皇宋錦繡第三百零八章煉鋼和淬火

中國在春秋戰國時期，就進入到鐵器時代，戰國時候吳越的鐵劍製作，已經到了相當的程度了，比青銅更加堅固的鐵，成為了工具，也推進了時代的發展。

從鐵到鋼，按理說，幾乎沒有什麼界限，不停的消耗鐵之中的碳，達到一定數量就是鋼了，可是有史以來的記載之中，很多冠上鋼名字的，大部分都是鐵，真正稱之為鋼的少之又少。

主要問題就是，封建時代，對於鐵跟鋼之間，沒有一個明顯的認識，只知道百鍊成鋼，知道鋼比鐵好，好到哪裡，卻不知道。

趙信給予標準化，還有對於鋼的了解，直接決定了，哪怕是手工，也可以比較高效的製作鋼。

北宋的鋼，主要還是手工打造的，是用煉鐵的方法，百鍊成鋼，所以價格極高，原因就是在於成品率不高。

一般出色一點的鐵匠，10次煉製，能夠最終成功個一兩次，已經算的上非常驚人的，差一點，可能要上百次才能夠成功。

這樣的耗費，只是一個人力成本，就是一個非常高昂的數字，更別說千錘百鍊未必一定會出，如果幾率高一點，廢品率低一點，這個精鐵就不會那麼貴了。

趙信既然敢於開啟這個常識，就是對這個有絕對的信心，後世那種純手工打制，已經可以保證成品率了。

不是說，後世的大師，比起封建時代的大師強，實際上，遠遠不如，但是後世對於鋼鐵的了解，已經深入到一定程度了，哪怕是普通人，也懂鋼和鐵的區別。

說白了，鋼就是含碳量在0.2-2.06之間的一種合金，後世的手工打造的方法，藉助著熟鐵和生鐵進行折皺打造，不過跟封建時代的隨便打造不一樣，這裡會控制比例。

熟鐵之中，幾乎不含什麼碳，生鐵也就是大於2的那種，一般都在5以下，後世的鍛造師們，會根據經驗，去一個平均量，同時計算生鐵和熟鐵的數量，讓碳的含量保持在0.8-1.2之間。

超過0.6的，就是高碳鋼，跟生鐵相比，有差不多0.6左右的餘量，就算有誤差，也可以保證在八成九成以上，這樣可以保證效率。

10次成功9次，這樣下來，就可以把鋼的價格，降低到跟鐵差不多，或者稍稍高一點的程度，這就極大的降低了成本。

這個比例，是高碳鋼，是硬度最大的鋼，柔韌度差一點，可是用來製作鎧甲，兵器，是出色的選擇，歷史上的不少名劍，就是使用的這樣的材料。

相對於全程沒有參與水泥實驗，關於鋼鐵打造的實驗，趙信全程參與了，因為其中的一些關鍵的點，步驟還有比例之類，也必須他來把握，甚至說一次性也未必能夠成功，必須要多次實驗。

這裡就展現出最終的目標，還有記錄方面的好處了，古代中國雖然創造了輝煌的科技文明，也創造了舉世矚目的四大發明，對於中國和世界科技，有了巨大的推動作用。

可是一點，沒有形成完整而有序的體系，沒有一個培養和學習技能書，往往經過戰亂之後，某些技術一失傳，就消失了。

當然了，這也跟整個中國並不是特別重視，有很大的關係，中國重視的是儒學，連更加生僻難懂的醫學，都也因為跟儒學沾邊，而擁有了完整的體系和培養的方法，可偏偏工學沒有，這或許是跟百家爭鳴有關。

除了已經併入到儒學和朝堂之中的兵學，法學，有一定的發展之外，諸子百家之中的其他行業，都是被壓制的，特別從北宋開始，儒學發展上升到了一個巔峰，工匠就被壓制的更加厲害，有些發明，也是沒有什麼重要意義。

薛玉抵達的時候，趙信的這個實驗，正好進行到了比較關鍵的程度。

趙信根據不同的比例，測算，然後對於失敗的產品進行掃描，通過卡牌系統，大體上分析出了一部分的數據，然後根據成功的和失敗計算，最終測算出了不同色澤，性能生鐵的一個大體上面的含碳量。

