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    第050章热处理及锻造技术

    中华兵工厂第一次分组名单公布之后,由各组长将所属组员带开,互相先认识并将工作做一番初步的探讨,三刻时间到了之后,大家又都准时回到大厅来。

    我首先问大家,对于此次的分组,有无意见要提出来讨论的,结果大家都摇头表示无意见。

    我还是告诉大家,各位可能对于公开表示分组的意见有所迟疑,但若分组不恰当,影响将来的工作成果很大,因此我可以等待三天,三天之内任何人均可私下来与我恳谈,我会倾听各位的意见,并做适当的处置。

    接着我要大家继续工作内容的讨论,首先表示意见的是,负责膛线单点钩切法研发的火枪组副组长陈东,他问了两个问题,膛线是甚么,它有何作用;以及钩切用的削刀要如何制造或取得。

    我答复副组长陈东,说道:陈副组长的意见很好,在座的所有人都要仔细听,尤其是机械组、炼钢组的成员,将来你们不但要协助陈副组长,而且你们也会遇到相同的问题,特别是第二个问题。

    我先答复第一个问题:膛线是甚么,它有何作用。我说,各位小时候如果没有玩过陀螺,应该也见过别人玩过是不是。当陀螺刚甩出去时,转动的速度快,陀螺就稳定的在定点上快速旋转,当陀螺转动的速度变慢,他就开始摆动,也无法待在定点。

    膛线就是要使弹头出膛后依照膛线螺旋的惯性,继续以高速螺旋飞行,以增加其稳定性、准确性、杀伤力和射程。当弹头射中敌人时,因为受到阻挡,转动的速度变慢,它就无法继续直进并开始摆动,并在敌人的体内乱窜,因此敌人几乎会立即失去战斗力。

    接着我来答复第二个问题:钩切用的削刀要如何制造或取得。我说,削刀依照其用途,有不同的用途就要有相对应的削刀,因此是无法购买或以其他方法取得的。至于如何制造,这涉及了许多的金属的锻造加工和热处理技术。

    我们先从热处理技术说起,金属热处理是将金属钢件放在一定的介质中加热到适宜的温度,并在此温度中保持一定时间后,又以不同速度冷却的一种技术。

    接下来再说金属锻造技术,通过锻造,不仅可以得到机械钢件的形状,而且能改善金属内部组织,提高金属的性能。

    早在春秋战国时代,距今二千多年前,中国人在生产实践中就已发现,铜、铁的性能会因温度和??打加压变形的影响而产生变化。

    耐磨的白口铸铁,经过适当的退火柔化处理,就可以加工制造成优良的农具。随着淬火技术的发展,人们逐渐发现冷却剂对淬火的影响很大。

    但在古代都被作为个人的秘密技艺,不肯外传,因而发展很慢,甚至还故意误导他人走入歧途,但是多数也是传了一、二代之后,就失传了。

    现在我就要将古人所谓的不传之密全部给予解密,一一揭露出来,今后各位可以依照个别的需要,把它细致化,并在工作过程中,做成完整的记录,各位当中就有人可能成为伟大的工程专家或科学家。

    我先说金属热处理技术,它大体可分为整体热处理、表面热处理和化学热处理三大类。根据加热介质、加热温度和冷却方法的不同,每一大类又可区分为若干不同的热处理技术。

    同一种金属采用不同的热处理技术,可获得不同的性能。钢铁是工业上应用最广的金属,而且钢铁的热处理技术也最为复杂,因此钢铁热处理技术种类很多。

    整体热处理是对钢件整体加热,然后以适当的速度冷却,以改变其整体性能的金属热处理技术。钢铁整体热处理大致有正火、退火、淬火和回火四种基本技术。

    正火是将钢件加热到适宜的温度后,在空气中冷却,正火的效果同退火相似,只是得到的组织更细,常用于改善材料的可切削性,也有时用于对一些要求不高的零件作为最终热处理。

    退火是将钢件加热到适当温度,根据材料和钢件尺寸采用不同的保温时间,然后进行缓慢冷却,目的是使金属内部组织达到或接近平衡状态,获得良好的性能,或者为进一步淬火作准备。

