南明鼎革 第113章 鐵模鑄炮

    近處雖然可以使用改良的震天雷，但在遠處要擊退人浪，非虎蹲炮、佛朗機炮等火炮不可。

    而恰在這時，聽說有兩個工匠參與鑄造虎蹲炮，如此就被楊麟請來鑄造虎蹲炮。

    過去鑄炮主要採用泥模鑄炮方法，本次鑄炮最大改變就是採用鐵胚鑄炮技術。

    泥模鑄造也就是先用濕泥製作成相應的泥胚，通過自然風乾之後做成泥模，向模具裡面倒入融化後的銅水，再在自然風乾之後打碎泥胚，如此就鑄造成所需要的火炮。

    鑄造一門虎蹲炮，光是泥胚風乾就需要一個月時間，鑄造需要七八天，自然冷卻需要七八天，如此足足需要一個半月方可製作一門虎蹲炮

    即便這樣，也不能保證鑄造大炮可以戰場使用，鑄造的虎蹲炮內腔外壁有很多細小的蜂窩，嚴重影響火炮的使用及其壽命。（東方曾到虎門炮台觀看，中國人造的火炮蜂窩甚多，而購買的西洋人的兩萬斤海防炮經過鍛造，百餘年之後再觀看，炮身光滑如新。

    而火炮最致命威脅就是蜂窩，不但影響氣密性，而且非常容易炸膛。）

    為了檢驗鑄炮，工匠往往會在鑄造作坊發射一兩發以檢驗火炮，發射之後再進行檢查，若沒有肉眼可見的裂紋，沒有炸膛的就可投入軍中使用。

    通過這種傳統鑄炮工藝鑄造出來的虎蹲炮，合格率不過三成，正如師傅所言，若是鑄造更大型的佛朗機炮，紅衣大炮，其合格率甚至不到一成左右。

    看到這樣一個結果，楊麟最初以為鑄造師傅手藝問題，但看其說得斬釘截鐵的，再問其他的師傅，好像都是這樣一個結果，如此楊麟也相信了。

    看到廢炮上面太多的馬蜂窩，再想想前世的鑄造工藝，結合注塑模具、五金模具的經驗，思考了半天，楊麟開始與這些鑄造師傅工匠一起找原因。

    鑄模過程中，時間最久的就是泥胚，如此足足需要一個月時間，怎麼需要這樣長世間呢？

    對這樣一個不專業的問題，老師傅們一個個不以為然，大家紛紛搖頭，紛紛辯解。

    慢慢的原因基本搞出來了：

    泥胚表面本身有縫隙，泥胚吸氣性不好，如此鑄造出來的火炮當然有縫隙。

    泥胚需要一個月，是因為泥胚需要烘乾。

    風乾不徹底，泥胚裡面若含有水分，鑄造的時候可能出現馬蜂窩

    模胚形狀，結構有問題，鑄造出來的火炮質量有問題。

    …….

    楊麟仔細聽著，泥胚裡面有水，泥胚表面粗糙，泥胚完全是一次性的，既然如此，為何不用鐵模？

    在前世不論是塑膠廠，還是鋼鐵廠都是用鐵模，看來泥模是最原始的鑄造模具。

    再說了，如果使用鐵模，鐵模表面可以通過摩擦方式打磨光滑。

    表面上鑄造鐵模成本大，但相對泥模，鐵模可以多次重複使用，如此成本反而降低不少。

    可以通過打磨方式，使得鐵模表面光滑

    鐵模裡面水分含量非常少

    鐵模氣密性非常好

    最重要的，鐵模鑄造，可以通過冷水等方法快速冷卻，不但加快鑄造速度，而且更提高火炮的硬度。

    鑄造過程中，不斷煅燒、捶打剛剛凝固的熟鐵，增加火炮的鋼鐵含量，增加其硬度與氣密性。

    …..

