蜡模制成后,外层反复涂抹六层细黏土与石英砂的混合浆料,每层均需自然风干,待最外层完全硬化,将蜡模浸入热水中加热,蜡料融化后从预留孔流出,最终形成一具光滑致密的中空陶范,内壁亮得能映出人影。
第三个难关落在合金配比与铁水纯净度上。
纯铁铸炮极易脆裂炸膛,必须按比例加入铜、锡增强韧性与强度。
维基百科记载红夷大炮最优配比为“铁83%、铜15%、锡2%”,可工匠们此前造炮全凭经验加料,从未如此精确。
林墨让人打造一套从一两到百斤的铜制砝码,又做了带刻度的铁勺,每次配料都要三人交叉称量三次。
首次配料时,李铁匠按比例将铁块、铜块、锡块投入熔炉,可熔化后的铁水呈暗红色,表面漂浮着一层灰渣,流动性差得惊人。
林墨用长柄铁勺舀起一勺铁水,对着晨光仔细观察,沉声道:“是铁矿石里的硅酸盐杂质,加些石灰石进去,能和杂质反应生成炉渣。”
随着石灰石投入,炉渣果然浮起,被一一撇去。
可新问题又生:锡的溶解度随温度升高而降低,一千六百度的炉温导致部分锡析出,林墨当即让人加大鼓风,将炉温提至一千七百度,铁水瞬间变得清亮,杂质也少了大半。
怎料温度过高,铜的挥发量又随之增加,合金比例失衡。
林墨让人守在炉边,用简易测温装置紧盯数值,反复调试三日,最终将温度稳定在一千六百五十度,既保证了铁水流动性,又控制了铜的挥发,历经五次试熔,终于得到一炉澄澈如金的合格合金铁水。
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