虽然可锻铸铁的性能有其优势,但在古代要勉强批量生产它也是得不偿失的。
要批量稳定地生产球墨铸铁和可锻铸铁,既需要成熟的冶金学,也需要成熟的温度控制技术。
而这都要等到19世纪以后才行。
要控制温度,首先就要先能准确测量温度。
而最早应用于冶金领域的温度计,是热电偶温度计和热电阻温度计,都是19世纪70年代才出现的。
1821年,德国的塞贝克发现热电效应,为热电偶温度计的发明奠定了理论基础。
同年,英国的戴维发现金属电阻随温度变化的规律,为热电阻温度计的发明提供了理论依据。
1876 年,德国的西门子制造出第一支铂电阻温度计,是热电阻温度计发展中的重要里程碑。
1877年,法国化学家亨利?勒夏特列设计出了热电偶温度计的结构,并交由卡彭特尔工厂制造,这是最早实现工业生产的热电偶温度计。
所以在19世纪以前,球墨铸铁、可锻铸铁都不可能像灰口铸铁一样实现稳定批量生产。
这需要的知识和技术积累实在是太多了,一个草根穿越者的脑容量可装不下这些。
在熔炼过程中,灰口铸铁不需要像球墨铸铁那样添加复杂的球化剂和孕育剂,也不像可锻铸铁需要经过长时间的石墨化退火处理。
其熔炼温度一般在1145 ~1250℃之间,这个温度范围相对较低,能耗成本也相应较低。
从原材料角度来看,灰口铸铁的原料主要是生铁、废钢和少量的合金元素。
这些原材料价格相对较为稳定,并且获取比较容易。
基本上,只要有合适的原材料,并控制好铁水的温度,及模具的强度、导热性、透气性等,就能以较高的几率产出灰口铸铁。
所以18世纪工业革命期间,灰口铸铁就已能被稳定批量生产,并很快成为铸炮主材。
但其实不用等到18世纪第一次工业革命,以中国悠久的铸造工艺传统,
17世纪初就算不能稳定批量地生产灰口铸铁,却也不难使其产出率超过50%。
所以李国助现在就企图引导翁翊皇去探索球墨铸铁和可锻铸铁,实在是有些操之过急了。
还不如引导他尽快找到能大概率产出灰口铸铁的方法。
这样就足够使中国的铸炮技术领先欧洲一个世纪了。
果然听了李国助的话,本来还处在兴奋状态的翁翊皇马上就露出了难色,为难地说道:
“诶,这个嘛,我觉得还是先找到能比较稳定地产出灰口铸铁的方法更现实一点。”
“如果连这个都做不到,就算我找到了比灰口铸铁更适合铸炮的生铁品种,”
“也未必能找到稳定生产它的方法呀,你说是不是?”
李国助略一沉吟,马上就想通了其中的道理,便点头笑道:
“翁叔言之有理,是我太着急了。”
说到这里,他又停下来想了片刻,说道,
“目前,已经可以基本确定,砂模铸造是比较容易产出灰口铸铁的铸造方法。”
“所以接下来,我认为翁叔应该从砂模铸造工艺牵扯到的所有方面着手探索,”
“比如有意改变砂模的强度、透气性、散热性,采用不同品质的铁矿石进行熔炼,用不同温度的铁水进行浇铸等。”
“通过大量这样的对比实验,就一定能够摸索出稳定产出灰口铸铁的方法。”