器监大为改善,连长安城内的军器监都受到了影响,制造出来的武器大为改善。
经过几日的赶工,军器监终于赶在端午节前面,制造出来了长达百丈的双边铁轨,运到了皇家大学之中。
沈括。苏颂和唐勋,在千余学子的帮助下,建起了大顺朝的第一条驰道。为什么要制造铁轨?这都是因为陆承启的野心太大,他希望有有生之年,通过努力,把大顺朝带进工业时代里面去。而火车,则是工业时代的象征。用了铁轨,日后就不用再花费钱银,又一次铺设轨道了。
再者,铁轨的性能比硬木好,出于对性能的要求,陆承启也决定使用铁轨。这铁轨不像后世的那种司空见惯的铁轨,而是非常具有大顺朝特色的。为了能使马车飞奔,又不至于脱轨,所以铁轨在里面有一道凹槽,凹槽下面有个小孔,是用螺丝钉来固定枕木的。这螺丝钉也是应运而生,本来秦驰道用的是长钉固定的,可经过实验,唐勋发现长钉并不能固定住笨重的铁轨。而聪明沈括根据长钉的性质,发明了带着螺纹的钉子。这螺丝钉原本在中国历史上没有的,但陆承启要求制造铁轨,便导致了中国提前出现了螺丝钉这样的神物。
铺设轨道的路基夯筑得非常结实,枕木就铺设在路基上。比较软的枕木可以和夯筑得非常坚硬的路基密切结合,从而使轨道平稳,马车在上面可以快速平稳地行驶。
马车也已经被沈括连同苏颂制造了出来。马车的制作并不难,难就难在铁轮子和铁轴承的制作上面,其余的部件,都是木工活。
在唐勋的帮助下,泥范铸成的铁轮子刚好适用,铁轴承却命途多舛。不是太大,就是转动困难。唐勋、沈括和苏颂经过几日研究,总算找到了解决办法。苏颂在古籍上发现,汉代有车锏这样的物品,也就是车轴上加铁圈,使铁与铁相磨,再在其间加上油脂润滑,增强了车轮的牢固性,减少了车轴承的摩擦力。
当所有的问题解决了之后,一架耐用的马车总算制造出来了。合力铺设好铁轨之后,还在前面铺至了平整的木板,用于马车减速。而起点的木板上,则对应有同车轮宽度的凹槽,用于马车进入轨道。
牵来一匹驽马,套上缰绳之后,由雇佣而来的车夫,驱使着马匹进入轨道之中。经过测量,这条驰道的枕木与枕木之间的距离正好和马的步子合拍,这样便不怕马失前蹄了。
只见车夫一扬手中的马鞭,那匹不甚健壮的驽马便开始疾驰,把马车给带动了起来。苏颂惊奇地发现,这驽马开始跑动之后,好似越跑越快,根本停不下来的感觉,若不是驰道太短,恐怕还不够它跑的。等到跑到驰道尽头,那里枕木已经平整了,驽马才算停住了脚步。打了一个响鼻,似乎对驰道太短,感觉不甚满意一样。
这仅仅是一匹驽马啊!居然有这般效果,所有人都面面相觑。沈括甚至怀疑,陆承启早就知道是这个结果,才让他们制造铁轨驰道的。
唐勋叹道:“陛下真乃天人也!”恐怕皇家大学里面的学子,此刻都把陆承启当成了天人一样,不然他怎么会知道驰道是这般厉害的?虽然陆承启推说是看了古籍才知道,可遍查古籍,也只能找到驰道的字眼而已,哪里提到这般效果?
这可真冤枉了陆承启,他只知道驰道的快捷,却并不知道原理。其实驰道的原理是,马匹一旦拉车到了轨道上疾驰的时候,枕木与马步合拍,马匹就不由自主地发生“自激振荡”,不得不飞快奔跑,几乎无法停留下来。这样的道理,是陆承启想不出来的。
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