楚風決定用青銅鑄造火炮,銅的延展性好、不易炸膛、內膛耐火yao腐蝕,在十九世紀中葉之前,性能全麵壓倒鐵質火炮,拿破侖戰爭和美國南北內戰期間有上佳表現。
炮主要有兩種造法,鑄造、鍛-鏜造。
鑄造,先做個泥模或者鐵模,把紅熱的金屬溶液澆鑄進去就成。
缺點是澆鑄炮內膛不光潔,炮彈必須做得比炮口直徑小十分之一才能放得進去,炮彈和炮膛之間的遊隙大,發射時推動炮彈前進的火yao氣體,從遊隙泄露了,射擊的威力、射程就小。而且鑄造過程中形成疏鬆多孔的金屬結構,容易炸膛,要麼減小發射藥量降低威力,要麼增加炮管厚度使炮變得很重。
鍛-鏜造,先鍛打出實心金屬圓柱,再用鏜床或者好一點的鑽床在上麵鑽出個深圓洞作為炮膛。
鍛打使金屬晶粒細化,結構致密耐高壓不炸膛;鏜出的內膛光滑,炮彈隻需要比內膛直徑小四十分之一,遊隙小,火yao氣體泄露少,炮彈就威力大、射程遠。
現在的琉球,隻有木工機床,傳動多用絲繩皮帶和鑄鐵齒輪,根本不可能加工金屬部件。為了好炮,向金屬機床發起衝鋒!
從鑽床鏜床磨床龍門刨床牛頭刨床,一直到水床上下床*****床電動**床的原理,楚風都曉得。但知道原理不等於能造出來,美國還有中學生畫了原子彈設計圖呢,也沒見胡子大叔們造出來再玩次911。
首先發展精密鑄造。和翻砂倒模的澆鑄不同,首先根據產品要求設計製作模具,用澆鑄的方法鑄蠟,獲得原始的蠟模;在蠟模上重複塗料與撒砂工序,硬化並幹燥,成為型殼;再將內部的蠟模溶化掉,這個步驟叫脫蠟,獲得了型腔;放到窯裏焙燒型殼,以獲得足夠的強度;澆注所需要的金屬材料;脫殼後清除沙粒,從而獲得高精度的成品。為了增加鑄成工件的強度,最後還得熱處理調質。
漸開線齒輪、光杆、連杆旋轉曲軸……各種稀奇古怪的零件按照楚風的要求被鑄出,再用手工和磨床進行精加工,以高碳鋼做出機床刀具,然後就在鋼鐵廠廠長馮火山、兵器廠廠長雷洪等人驚訝的目光中,被組合成了一b部部金屬機床。
看到這些東西可以迅速的切削金屬,輕輕鬆鬆把大塊金屬切、鑽、刨成想要的模樣,鐵匠們幾乎瘋狂了,用水力鍛錘已經是人們想象力的極限,而這些批量切削金屬件的車床,簡直比神仙變戲法還厲害!
但楚風非常失望,失望得想吐血。限於製造的技術條件,這些機床的零部件本身就不夠精密,傻大粗黑誤差嚴重超標,加工精度自然隻能在厘米級,根本達不到鏜鑽火炮內膛的要求,還得一代代慢慢改進才行。
難道隻能弄鑄造炮了?怎麼都不甘心!楚風冥思苦想,終於想到一個好辦法:鍛鑄合一!
用鋼製造一個圓筒,一端封閉,內部中心有一根實心圓柱體,圓柱體比圓筒短一截。如果把圓筒豎起來一刀剖開,截麵呈“山”字型,隻是中間那一豎比兩邊短,就是那根實心圓柱。
把融化的青銅澆進去,正好就是炮的形狀,中間圓鋼柱占去的體積,便是炮的內膛。趁著青銅紅熱,從圓鋼筒開口處可以進行鍛打使炮身致密,這樣,就把澆鑄和鍛造結合在一起。
外麵的鋼筒造起來比較簡單,它對應鑄成炮的外表麵,並不需要特別精密。中間的實心圓柱就不同了,它對應火炮內膛,必須光潔精密才行。
鑄出鋼型,鍛打加工,車床上多次切削修正,在磨床上反複精細研磨,仔細修正,馮火山和雷洪兩大高人攜手,終於造出了這根可以用於造炮的鋼棍。
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