第一百九十六章合金之父

一座工厂不管改变多少，都会是千头万绪。 但是分配到个人，只要各司其职就好。 秦军询问，其他人却不知道该说什么。 秦风只能开口道：“已经吩咐下去，责任落实到个人，不会出问题。” “最主要的是，他们能不能做好。”秦军再次问道。 秦风没好气的道：“不能做好，我们能脱的开身？” 秦军乐呵呵的道：“那就好，这样我们都可以放心。” “好了，接下来我们做点有意思的事情，我想，你们也会喜欢的。” “看看我做的菜刀，跟你们这些比一比，看看有什么区别？” 实验室里可是有小高炉，秦军想要做点试验，还是很容易的。 所以，他根据记忆，就锻打出来一些花纹钢。 不过，跟传说当中的大马士革钢，可没有任何相同。 比如那种连续的，看着比较魔幻的花纹，就绝对没有。 大马士革钢是最特别的，可不是那么容易就可以做出来。 可是，就算是这样，秦军做的这种明显具有现代风格的花纹钢，也绝对足够惊艳。 果然，秦风他们只是一看，就惊叹出声。 “这是怎么做的？” “我们锻打的一些菜刀，也有像是不锈钢一样的发光体。” “但是不如你这個这么显眼，也不能这么有规律的显现！” “这不是用上不锈钢技术了吧？” “不可能，不锈钢能和普通钢材融合？融合之后还是不锈钢？” “那这是怎么回事？我能看出，这不是锻打出来的，像是合成的花纹？” “试一试硬度和韧性，做刀，还是这两点最重要。” 说着，秦汉就直接拿起一把带着奇特花纹的小刀，向着另外一只手上的小刀砍去。 秦汉这小子，随身带着刀具，也不怕被抓。 秦军一伸手，直接把那把小刀抢了过来。 他做出来的成品，如同眼前小刀一样漂亮的可不多。 就有两把小刀，显现出来的花纹，比得上后世秦军看到过的大马士革刀的漂亮。 当然，也就是看着漂亮，它就是个银样镴枪头，根本就经不住碰撞。 “你小子悠着点，这么一把小刀，八百美元呢！砍坏了你赔得起？” “什么？多少钱？”秦汉惊叫道。 秦军嘿嘿一笑道：“我打算卖八百美元一把，怎么样？漂亮吧？” 虽然现在这两把，肯定是假货，但是以后肯定会有真的。 所以，秦军的决定也是没错的。 秦风若有所思的道：“是很漂亮，但是漂亮的东西多了，你这个为什么能卖八百美元？” “没文化了吧？看看这些技术资料，我可是写了一个多星期。” 四个人全都凑在一起，挤着看同一份材料。 上面写的确实是技术资料，这好像是秦军能记得的，所有相关大马士革刀的技术资料。 而且是从十八世纪开始的技术资料，因为从那个时候就有人研究这种刀具。 之后的两百年间，很多有名的科学家都在研究，但是都没有研究出来。 可以说，大马士革钢的优秀，很多人已经认识到，也都有兴趣。 但是制造大马士革钢的秘诀，于18世纪中叶，在原产地神秘失传。 之后就一直没有人复制出来，也成为一个困扰科学界的长久难题。 不要以为这玩意，千年前的古人都能制造，就以为以现在的科学技术，肯定能造出来。 其实这是一个谬误，因为真想复制出它来，还真是困难重重。 就算是在二零零零年之后的十年，有着各种高精尖的设备，也没有什么成果。 那个时候已经能够详细测量出，大马士革钢的内部元素含量。 但是他们也没法，直接做出这种原材料。 当然，成果还是有的，最后很多人才发现，大马士革钢跟国内古老的镔铁差不多。 最后确认，真正的大马士革钢，就是东方打造的镔铁。 当然，这里面也有争议。 但是，秦军不管有没有争议，他要的是那种性能好，还漂亮的钢材。 他现在就能复制出这种钢材，这就是技术的进步。 当然，他是走了捷径，这对于钢厂整体技术进步，没有任何好处。 所以，秦军就打算利用研发大马士革钢的过程，来促进钢厂的技术进步。 特别是让秦风他们四人，能够有一个明显的成长。 因为只要是懂行的，就肯定知道大马士革钢的仿制过程，含有太多的高科技，含有太多的科学思维。 现在魏紫已经进入技术科，并且在带人研究艾奇逊炉，烧制碳化硅。 那么秦夏等人也不能闲着，他们也需要成长。 既然不如魏紫聪明，那就一定要比她努力。 “看看，我们的第一阶段的任务。” “在这一阶段，你们需要复制这位一百六十年前，法国科学家的试验思路。” “法拉第，只要上过学，应该就知道他吧？” “电磁学之父法拉第，都听过吧？” “在一百六十年前，也就是一九年，他就研究过大马士革钢。” “其实，长时间以来，许多欧洲人研究大马士革刀的锻造。” 