    （西方最早採用鐵模鑄造方式開始於俄羅斯，在克里木戰爭時期，俄羅斯人發現火炮數量較少，也採用鐵模鑄造方式。

    但因為後來大型液壓機逐漸發明，如此最後才完全採用鍛造方法鑄炮

    在鐵模鑄造之後，西方發現多次鍛打熟鐵可以大大提升鋼鐵性能，如此採用大噸位液壓機鍛打方式鑄造火炮。

    而在鴉片戰爭期間，中國人龔振麟最早採用鐵模鑄造。（見《鑄炮鐵模圖說》）。

    當時，滿清的火炮已經多年沒製造新的火炮了，尤其是南方很多炮台的炮都是幾十年前乃至更早康熙、明末時期的，龔振麟就想到了金屬模製造工具和農具速度快的特點，於是乎經過一系列改進措施用來鑄造大炮。

    鐵模鑄造大炮不僅具有建設周期短的優點，而且還具備重複利用的優點——這樣不僅減少製造周期而且還能使得大炮尺寸一致，其工藝還可以減少出現蜂窩等缺陷的可能性。

    可惜的是龔振麟的鑄炮新方法出來沒多久，滿清就投降了，沒鑄造幾門大炮。).

    除了鐵胚鑄炮技術之外，本次虎蹲炮鑄造採用已經成熟應用的鐵心銅體技術。

    前幾日觀看孫元化的《西洋神機》，楊麟了知道在明崇禎年間，國人已經採用鐵心銅體鑄炮法。

    過去只有佛朗機炮、紅衣大炮採用鐵心銅體方式，但純粹由筒鑄造的大炮，由於青銅比較軟，連續發射多次影響大炮射程。

    在古代，青銅不但是一種貴金屬，更是僅次於黃金、白銀的貨幣，其價值遠非前世所可比擬的？

    用銅鑄造銅炮，那那裡是鑄炮啊，分明是用金錢堆砌起來的一件武器。

    但鋼鐵不同，鋼鐵價格不及銅的十分之一，且順慶城附近有很多大的冶鐵作坊，如果用熟鐵鑄造火炮，費用至少可以減少到往日的5成左右。

    有人說封建社會，就是青銅武器，青銅農具改為鋼鐵打造出來的武器與農具啊。

    目前鳥銃、手銃、三眼銃等小型兵器都是採用鋼鐵鑄造而成，為何火炮一定需要採用青銅，而不是採用鋼鐵？

    聽楊麟如此說，有的人則不以為然，有的則是較勁腦筋苦思冥想，果然功夫不負有心人，有人認為雖然完全鐵質大炮沒有，但鐵芯銅體的火炮則見諸史冊，自己過去也曾聽老輩鑄造師傅說起過。

    史載明嘉靖年間就有師傅探索是否可以用熟鐵代替青銅鑄造大炮，目前已經鑄造出鐵芯銅體的佛郎機炮，非常耐用。

    楊麟大驚，詢問軍中是否有這種佛郎機炮，眾人顯得一片茫然，當即令人出去調查，如此不到一刻時間軍中恰好有一門佛郎機炮為鐵芯銅體。

    楊麟大喜，讓人將佛郎機炮推到衙門外面，親自帶領大家一邊觀看，一邊探討鑄炮方法。

    表面看兩種火炮差異不大，但若細看的話，採用鐵芯銅體鑄造的火炮炮管較薄，同樣口徑的火炮，鐵芯銅體炮管的管壁與口徑之比0.5:1~0.75:1，而完全由青銅鑄造的佛郎機炮則在1:1.

    除此之外，採用鐵芯銅體鑄造的火炮重量不到青銅鑄炮的7成，非常之輕，而且不易發熱，不易炸膛。

    聽懂行的師傅們介紹，由於銅更不容易耐火，在較低溫度下就可以融化為銅水（銅之熔點（1083c）遠低於鐵（1538c）的物理性質），採用兩次鑄模的方法製造鐵芯銅體火炮，先製作一個模胚鑄造鐵胎，待鐵胎冷卻之後，然後再鑄造銅體。

    採用此種鑄造方法還可以先檢驗鐵胎鑄造效果，對鑄造出的鐵胎裝上少量火藥，發射幾次之後，如果不炸膛，再通過一陣鍛打，提高鋼鐵的鋼化性能，最後則鑄造外面銅體。

    而不需要純銅炮那樣，全部使用精銅鑄造而成。

    聽到現在已經採用鐵芯銅體鑄炮方法，對純鐵炮不由得再次燃起希望，純鐵炮不但造價不到純銅炮的百分之一，不到鐵芯銅體炮的1/30，而且鐵的密度遠低於鑄造青銅（7.87：9.54），用純鐵鑄造火炮更易於大軍隨軍攜帶。