這個含碳量，遠沒有精確到小數點後面幾位，可是有一個大體上面的範圍，0.5以內的誤差，已經可以實際上進行了。

這個基礎的數據，會通過不停的實驗，不停的記錄和計算，而變的越來越精確，可惜這個工作不可能交給別人來做。

哪怕是最簡單一個比例的計算，如果是有精確的數字，四則運算，這對於北宋來說，有些難，一些精研的人，未必算不出。

可是趙信要的是一個概率，一個混合，一個模糊，根據一些數據，最終給出來一個相對精確，誤差較小的，這就只能夠使用高等數學，或者數論的方法。

這玩意，就算是在後世，一個出色高中畢業生，都不太可能做出來，更別說這個時代，整個大宋，懂得這個計算的，只有趙信一人。

得到了薛玉確切的消息之後，趙信卻不能立刻離開，因為這個煉鋼已經到了關鍵的程度。

在經過了眾多鐵匠的磨合之後，加上趙信數據，出鋼比例，已經從最開始的1，提升到了50，這已經讓鐵匠們喜出望外了。

這些鐵匠，都是附近的，或者是從禁軍之中來的，後者在整個北宋，已經稱得上比較精銳的那種了，可是跟工部局的相比，差的很遠。

一個大匠，或者是領匠之類的，在打造精鐵的時候，能夠有3成，已經算是登峰造極了，他們卻可以達到五成，還不是一個兩個，而是大部分人都達到五成，他們興奮不已，就只是憑藉著這個，他們的級別就能夠升一升，就算是回到軍營之中，月俸也能夠升一升。

才5成這算什麼，動用了數論，練廢了最少500次材料，雖然每一次不多，人工和原料的消耗也不少，才5成，這太低了，好在，經過大量的累積，數論和概率這種東西，累積的數據越多，最終的結果越精確，鋼鐵，不同於後世的特種型材，必須要精確到小數點之後好幾位，不過是2左右，甚至還有差不多1.4的誤差範圍，這還能只有5成。

趙信繼續下去，他負責數據計算，讓鐵匠們也湊到一起，回想一些經驗，爭取能夠解決掉問題的。

終於，通過比對，計算，大體算出來各種各樣的生鐵的含碳量，用熟鐵跟生鐵褶皺打造，計算出了一系列的數據，用模糊的方法，給出了一定的餘量，給了一個比較完整方法。

包括了大部分的身體和熟鐵的配比和混合方法，也把打造的步驟，給精煉了，減少了沒有意義的步驟的，要求每一次都達到一定的效果，節約人力成本。

這樣下來，效率顯著的提升了，以前打造一件兵器，可能需要三到五天，一些比較貴重的寶物，甚至需要十來天。

拿落月弓作為例子，單純他的身體，都不是一次性成型的，在天然隕鐵之中，經過了幾輪，去掉了雜質，並且逐步的敲打成型，現在，哪怕是精鐵，最多需要4個時辰的時間，這比起以前，大大的減少了。

減少的時間，就是成本，這個北宋還沒有意識到，可是後世在無數的論文之中都表述了，人力也是成本，生產的越快，實際上，是減少了這個成本，變相的讓成本降低了。

就在眾多鐵匠興高采烈，可以穩定達到九成的幾率的煉鋼手段，他們就這麼的得到了，這有些出乎預料，而且大部分的鋼的性能都很好，幾乎比得上天然精鐵了。

可是趙信的傳授，依然沒有結束，這些煉鋼的過程都沒有錯，他少了一項最關鍵的步驟，淬火。

中國的金屬冶煉工藝，很長時間，都在世界上占據著領先的位置，可是有一項，一直以來，都是弱點，那就是淬火。

淬火也被稱之為蘸火，主要是把高溫材料，迅速的降低溫度，形成常溫下的合金，從青銅器時代，就一直沿用至今，大部分的中國冶煉，都是用水來淬火，甚至一直延續到整個封建時代。

水是比較常見的淬火材料，能夠迅速的降低溫度，保證淬火的效率，對於鐵，和普通材料，淬火的效果還可以，可是上升到鋼這種程度了，就有些不足了。

大部分時間，沒有形成穩定的合金，應力釋放不均，煉鋼的損失，一半以上，是淬火造成的，淬火失敗的鋼，甚至連鐵都不如，這也是良品的鋼價格居高不下的根本原因。