所以秦军没有骗赵二娃，大马士革钢真的在很早以前，就被人研究。 而且是一百五六十年前就在研究，但是他们没有研究出来啊！ “法拉第将大马士革钢的出色性能，归因于该钢含有的少量硅和铝。” “这是个错误的观点，不过，他虽然走错了道路，但是其科学实验，还是值得学习的。” “比如，他认为乌兹钢也就是大马士革刀，之所以性能超群，关键就在于工匠冶炼乌兹钢时添加的各种辅料。” “记住，这一点是对的。” “这些特殊的辅料，改变了乌兹钢里边的微量元素，最终令钢材达到理想的硬度和韧性。” “在这种思路的指引下，他往熔化的钢液里分别加入铬、镍、铂、铭、铜、金、银、铂。” “然后测试加入这些元素之后，钢铁性能的变化。” “虽然明知道这么做，得不到它想要的，但是这种合成特殊合金的试验设计，却是我们可以借鉴的。” “我们这里有各种金属检测设备，也有提纯设备，小批量的得到一批纯度很高的原材料不难。” “所以，接下来我们就要重复法拉第的实验。” “看看，这种小高炉，就是当年法拉第设计的。” 只是说，哪里有直接做，来的更直接？ 秦军早有准备，他连当年法拉第设计的小高炉，都已经建了一座。 “看看，以后你们也需要设计高炉，不要皱眉！” 看到秦汉一听说要设计高炉就皱眉，秦军立即瞪他一眼。 秦汉可是不服，他嘟囔道：“我们想要研究制造，可不想当冶炼工。” 秦军再次瞪了他一眼道：“你们都是这个想法？” “这个想法不对，就像之前的浇铸铁锅，秦汉，你现在会了吗？” 看秦汉不说话，而且脸上露出一丝难为情的表情，秦军笑了。 “总算是有点自知之明，不要看着就是一个传统的老手艺，他还真就不简单。” “首先，铸造铁锅，你得有合适的材料。” “所以，原来的老手艺人，都有一个火炉一只坩埚，为的是什么？” “这玩意放大了不就是高炉？不就是用来得到自己需要的原材料？” “秦汉，就你小子是刺头，不要以为自己憨，我就可以容忍你？” “来，你给我说说，整个铸造铁锅的工艺流程，说不上来，我就扣你工资。” 对于憨憨，你就要比他横。 虽然说横的怕楞的，但是秦汉又不是愣，他就是有点憨！ 所以，现在他也很会看眼色。 秦汉站起来，如同一个小学生一样，开始思索。 很快，他就开口道：“首先是冶炼工艺，不过，民间铸造铁锅，都是使用废铁制造，生铁的生产工艺很简单。” “碳含量多，就比较脆，这就是我们说的生铁。” “有生铁，还需要翻砂制模，现在这个我也会做。” “主要是设计磨具，对于铁锅来说，比较简单。” “不过就是大小、形状、厚度，再就是外形，一般就两个耳朵比较特殊。” “其他还有什么？平底锅？这个我好像听你说过。” 说到这里，秦汉看着秦军，感觉他满意的点头，才松了口气。 秦军是比较满意，就连这个憨憨都能说的头头是道，他确实成长了。 “好了，不说这个，回到高炉的制造工艺。” “千万不要小看任何一种工具，比如高炉，建造它也个是一门科学。” “现代高炉当中，不止是传统的火炉，还有电阻炉、电弧炉等等。” “这里面任何一种高炉，都需要深入研究。” “如果有人愿意学，我那边有些资料，可以借出来看可以看。” “要是想要看现场，不用多长时间，魏紫就会主持建造新的高炉，到时候你们可以过去见识一下。” “高炉可不简单，接下来又有一个问题，制造行业需要什么？” “对，就是冶炼。” “冶炼环节之前，还有原材料的提纯。” “这个更是一们上限极高的科学，需要更加深入的研究。” “对于这个，我了解的也不多，只是懂得一些常用矿物质的提纯工艺，以后我们共同研究。” “有高纯度的原材料，才能准确按照一定比例的含量，来融合各种矿物质，形成新的合金。” “你们也都应该知道，合金有各种各样的性能。” “根据原材料的不同，会形成各种各样的合金。” “而就算是原材料相同的情况之下，因为添加比例不同，也会形成不同性能的合金。” “就算原材料相同，配比相同，有时候因为制造工艺的不同，也会形成完全相反的结果。” “这就是材料学，这就是合金！” “有谁知道，第一个提出合金概念，又用科学的方法，做合金实验的科学家是谁？” 说完之后，秦军看向前面四人。 秦夏和秦汉两兄弟，摸着脑袋一脸思索，他们肯定是不知道。 秦风一脸郑重，不用说，他也肯定不知道。 反而是秦安犹犹豫豫，好像要说点什么。 “知道就说，不管是猜的还是蒙的，说出就是答案，对不对，不得需要证实？” “这就是科研思维，就是需要大胆假设，小心求证。” 