从来不是手艺,更不是聪明才智。
他们缺的,是捅破那层窗户纸的理论指引。
而制约中国古代钢铁质量跨越式发展的最大瓶颈,根本不在冶炼手法,而在燃料。
大明的燃料是煤。
而中国的煤矿,天生伴随着一个要命的缺陷——高硫、高磷。
硫元素混入铁水中,会产生“热脆”现象。铁匠在锻打烧红的钢锭时,钢材会像酥脆的饼干一样从内部开裂。磷元素混入铁水中,会产生“冷脆”现象。打制好的刀剑枪管,在三九寒冬的辽东战场上,稍微受到剧烈撞击,就会像琉璃一样崩碎。
这个问题,困扰了华夏工匠上千年。工匠们只能靠增加锻打次数,即所谓的“百炼成钢”,用人力和时间去强行挤出杂质。
这也是历史上为什么大明时期朝廷造不出好炮,只能去购买红夷大炮的原因。
朱由校自从创立西山之后,就开始对燃料和炉子动刀。
他下令在西山建起了大明第一座洗煤池,用水流的浮力初步分离煤炭中的硫铁矿。
紧接着,他画出了蜂窝式炼焦窑的图纸。
将洗过的煤炭送入隔绝空气的窑炉中高温干馏,把原煤中残留的硫磺、沥青和其他挥发性杂质统统烧掉。
出窑的,便是燃烧温度极高、且杂质极少的焦炭。
在冶炼环节,他又定下了一条死规矩:高炉炼铁时,必须按比例加入碾碎的石灰石。
石灰石在高温下分解,化作生石灰,与铁水中的硫、磷发生反应,生成炉渣漂浮在铁水表面。
铁匠只需要用长柄铁勺撇去炉渣,留在炉底的,便是纯净度极高的高质铁水。
靠着这三板斧——洗煤、炼焦、加石灰石,朱由校硬生生帮大明冶金业省去了两百年的弯路。
经过三四年的积蓄和发展,现在朱由校的投资终于收到了丰厚的回报。
西山工坊如今出产的钢材,碳分布均匀,硫磷含量极低,拉去后世做个成分检测,其各项物理指标已经完全达到了近代工具钢的标准。
至于这把栓动步枪的核心灵魂——击针簧,更是大明工匠深厚底蕴的体现。
没有弹簧,击发装置就是个摆设。
后世许多人以为弹簧是西洋人的发明,却不知早在春秋战国时期,华夏的床弩和战车上,就已经出现了利用青铜和竹木制作的弹簧簧片雏形。
到了明代,工匠们早就掌握了利用钢材弹性储能的技巧,