    淬火是将钢件加热保温后,在水、油或其它溶液等予以快速冷却或称淬冷。淬火后钢件变硬,但也同时变脆。

    回火是为了降低钢件的脆性。将淬火后的钢件再加温,当加温至银白色将要变成红光时,放入保温器中进行长时间的保温,让它慢慢冷却,这种技术就称为回火。

    钢件当它最热的时候发白光,降温一小段时间变成黄光,继续降温变成红光,再降温变成银白色,之后就恢复钢件的本色。

    正火、退火、淬火、回火是整体热处理中的四把火,其中的淬火与回火关系密切,常常要反复施用,才能达到预定的效果。

    表面热处理是只加热钢件表层,以改变其表层性能的金属热处理技术。

    为了只加热钢件表层而不使过多的热量传入钢件内部,使用的热源须具有高的能量密度,即在单位面积的钢件上给予较大的热能,使钢件表层或局部能于短时间或瞬时达到高温。

    因此表面热处理的主要方法,是使用鼓风机使火焰到达最高温,才可进行表面热处理。

    回火时,可在水中放入较多的黄泥,搅拌均匀后静置一段时间,等到黄泥下沉以后可以看到黄泥和清水分成两层,调整清水层厚度为一到一寸左右。

    淬火时把烧红的钢件在空气中冷却一下,当温度降到红光将要变成银白色时,把钢件直立放入已分层的泥水中即可。

    化学热处理是通过改变钢件表层化学成分、组织和性能的金属热处理技术。化学热处理与表面热处理不同之处是后者改变了钢件表层的化学成分。

    化学热处理是将钢件放在含碳或其它的介质中加热,保温较长时间,从而使钢件表层渗入碳等元素。渗入元素后,还要进行其它热处理技术如淬火及回火。

    削刀几乎全部需要经过热处理方可使用。

    接下来我要说金属锻造技术,通过锻造,不仅可以得到机械钢件所需的形状,而且能改善金属内部组织,提高金属的性能。

    一般对受力大、要求高的重要机械零件,大多采用锻造加工生产方法制造。如大型水轮机的立柱、高压槽槽体以及火枪、火炮等的重要零件,均应采用锻造生产,才能尽可能减少爆裂、或枪、炮炸膛的危险。

    从古代的铁匠们使用铁槌敲敲打打,其中经过了数千年的演变,然而时间过了这么久,此技术不但没有随着时间消逝,而是越来越蓬勃发展,由此可知,锻造技术有它无可取代的优点。

    所谓的锻造就是俗称的打铁,藉由对金属的不断敲击,将金属塑造成自己想要的形状。

    而在锻造的过程中,金属制品在铸造过程中所产生的缝隙和小气孔也会被消除,进而制造出具高强度且优良机械性质的产品,所以工作条件严苛的重要零件,都应经由锻造才能使用。

    根据在不同的温度下进行的锻造,针对锻件质量和锻造技术要求的不同,可分为冷锻、温锻、热锻三个成型温度区域。

    原本这种温度区域的划分并无严格的界限,一般地讲,当加温至银白色将要变成红光时,才开始锻造叫热锻,不加热而在室温下的锻造叫冷锻。

    通常热锻的效果比较好,当锻造一段时间,钢件已变硬时,把钢件直立放入已分层的泥水中,即可得到良好的回火效果,如此经由多次锻造,才能获得预定的效果。

    锻造工厂内的工具最少要包括下类九项:

    一、铁砧—这是锻造工厂的象征,铁砧是最著名、最容易被发现的锻造工厂设备。标准的铁砧应包括砧座,砧座的底部通常钻有安装孔,确保铁砧安装牢固。

    砧面,作为对钢材进行整形加工的平面,是铁砧的顶部,经过回火处理,坚硬无比,而且十分平整。铁砧的边缘稍圆滑,以确保不会切削或损坏钢件。

    砧垫,砧面和砧角间的小平面,砧垫用于打凿工作,这样不会损伤铁砧的表面。

    砧角,铁砧的前端,是从砧垫的下方开始由锥形收缩为圆形的尖角。还称作尖嘴砧,砧角用于弯曲钢件。

    方凿孔和圆凿孔,方凿孔,是砧面上的方形槽,内置了一些下面要讲到的整形工具。圆凿孔,是砧面上的圆形孔,向下通入铁砧,可以进行冲压、钻孔或扩孔。主要用于钢件冲孔和整形。