秦安立即道：“是不是法拉第？你刚才讲到这位科学家了。” 秦军笑了，就是秦安的脑袋最好使。 同样不知道答案，但是人家敢大胆假设啊！ “就是他，好了，看看他设计的小高炉。” “那是一百多年前设计出来的成果，他这种设计现在看来也就平常，甚至跟现在的高炉相比，还落后很多，但是也能用。” 说着，秦军开始解说高炉的作用。 他设计制造的是一座迷你炉，高度只有四十厘米。 这也可以说是一只坩埚，因为秦军是怎么简单怎么来。 做重复试验，其实就是在教学。 只不过，每一步都需要做好，因为万一合成一种高性能合金钢呢？ 秦军选择从法拉第的合金实验开始，不是没有原因的。 当然，出能用合金的几率不大，但是，惊喜就在这万一之中。 要不是前世确实学过，也确实喜欢冶炼各种合金，秦军还真不能做到现在的程度。 当然，他肯定不如人家一百多年前的法拉第狂热。 当年为炼制各种合金钢，法拉第不止自己设计了一座小型炼钢炉。 他还特意准备了很多矿物质，里面有一些矿产，也有焦炭等。 而且他做的很不错，以当时的条件，他使用焦炭作燃料，通过一对手动的鼓风装置来鼓风，让这座炼钢炉能够在12至15分钟内熔化钢料。 这一点可不简单，要知道那可是在一百六十多年前。 他以当时通用的工具钢作基本材料，通过向熔化的钢液中，添加各种元素制成各种合金钢。 被法拉第加入到钢液中的元素，留下了详细的实验数据。 具体到他最后制作出的合金钢之中，含铬最高量为2.3%。 其他含镍最高量为2.2%，含铂最高量为2.5%，含锗最高量为1.6%，含铜最高量为2.79%，含银最高量为1%。 有的合金钢中，还同时加入了0.75%的金。 而在所有的合金钢中，都含有0.75%至1.5%的碳。 其中加入铂金的实验，钢铁含铂量高达2.5%。 从此可以看出，法拉第真不是一般的人，最起码得有钱啊！ 这样一个人，才是莪们在中学物理上认识的那个法拉第。 他是电磁感应之父，电学之父，交流电之父，发明了人类第一台发电机！ 只不过，他在研究大马士革钢的道路上，走上了歧路。 但是，也是因为这一点，他却有成为了合金之父！ 这才是秦军的主要目的，他需要的是能用的各种合金，可不止是一种大马士革钢。 而且秦军之所以了解法拉第的整个实验过程，完全是因为法拉第把他冶炼合金钢的研究成果写成了论文。 这份论文在1822年，提交给阿英皇家学会，其中比较重要的论文是1822年发表的《关于合金钢》。 和论文一起交给皇家学会的，还有79块合金钢样品。 这里值得一提的还有一件事，那就是他炼制的合金钢当中没有用到锰。 这是因为直到1819年，法拉第才从矿物中提取到锰。 可能是由于当时获得锰比较困难，而没有使用锰来炼制合金钢。 而合金钢，就是法拉第复制大马士革钢的意外收获。 秦军想做的也是这个，他也想要有点意外。 法拉第是第一个系统研究合金钢，并取得成就的科学家。 他最早提出了向钢中添加某些元素，来增强性能的概念。 当初拿到他合金钢样品的冶炼厂，后来发明了锰钢和硅钢，从而促进了钢铁冶金的全面发展。 凭法拉第在合金钢研究方面的先驱地位，即使没有发现电磁感应定律，他也称得上是一位划时代的伟大科学家。 可以说，除了没有研究出真正的大马士革钢之外，法拉第在合金方面的成就，还是不少的。 最起码碳钢他能制造，铬合金他也能制造，后来还有锰钢和硅钢。 其他都不说，就只是把这些复制出来，秦军就已经很满意。 碳钢、锰钢先不说，就说铬合金和硅钢。 铬合金的优点有很多，首先就是金属原材料的最重要性能，强度。 铬合金是一种高强度合金，常被用于制造高负荷的机械设备和结构材料。 与普通钢相比，铬合金的强度更高，抗拉强度和屈服强度均较高。 对于承受大的力和重载的工作环境，更加适用。 再就是良好的耐腐蚀性，它能够抵抗氧化、腐蚀和腐蚀疲劳的侵蚀。 因此被广泛地应用于化工、石油、海洋等领域。 同时，铬合金的表面易于处理。 所以常采用电镀、喷涂等方式，进行进一步表面处理，以增强材料的耐腐蚀性。 如果这么说很多人不理解，那么可以参考一下越王勾践剑。 吹毛断发、削铁如泥，都是形容兵器锋利的词汇。 追溯一下历史不难得知，历史中确实存在这种宝剑，并且还不少。 比如说，六十年代在北湖发现的越王勾践剑。 怎么形容这把剑呢？其实用上述的两个词语形容的还不够全面。