    但師傅們一再聲言如果全部採用熟鐵鑄造的話，由於炮管太厚冷卻不易，如此鑄造100件，良品還不到1件。

    想到前世在工廠裡面接觸到的的注塑成型，想到前世接觸到的淬火工藝，突然有一個大膽設想，採用空模方式，內模掏空，在鑄造的時候在掏空的內模裡面放入冷水，如此達到快速冷卻的效果。

    眾人一聽眼前一亮，大家多是鐵匠出身，打鐵的時候都是將鐵塊燒紅之後千錘百鍊之後，為了達到效果，都將打好的鋼鐵放在冷水之中冷卻。

    如果內模掏空，倒入冷水之後，如此完全可以加速冷卻效果，如此解決冷卻效果。

    再說了現在雖然是前裝滑膛炮，有一個炮眼，在鑄造到炮眼以後，可以將鑄造炮眼的模芯拉開，或者乾脆炮眼也採用空模的方式鑄造而成，空模內部的水可以通過炮眼不斷流出，如此達到水冷卻的效果。

    採用這種方式鑄造火炮，內壁最先冷由里到外逐步冷卻，因為熱脹冷縮的原理，炮管內壁必然非常光滑。

    除此之外，外壁逐漸冷卻，必然產生一種向心力，向裡面擠壓，保證鑄炮高強度抗壓能力。

    對這種內空模的方式，眾人都顯得躍躍欲試，反正楊麟鼓勵大家嘗試，失敗乃成功之母，今日失敗可能是自己什麼東西沒有把握好，只要不斷嘗試，可能明天就成功了。

    鑄炮師傅最初以為只是按照傳統鑄炮技術鑄造，哪知道一下就用了鐵胚鑄炮技術，鐵心銅體鑄造技術，大家一時之間感到非常茫然。

    大家認為這鑄造火炮，主要看神靈保佑，若當時虔誠一點，神靈既然會保護，如此合格率就多一點。

    看到大家顯得非常徘徊迷茫，為了保證鑄造成功，楊麟隔三差五的跑到工地上指導，並不斷鼓勵大家，不斷創新嘗試。

    到最後更是加官許願，若是鐵模鑄造成功，官府不但給八品文官官職，而且待遇也是正八品。

    八品，那就是縣丞，獎勵不可謂不豐厚，再說了大家平時都有用鐵模鑄造農具什麼的，現在聽楊麟這樣說，眾人躍躍欲試。

    如此足足用了半年功夫，在不斷失敗過程中義勇軍鑄炮工藝得到突飛猛進的提高，用空心鐵模鑄炮方法代替過去的實心鑄炮方法，用冷水冷卻代替過去的自然冷卻，用鐵芯銅體代替過去的純銅鑄造。

    大家看著鑄造出來的虎蹲炮，不但不再像泥模那樣出現大量的馬蜂窩，大炮外觀有了大量改觀，而且重量由36斤降為32斤，比過去足足輕了4斤。

    更為重要的，鐵胚鑄造出來得鐵芯銅體大炮不易炸膛，擺在校場試驗，如此連發四十餘炮居然沒有炸膛，要知道過去鑄造的虎蹲炮，連發二十炮的話就可能炸膛了。

    楊麟有意檢驗這種空心鐵胚冷水鑄造火炮的質量，讓人在火炮上面澆上水，然後再發射十餘炮，方才罷休。

    大家看到這種新式鑄炮工藝的顯著效果，一個個面露喜色。

    保守估計，這種新式鑄跑工藝的合格率大概從過去的一成提高到九成，鑄造時間由一個半月提高到三天（三天鑄造一門），成本降低四成（沒有考慮合格率，但考慮單門火炮所用採用成本）。

    楊麟大賞參與鑄炮工藝的所有工匠，每人獎勵10兩白銀（相當於普通家庭半年的收入），授予胡本初為正八品的總辦，並讓大家記錄每次鑄炮關鍵控制環節，以為未來工藝改進提供依據。

    除此之外，楊麟採用多種安保措施，防止鑄炮工藝外泄。

    眾人也頗為興奮，剛剛提拔為總辦的胡本初保證每月需鑄造二十門虎蹲炮，更保證在三個月內開始鑄造佛朗機炮，