“试验炉”的主体完工,进入烘炉和最后调试阶段。炉体高大,结构相对复杂,吸引了军器监内外无数好奇、怀疑甚至等着看笑话的目光。吴监正更是派人“关切”地询问了几次何时点火试炼,言外之意,自然是提醒云湛那日益紧迫的四十日期限。
云湛不为所动,按部就班地进行着各项准备。烘炉需要时间,以除去耐火材料中的水分,缓慢提升炉体温度,防止急热开裂。这个过程通常需要三五日,正好给了云湛完善其他环节的时间。
试验炉的核心目标,是验证“焦炭炼铁”和“强鼓风”对提升铁水质量的效果。但云湛清楚,即便能得到质量更好、更稳定的生铁(含碳量高、质地硬脆),要将其转化为适合制作刀剑的钢材,还需要关键的“炒炼”或“渗碳”工序。传统方法效率低下,质量不稳定,是制约军械质量的另一大瓶颈。
在等待烘炉结束的这几天里,云湛将注意力转向了“熟铁”(低碳铁)向“钢”转化的环节。他决定,拿出另一项超越这个时代常规认知,却又在现有条件下相对可行的关键技术——灌钢法的改良与系统化应用。
灌钢法,在云湛所知的历史中,是中国古代一项重要的炼钢技术,大致原理是将生铁(高碳)和熟铁(低碳)按照一定比例搭配,在高温下通过熔融生铁向固态熟铁渗碳,从而获得性能优良的钢材。此法比传统的“百炼钢”效率高得多,质量也相对稳定。只是在这个靖朝时代,或许已有零星应用,但并未系统化、标准化,也未大规模用于军工。
这一日,烘炉进入尾声。云湛召集了岭南铁匠、鲁大师弟子中的核心数人,以及从借调铁匠中挑选出的两位悟性高、沉默寡言、且经过初步考察人品可靠的老师傅,在工区一间临时搭建的、相对封闭的“技议房”内,进行了首次关于“灌钢法”的内部讲解与演示准备。
房间中央,是一个小型的、可移动的坩埚炉,旁边摆放着几块试验炉前期用传统木炭小炉试炼出的、成分相对清晰的生铁锭和熟铁条,以及云湛亲自绘制、标注了温度区间、配比、操作要点的简图。
“诸位都是打铁的行家,深知一把好刀,须刚柔并济,过刚易折,过柔易卷。”云湛开门见山,“传统百炼之法,千锤万打,固然能得精钢,然耗时极长,非大师傅不可为,且十中未必成一,难以满足军需。”
众人点头,这是行业共识。
“而寻常炒钢、渗碳之法,火候难控,碳分不均,所得之钢,性能起伏,亦是常事。”云湛拿起一块生铁锭和一块熟铁条,“今日,我与诸位探讨一法,或可较高效、稳定地获得适宜制刀之钢。我称之为——‘灌钢法’。”
他示意点燃坩埚炉,将生铁锭投入。“此法之基,在于利用生铁含碳高、熔点较低之特性。”随着温度升高,生铁逐渐熔化成炽红的铁水。“而熟铁,含碳极低,坚韧但较软。”他将熟铁条置于一旁预热。
“关键步骤在此。”云湛用长钳夹起预热后的熟铁条,将其一端小心浸入熔融的生铁水中,停留片刻,然后取出。只见接触生铁水的部分,熟铁表面迅速吸附了一层亮白的生铁液,并开始向内部渗透。
“生铁汁犹如‘钢母’,熟铁条如同‘胎体’。”云湛一边操作,一边解释,“生铁汁中之碳,在高温下会逐渐向熟铁内‘奔跑’(渗入)。我等需控制浸入时间、温度、以及生铁与熟铁之比例。”
他反复浸入、取出数次,让生铁汁均匀包裹并渗入熟铁条。“待渗碳大致均匀,再将此‘复合铁条’取出锻打,折叠,使碳分进一步分布均匀,并锻去杂质。如此反复数次,可得碳分适中、质地均匀之上好‘灌钢’。”
云湛的讲解深入浅出,配合实际操作,让在场的几位铁匠大师傅眼睛越瞪越大。他们都是内行,瞬间就明白了此法的精妙之处!它巧妙地利用了生熟铁的特性差异,通过液态生铁向固态熟铁可控地输送碳分,避免了传统炒炼过程中碳分难以控制、容易氧化脱碳的难题!效率比百炼法不知高了多少倍,且原理清晰,似乎……真的可以标准化操作!
“妙啊!”一位从外坊借调来的、平日沉默寡言的老铁匠忍不住拍腿赞叹,“生铁为母,熟铁为胎,灌之以钢!云大人此法,简直……简直点通了任督二脉!老朽打铁四十年,从未想过可以如此!”
岭南来的铁匠也兴奋道:“大人,此法若配合试验炉所出之优质生铁,以及我们锻造的熟铁,控制好配比和火候,定能稳定产出好钢!比军器监现在那套老掉牙的、全凭运气和老师傅手感的法子,强出百倍!”