    二、铁锤—铁锤是技术人员的左膀右臂。依靠铁锤,技术人员可以打造出钢件的基本形状。技术人员使用的铁锤与普通铁锤稍有不同。

    主要的区别在于技术人员的铁锤是凸面锤,而大部分标准锤是平面的。凸面是指铁锤的头部有一定弧度,而不是平直的。技术人员用凸面铁锤打击钢件时,才不会在材料上留下锐利的痕迹。铁锤尺寸变化很大,用途各不相同。

    三、火钳—火钳是个万能工具,没有它技术人员就无法工作。实际上,一般的锻造工厂都有几把火钳。

    火钳的作用是,对钢件进行成形加工时,将钢件夹持放在铁砧上。将钢件放入煅炉或取出时,也需要使用火钳,以便于对钢件进行淬火。

    四、整形工具—只用一把铁锤,技术人员很难完成钢件的各种加工操作。因此,技术人员会选用一些更专业的工具。包括方凿孔、尖嘴、凹槽、铁模、凿子等。

    五、锻炉—对钢件进行整形加工锻造,要先加热钢件,就需要有数个锻炉。

    六、淬火槽—装满油、水或泥、水的金属容器,钢件结束成形加工后,浸入淬火槽。

    七、冷却池—大水桶或其他盛水容器,用于冷却钢件和工具。

    八、锉刀—用于除去钢件粗糙的边缘和毛刺。

    九、老虎钳—技术人员工作时,用它可以将钢件夹在固定位置。

    午餐时间已到,杂工们已经在摆布午饭,而且我看大家已经有点吃不消,

    今天已经仔细地说明了,金属热处理和金属锻造加工两项重要技术,对一般人而言,已经够吃一辈子了,因此我宣布今天的讨论结束。

    下午休息后要分配厂房,并清点郑袭部送来的物资,这几天我都会在此,与大家生活在一起,任何人对于我说过的技术,有任何问题都可以找我讨论。

    午休时间有将近一个时辰,几乎每位组长都来问该组的技术问题,我要大家稍安勿躁,我没说的部份明天讨论时再提出,今天提问的内容,仅止于昨天和今天,我说过的部分,有听不懂的地方才发问,以免乱了次序。

    这期间有多位技术人员来问问题,多已涉入工作细节,表示他们已概略了解两项技术的全貌,而且已开始探究实务了,希望在良性的互动下,有更多的人才脱颖而出。

    下午我带着众人及教育长兼队长周公信,首先分配厂房,火枪组、机械组各分配到二间厢房,质量组、周公信和我共享一间厢房兼作为我的宿舍,另有六间厢房已经作为宿舍,尚有七间厢房则当一般物资仓库。

    火药、油料、石油、原油等危险物品则将移至藏兵洞储藏,以策安全。

    接着一行26个人到数百步外的藏兵洞,由于藏兵洞都是可以容纳数百人的半人造半天然大洞窟,也不是每间都适宜贮藏危险物品,最后我挑了四个靠旁,比较干燥的藏兵洞作为危险物品贮藏库。

    危险物品贮藏库的另外一旁,投弹组、化工组及炼钢组各分得二个藏兵洞作为厂房;中间还有六个藏兵洞作为安全区隔,及供以后扩充之用。

    接下来则要清点郑袭部送来的物资,我请周公信,将15位战士都请过来帮忙。郑袭部收购后送来燧石20盒,每盒20斤,够用好几年了,这五商十行也真能搞,都是上好的人才啊。

    其他火药、木炭、石炭、钢材、铜料、油料也都超量购买各约二千斤至五千斤不等,另外郑袭部还加购了石油等一批,超过五千斤。

    我请15位战士用鸡公交车及牛车将火药、油料、硝石、硫磺、木炭及石油,小心地送到藏兵洞危险物品贮藏库,并由15位技术人员押车及协助运送。

    剩下的物资,包括燧石、石炭、钢材及铜料等各用一间厢房作为仓库,分门别类码放整齐以方便取用,并预留二间供以后扩充之用。
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