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第十章 千锤百炼

    ?高湛前期的准备工作非常枯燥简单,(简单到作者君都不敢写,省的读者爸爸们说作者君凑字数...)汉文帝送来的材料全是生铁和熟铁,据传有一位工匠管圣上要两斤钢才被喷了个半死差点没取消“比剑”资格,有了前车之鉴所有人都抓紧时间在自己的工作地炼钢。
    高湛当然也不能免俗,在nb的人也不可能只用铁做成绝世宝剑,生铁被高湛用焖钢法一夜变为熟铁,当然这些刚刚铸造的熟铁性能并不完美,只有静置一段时间后才能达到材料的巅峰,于是高湛果断私藏了这二十斤熟铁锭,掏出自己以前就铸造的各种钢材准备使用。
    每一个铁匠都要有储备钢材的好习惯,各种各样的钢,铁都要有一定储备,哪怕是已经落后的青铜都应该存一点,因为谁都不知道哪天就有了用处,储存好总比当场炼制强的多。
    高湛拿出早早就锻造好的几块钢锭,规格一致,全都是现代一斤整的小钢锭,包钢工艺的芯铁可以直接使用精炼的熟铁,所以高湛只需要铸造出皮铁就可以进行铸剑了,按照常理来说,包钢使用的皮铁多为花纹钢,既有美观大方的花纹,其性能也比工业大致的高碳工具钢好上一点点,只不过费时费力罢了。
    拿出两块钢锭,中间夹上一块皇帝赐下的精制熟铁投入了高温的炭火之中,高湛在收到这批熟铁的时候就发现绝对是精品,虽然和现代古法炼制的还有些差距,不过在这个年代绝对是皇家御用的高级材料了,所以很放心的直接拿来锻造,高湛在隔壁东市买到的熟铁锭总感觉质量有缺陷,不重新炼制一番是绝对不用的。
    两块钢锭包裹着一块熟铁被加热至赤红色,高湛略微费力的用钳子将三块金属放置在砧台上,抄起自己“御用”的圆头锤开始捶打,原本有些方的三块铁锭渐渐变成长条状,将其对折继续捶打,氧化铁屑随着一次次敲击不断脱落,高湛感觉温度应不适宜捶打又重新放进了炉火之中,趁着这个机会一手拿着铁钳,另一手赶忙喝了口水。
    高湛在锻打中为了使钢材有更好的可塑性,所以要尽量提高温度。因为没有现代的高科技设备,为了提高温度,就会选择在炭火最上层的氧化焰中加热。化学好的童鞋们都知道,氧化焰中有过量的氧,在焰芯外面形成了一个氧化性的富氧区,在反复加热锻打中,刀胚会产生大量的氧化皮并严重脱碳,因此在锻造过程中还需要不断的在下层的碳化焰(蓝色还原焰)中渗碳,让刀胚吸收碳素,提高含碳量。
    但这样做并不能完全补充在加热锻打中所失去的碳素,而且一次次氧化皮脱落会大大浪费材料,所以为了保持钢材的含碳量和质量,加热次数受到严格地限制,这也是为什么人类不可能真正做到百炼的原因。在有限的加热次数里折叠锻打一百次真的不可能。
    用作刀剑的钢铁,有两个基本属性,一是硬度,一是韧度,硬度就是这把刀能够切割多硬的东西,韧性是材料受多大能量冲击而不断裂的能力。
    很可惜,这两种属性在一定程度上是互斥的,钢铁里面含碳量越高,硬度就越高,打造出来的刀越锐利,但是也越脆,很可能一碰到硬的东西就崩口了;而含碳量低的熟铁,韧度很高,打造出来的刀不容易崩坏,甚至可以弯曲到一个程度也不会折断,但是没什么硬度,切割不了比较硬的东西.
    所以,真正的好刀是必须设法融合高碳钢和熟铁的优点的。古法炼钢最好的办法就是用折叠锻打,把钢和熟铁一层一层细密地打在一起,并用渗碳的方法,这样打出来的刀就兼有高碳钢的锋利,和熟铁的韧度。这种工艺打出来的刀剑在古代都是精品中的精品了
    高湛将两块坚硬的钢包裹住柔软的铁,无限次的折叠锻打中永远都是钢在外侧,二铁在内侧,最终会达到无数层钢铁钢的组织结构。
    通过折叠锻打,还可以将钢材中的杂质与过多碳排除,增加钢材的弹性与韧性。锻打的次数越多,刀胚的含碳量就会更加均匀,铁晶体也会更加细致,最终锻造出来的刀胚会达到几千层,使刀剑拥有强大的韧性,最终得出的产物就是所谓的百炼钢。
    还是十次折叠锻打,这已经是高湛目前境界的极限了,最终得出30的二次方层组织,一块长90厘米,宽18厘米左右的百炼钢板新鲜出炉,至于为什么锻造出钢板而不是剑胚下文继续揭晓。
    之前说过,高湛打算使用包钢工艺制作唐横刀,这百炼钢正是皮铁,也就是准备包裹芯铁的“皮肤”,如果做剑胚还怎么包裹?至于有些人认为将皮铁弄成空心剑胚装,在让芯铁镶嵌进去的想法固然很好,然而这只有现代机器能够做到,人类是无法将尺寸精确掌握到两块铁完美契合。
    因为包钢工艺难度略高,高湛用五天的时间准备了整整五块一模一样的钢板以备使用,这五天下来高湛不仅用光了皇帝赐予的材料,还倒搭进去好几斤精钢,如果这么大的付出都没法夺得“比剑大赛”的冠军真的会亏到卖屁股维持生计。
    汉文帝赐予的二十斤生铁被高湛炼成了熟铁,静置了五天性能也差不多可以使用,因为这百炼钢实在是耗费资源过大,家里都已经快没有余铁了,百炼钢浪费八成材料可不是夸大,被高湛收集起来的氧化铁屑都快有三十斤重了。
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