鲁大师的一位弟子虽是琉璃匠,但对材料亦有研究,闻言也激动道:“云师此法,化繁为简,直指根本!若能量化配比与工艺,制成规程,即便普通匠人经培训后,亦可依样操作,产出合格之钢!此乃……量产精钢之道!”
量产精钢!这四个字,让所有人呼吸都为之一窒。在这个时代,优质钢材是绝对的战略资源,是制约军队战斗力的关键之一!
“目前只是初步演示,具体的最佳配比、温度控制、浸渗时间、后续锻打工艺,都需要大量试验来摸索确定。”云湛压下众人的激动,冷静道,“但方向已明。接下来,试验炉出铁后,我们便要集中精力,进行‘灌钢法’的工艺试验。我需要诸位全力配合,记录每一次试验的参数与结果,尽快找到稳定可靠的工艺窗口。”
他目光扫过众人:“此法目前仅限于此屋中人知晓,绝不可外传!未来,凡参与此法核心试验、做出贡献者,本官必不吝重赏,更可为其在工部或‘新工坊’中谋一前程!”
“愿为大人效力!”众人齐声低喝,眼中充满了热切与使命感。他们看到了改变的可能,看到了自身价值得以真正发挥的舞台,更看到了一个前所未有的、可能引领整个行业变革的方向!
数日后,“试验炉”烘炉结束,正式点火试炼的日子到来。
炉膛内,焦炭(经过初步试制的、质量尚可的块状焦炭)与按比例破碎的闽铁矿、石灰石混合料被层层加入。改进后的强压风箱由四名壮力流民轮番操作,发出沉闷而有力的“呼哧”声,将强劲的风力鼓入炉底。炉温在焦炭燃烧和强鼓风的加持下,迅速攀升,远超寻常木炭炉。
黑烟从高大的烟囱滚滚冒出(焦炭初期燃烧不完全所致),炉体周围热浪逼人。所有人都紧张地盯着炉体的反应,尤其是那些传统铁匠,他们从未见过如此猛烈、如此“怪异”的炼铁场景。
几个时辰后,当第一炉熔融的铁水从出铁口奔涌而出,注入预先准备好的沙模时,那铁水的亮度、流动性、以及相对较少的浮渣,让经验丰富的老师傅们瞬间动容!
“这铁水……好亮!渣子也少!”
“温度够高!看这流动性!”
“焦炭……这焦炭果然厉害!”
初步冷却后,得到的生铁锭色泽灰白,断口致密,含硫磷等杂质明显少于寻常产品。云湛立刻组织人手,用这些优质生铁,配合之前准备好的熟铁,开始了紧锣密鼓的“灌钢法”工艺试验。
不同的生熟铁配比,不同的浸渗温度和时间,不同的后续锻打方式……一次次试验,一次次记录,一次次对比性能(通过简易的弯折、敲击、刻画测试)。
失败在所难免,但方向正确带来的进步是飞速的。短短五六日内,试验小组便摸索出了几组相对稳定、能产出合格“灌钢”的工艺参数。用这种“灌钢”锻打出的刀条胚,经过初步淬火回火后,其韧性、硬度,已明显优于军器监库房中那些所谓“新械”,甚至不输于一些将作监老师傅私下珍藏的“百炼”作品!
当云湛将第一把用“试验炉”铁水、“灌钢法”工艺制成的、尚未开刃的刀条,连同详细的试验记录和几块对比样品,摆在齐王李景睿和闻讯赶来的几位工部、将作监官员(包括脸色苍白的吴监正)面前时,所有人都被震撼得说不出话来。
那刀条泛着一种均匀的、内敛的金属光泽,质地均匀,绝无常见的夹灰、裂纹。简单测试,弯折至一定角度回弹后毫无变形,用寻常刀剑与之对砍,刃口损伤远小于对方。
“此钢……如何得来?”一位将作监的老资历官员声音发颤地问道。
云湛平静地回答:“试验炉所出优质生铁,配合‘灌钢’新法,可控渗碳,反复锻匀所得。工艺已初步量化,可重复。”
可控!量化!可重复!
这几个词,如同重锤,敲在每一位传统工匠出身的官员心上。他们毕生追求却难以把握的“稳定”与“优质”,竟然真的被这个年轻人,用一套前所未闻的“奇法”结合“怪炉”,在短短二十余天内,实现了突破!
吴监正面如死灰,他知道,自己以及所代表的旧有体系,在云湛这实打实的技术成果面前,已然一败涂地。齐王眼中则是精光爆闪,他知道,自己赌对了!云湛不仅解了燃眉之急,更是打开了一座前所未有的宝库!
灌钢法现世,配合试验炉的优质铁水,意味着靖朝的军工,即将迎来一次质的飞跃。而这飞跃的起点,就在这座尚且简陋、却已燃起革新之火的“试验工区”内。
消息虽被严格控制在极小范围,但其引发的暗流,已开始汹涌。
云湛知道,真正的挑战,或许才刚刚开始。技术突破带来的,不仅是希望,也可能是更疯狂的觊觎与反扑。
但他手握利器,心志已坚。
这革新之火,既已点燃,便绝不会轻易熄灭。