天色已经暗了下来,作坊里点起了几盏明亮的防风气死风灯。
朱由校仍在工作,这一刻,他好像化身成了落水之前的那名木匠皇帝。
三天之后,朱由校终于来到了最后一步——将所有部件组装。
西山兵工厂早前送来的一根天启一号的枪管被固定在台钳上。
朱由校将自己手工切削的枪匣与枪管尾部透过螺纹咬合,拧紧。
拿过晾干的核桃木枪托,将金属枪管和枪机元件嵌入木槽,底部打入两根粗大的固定螺栓。
咔。
金属与木料贴合在一起,宛如天生的一体。
朱由校握住枪托半手枪式握把,右手握住枪机侧面的拉机柄。
向上旋转九十度,两个闭锁突笋从凹槽中脱离。
向后拉动,圆柱形的枪机顺滑地退出枪匣,击针在向后拉动的过程中,被内部的阻铁挂住,击针簧处于压缩的待击发状态。
向前推,模拟将一发纸壳定装弹推入枪膛。
向下旋转,突笋重新卡入闭锁槽,枪机前端那个他亲手压制的牛皮石棉闭气环,紧紧地顶在枪膛尾部。
整个动作一气呵成,伴随着金属构件之间摩擦、咬合所发出的“咔哒、咔哒”声,清脆,利落。
扣动扳机。
阻铁释放。
“啪!”
击针在弹簧的推力下猛烈向前穿刺,发出沉闷的撞击声。
朱由校放下这支大明朝第一支手工打造的栓动步枪原型,指腹在泛着幽蓝色烤蓝光泽的枪管上缓缓滑过。
金属特有的致密与冷硬触感,顺着指尖传递到掌心。
这不是生铁,也不是普通的熟铁,而是真正意义上的高碳精钢。
前世作为材料工程师,朱由校比任何人都清楚一个事实:大明朝的冶金技术,放眼十七世纪的全球,本就是当之无愧的天下无敌。
从汉代的环首刀,到唐代的覆土烧刃,再到大明朝普及天下的“炒钢法”与“灌钢法”,华夏工匠在钢铁冶炼上的智慧与经验,是一代代用汗水和火星喂出来的。
西山工坊里的那些老铁匠,只要看一眼炉火的颜色,听一听铁锤砸在钢锭上的声音,就能精准判断出钢材的碳分和硬度。
他们缺的从来不是手艺,更不是聪明才智。
他们缺的,是捅破那层窗户纸的理论指引。
而制约中国古代钢铁质量跨越式发展的最大瓶颈,根本不在冶炼手法,而在燃料。
大明的燃料是煤。
而中国的煤矿,天生伴随着一个要命的缺陷——高硫、高磷。
硫元素混入铁水中,会产生“热脆”现象。铁匠在锻打烧红的钢锭时,钢材会像酥脆的饼干一样从内部开裂。磷元素混入铁水中,会产生“冷脆”现象。打制好的刀剑枪管,在三九寒冬的辽东战场上,稍微受到剧烈撞击,就会像琉璃一样崩碎。
这个问题,困扰了华夏工匠上千年。工匠们只能靠增加锻打次数,即所谓的“百炼成钢”,用人力和时间去强行挤出杂质。
这也是历史上为什么大明时期朝廷造不出好炮,只能去购买红夷大炮的原因。
朱由校自从创立西山之后,就开始对燃料和炉子动刀。
他下令在西山建起了大明第一座洗煤池,用水流的浮力初步分离煤炭中的硫铁矿。
紧接着,他画出了蜂窝式炼焦窑的图纸。
将洗过的煤炭送入隔绝空气的窑炉中高温干馏,把原煤中残留的硫磺、沥青和其他挥发性杂质统统烧掉。
出窑的,便是燃烧温度极高、且杂质极少的焦炭。
在冶炼环节,他又定下了一条死规矩:高炉炼铁时,必须按比例加入碾碎的石灰石。
石灰石在高温下分解,化作生石灰,与铁水中的硫、磷发生反应,生成炉渣漂浮在铁水表面。
铁匠只需要用长柄铁勺撇去炉渣,留在炉底的,便是纯净度极高的高质铁水。
靠着这三板斧——洗煤、炼焦、加石灰石,朱由校硬生生帮大明冶金业省去了两百年的弯路。
经过三四年的积蓄和发展,现在朱由校的投资终于收到了丰厚的回报。
西山工坊如今出产的钢材,碳分布均匀,硫磷含量极低,拉去后世做个成分检测,其各项物理指标已经完全达到了近代工具钢的标准。
至于这把栓动步枪的核心灵魂——击针簧,更是大明工匠深厚底蕴的体现。
没有弹簧,击发装置就是个摆设。
后世许多人以为弹簧是西洋人的发明,却不知早在春秋战国时期,华夏的床弩和战车上,就已经出现了利用青铜和竹木制作的弹簧簧片雏形。
到了明代,工匠们早就掌握了利用钢材弹性储能的技巧,火绳枪上的蛇杆机括,靠的便是原始的簧片。
朱由校所做的,只是规范了弹簧钢的热处理工艺。
他交给了宋应星一套标准的“油淬铅浴回火”流程。
将绕制成型的螺旋钢丝烧至暗樱桃红色,迅速淬入棉籽油中增加硬度;随后,将其浸入熔化的铅液中进行恒温回火,消除内部应力,恢复韧性。
西山的工匠拿到这套流程,试制了不到十次,就做出了压不垮、崩不断的优质螺旋击针簧。
其实际效能,已经无限接近于后世的8高碳工具钢。
朱由校坐回宽大的木案前,拿起尺规和炭笔,开始绘制栓动步枪的标准化量产图纸。
主检视、侧检视、剖面图。
每一个零件都标明瞭严格的公差范围,每一个螺纹都规定了统一的丝锥标准。
写下这些线条和数字时,朱由校的思绪已经飞出了这间狭小的作坊。
西山太小了。
哪怕宋应星把西山的所有作坊都连成一片,水力工具机十二个时辰不停转,高炉的火光映红半边天,这里充其量也只是一个孵化器,一个大型实验室。
大明有上百万的军队,有漫长的海岸线和边境线。要给未来的天雄军、关宁铁骑甚至海军舰队全面换装后膛枪和新式后膛火炮,需要的是成千上万吨的高质量钢铁,需要的是海量的无酸纸、雷酸汞和定装火药。
一旦西山工坊把这一整套洗煤、炼焦、脱硫脱磷的平炉炼钢技术彻底吃透摸熟,培养出第一批具备近代工业素养的技术官僚和熟练工人,下一步,就必须向外扩张。
他要在直隶的遵化、唐山一带,或者山西的太原盆地,寻找铁矿与煤矿交汇的绝佳选址,建立起真正意义上的大型近代化钢铁厂。
那里会有连绵数十里的高炉群,会有蒸汽机驱动的重型锻锤,会有铁轨将矿石和焦炭源源不断地送入厂区。
只有建起一座钢铁的城市,才能铸就碾压这个时代的帝国霸权。
“枪机外径,容差不得超过一厘。闭锁突笋斜面角度,需用专用样板卡尺校验,严丝合缝方可过关。”
“枪管尾部螺纹,必须使用统一标准的丝锥与板牙切削。”
“凡零件不能互换通配者,视为废品;废品率过一成,管事革职发配,绝不姑息。”
一笔一划,写下的是将大明拉入近代工业标准化生产的通知。
又是一夜过去,天光大亮。
晨曦透过作坊高处的窗棂,洒在桌案上那支泛着烤蓝幽光的步枪上。
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