520言情小说>玄幻奇幻>定秦曲>第九十九章
趋于定型。明代以来,中国火炮铸造材料,小者多用铜,大者多用铸铁。

明代中叶到第一次鸦片战争之时,中国传统钢铁技术继续缓慢发展。但是,因为没有发生工业革命,手工生产的能力非机器生产所能相比,故其钢铁产量极低。

到1840年前后,年产铁约2万吨,仅是英国的1/40。二是火炮大多由液态的生铁铸造,此必然导致火炮质地脆硬,演放时很容易炸裂,自伤炮手。

清军对之处理方法主要采用以下四策:一是加厚火炮管壁,使火炮增加了重量。其结果是数千斤的笨重火炮威力反而不如西方的小型火炮。一是对于已经铸成气孔气泡较多、容易碎裂的火炮,清军则减少火药填量,这又减少了火炮的威力。一是使用铜作为铸炮的材料。一是铸造了一些双层或三层复合体结构火炮,使其不易炸裂。

战争前后,清军小范围开始用熟铁或黄铜锻造火炮,江苏候补知府黄冕对清军火炮材质评价到:“水陆战炮重笨,扛炮受子无多。宜改制以小受大之轻炮,方能利用也……今日欲反其弊,必须讲究炮制,使能以小胜大,其轻受重,以短及远,简便灵动,庶出一炮抵数炮之用……因又讲究小炮,可容大弹之法。不用铸造而用打造,不用生铁而用熟铁,方能使炮身薄而炮膛宽。缘生铁铸成,每多蜂窝涩体,不能光滑,难以铲磨,故弹子施放,不能迅利。至熟铁则不可铸,而但可打造。其打造之法,用铁条烧熔百炼,逐渐旋转成圆,每五斤熟铁,方能炼成一斤,坚钢光滑无比……炮愈轻,工愈精,力愈大。铁经百炼,永无铸造之炸裂。施用灵活,尤胜巨炮之笨重。”

欧洲从“18世纪后期,由于木材资源短缺,锻铁费用上涨,形成了严重问题。为适应需要,就采取了所谓搅炼工艺,就是用长长的钢棒将反射炉中的金属溶液加以搅拌。炉子用焦碳燃烧,这样,不仅使炉面溶液,而且全炉的溶液都能接触空气,从而使脱碳更加彻底,成为可锻铸铁。用搅炼法生产的锻铁,质量不如炭铁,但价格便宜得多。1829年又前进了一步,即应用鼓风炉本身余气进行预热鼓风,这种发明使得在消耗同等燃料的情况下,搅炼熟铁产量增加到3倍。还有一种改进是“湿”搅炼法,即在炉膛铺以含有氧化铁的小块炉渣,它与金属中的碳素相化合,在表层之下产生co,形成加速脱炭进程泡沸搅动。1806年英国铁产量为25万吨,到1850年英国每年可产250万吨,铸铁和锻铁的产量都有增长。

自古以来,炼钢的方法几乎并无根本性改变,仍然是小规模的个体作坊产品。英国所用的基本材料是优质的价格相等的瑞典条形铁,结果钢的费用等于锻铁费用的5倍。1750年,钟表匠本杰明?亨茨曼创造了一种新的炼钢方法。他将特种小型粘土坩埚放置在焦碳燃烧的炉膛内加高温,就有一种特殊的溶剂持续地生产铸钢。

这种铸钢不含二氧化硅和其它矿渣,成本略低于以其它方法生产的钢材。但遗憾的是这种产品不能焊接,太硬,不合乎某些用途。不过这种技术终究成了谢非尔德钢铁企业的基础,在欧洲广为传播,被人仿效。此种方法效率很低,因此,到18世纪末,即为发射炉炒炼法或称搅炼法所取代。1783年,一个炼铁厂的工头彼得?奥林斯在前人的基础上,在发射炉上加搅拌窗口,创造了用反射炉氧化精炼的搅拌炼铁法。1784年,英国海军部军需品的承包人工程师亨利?科特也有类似的发明,并大力推广应用。此法省力而使工效提高了15倍,使炼铁技术又上一个新台阶。

18世纪以来,各国都大规模扩建海军,因为铁的成本只及铜的1╱5,所以铁炮逐渐替代了青铜炮,成为各国战舰的标准装备。不过,欧洲包括英国在内的炼钢法,直到19世纪中叶再无显著改进,加上钢材本身的缺陷,制造重型军械时使用这种钢材继续受到限制。因此,“直到19世纪中叶以前,除了海军重炮外,青铜炮和黄铜炮始终以优势压倒了铸铁炮。”

三:中英双方火炮的铸造工艺的对比:

战争时期,清军造炮工艺并不十分落后,且有英军所没有的铁模铸炮法和复合层结构的造炮工艺。清朝沿海及内陆的一些省份,旧式火炮、新造的火炮和仿制的夷炮,除少部分是用英军所没有的铁模铸炮法制成,大多仍是生铁和青铜冶铸而成。只是用液态的生铁或青铜铸造的火炮质量差,加工难,容易炸裂。锻造的熟铁炮或黄铜炮斤两少且比例小。而英军火炮主要由青铜炮、黄铜炮和铸铁炮组成,且大多数火炮可以用熟铁或黄铜锻造,尔后用车床刀具加工,精度提高不少。

鸦片战争之际,机械工程专家福建泉州人丁拱辰,参考西洋炮的构造,在广州铸成了性能良好的铁炮。

其于1841年编成《演**说》,1842年《演**说》受到两广总督祁贡、靖逆将军奕山的重视。同年,清朝政府下令推广《演**说》所述方法。丁此时在阅读西洋炮学的基础上的铸炮之法,其实和明末以来中国原有的红夷大炮的泥范整体模铸法差不多:即以炮模口径为基数,用泥先制成外模和内模,用起吊装置将外模吊套于轴心合一的内模之外,两模之间的空隙,便是炮管的厚度。

然后用青铜或钢铁溶液浇注其中,冷却后,除去内外模,最后再用各种配件加工成完整的火炮。此法铸造的火炮缺陷有:泥


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