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十国真龙之工业中华

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104.黄铜与镀锌第(1/2)页
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    公元945年,农历六月初二,姜明终于从昌化铅锌矿中冶炼出锌。

    “哈哈,有了金属锌,机械加工就再不会被材料制约的束手束脚了。”姜明拿着从冷凝池中取出的锌块,高兴地笑道。

    中国古代关于炼锌的最早记载是宋应星的《天工开物》,其中简略描述了用泥罐蒸馏冶炼锌的工艺。印度在公元7至8世纪也有关于炼锌的记载,14世纪的炼金著作中,则详细记载了冶炼锌的工艺。

    古代匠人的地位低下,著书立说的权力被世家大族和文人垄断,造成很多独特的工艺遗失在历史长河中,不失为一大遗憾。《天工开物》成书于崇祯年间,即公元17世纪,说明古人在这之前就掌握了蒸馏炼锌的工艺,但更早的时间却无法追溯。

    “蒋老,帮我取些紫铜过来。”姜明将锌块放进耐火坩埚中,架到炭炉上加热。

    蒋七取来了几块纯铜,投入到坩埚中。随着坩埚的温度不断升高,锌的熔点低,只有420度,首先融化成液态,铜的熔点高,仍是固体状态。当坩锅中的温度升高到800度的时候,锌和铜形成共熔混合物。

    姜明不知道锌和铜的具体熔点,但知道锌和铜能制成黄铜合金。因为从理论上,铜的熔点超过1000度,等铜熔化的时候,锌早就变成了汽态。如果将液态锌看成溶剂的话,铜在800度的时候可以溶解在液态锌中,从而形成合金。

    利用水银提取金银、灰吹法提银,都是利用液态金属可以溶解多种固体金属,相当于常温下的水与其它溶质之间的关系。

    用铁棒不断搅拌锌液,等铜完全溶解后,姜明将坩埚中的混合物倒入钢铁模具中,一个滚动轴承的外圈就铸好了。锌铜共熔物的熔点只有800度左右,用生铁做模具的话,将上下两块铁模合上,从小孔中倒入锌铜混合液,器件就便铸成了。

    姜明把玩了一会儿轴承外圈,然后给到蒋七手中,笑着问道:“蒋老,你看一下这种铜和原来的紫铜有什么不一样?”

    蒋七拿着新的铜铸物,先是仔细观察,然后又用锤子敲打,大概5分钟后,对姜明道:“以老朽看,这种铜的质地比紫铜硬了很多,原先用紫铜无法铸造的部件,都可以用这种铜铸造。只是不知此铜有何说法,该如何称呼?”

    “既然世上有青铜、紫铜,蒋老觉得它像什么,就怎么叫呗!”

    “此铜通体黄色,那就叫黄铜吧!”

    后世被广泛使用的黄铜便在两人闲话时被命名了,蒋七做梦也不会想到,这段随意性地对话会被后世的史书所记载,而自己也会成为黄铜的命名者。

    黄铜在后世根据含锌量的不同,结晶组织有三种:含锌量35%以下的黄铜,室温下的晶体组织由单相的α固溶体组成,称为α黄铜;含锌量46%至50%的黄铜,室温下的晶体组织由β相组成,称为β黄铜。含锌量36%至46%的黄铜,室温下的晶体组织由α和β两相组成,称为两相黄铜。

    革命军只有昌化一座锌矿,锌的产量不高,不适合生产含锌量高的黄铜,所以姜明计划生产含锌量10%至20%的黄铜。

    姜明不是后世的百度百科,他只知道黄铜是铜锌合金,并不知道黄铜有三种晶体结构,只是出于节约的本能,生产含锌量低的黄铜。

    为了解黄铜的加工性能,姜明对蒋七道:“吩咐工人,按照锌铜的不同配比,分别生产几份黄铜器件,送到兵工厂测试,看看效果。”

    姜明希望通过测试,生产含锌量低、又能满足加工使用的黄铜。

    “督军是想用黄铜铸造大炮?”见姜明如此重视黄炮,而且紫铜大炮不耐使用,已经暂停铸造,蒋七好奇地问道。

    姜明点点头,道:“嗯,黄铜质地坚固,熔点比紫铜还低,非常适合铸造大炮。黄铜比钢铁更容易加工,还可以用来生产火枪的零部件。”

    虽然用黄铜铸造大造奢侈了点,可现在找不到锡矿,只能先用昂贵的黄铜铸炮。后世的拿破仑炮是用铜锡比为10:1的青铜铸造,并不是青铜比黄炮好,而是哪个时代的锡矿多,冶炼容易,产量也大,欧洲在美洲殖民后,发现了许多锡矿。锌却不同,冶炼需要用到密封和冷凝装置,不易获得。只有等到后世技术发达了,锌的冶炼技术进步,锡矿缺乏,锡的价格才比锌高。

    “等找到大规模铸造钢炮的办法,再把这些炮融了,铸成货币。不管怎样,东西永远在自己兜里,左手倒右手罢了。”姜明是搞金融的,这方面精明的很。

    黄铜比铜硬、比钢软,延展性比钢铁好,容易加工成各种零件,而且美观、耐用。后世很多阀门、水管和螺丝都是用黄铜制造的。英国著名的燧发枪,褐贝丝的零部件就是用黄铜制造的,不但坚固耐用,而且美观、流线性好,为收藏者们所喜爱。

    “有了黄铜,丝锥和钻头的磨损会将低不少。有些零部件也可以用黄铜铸造,再用机床加工就容易多了。”姜明心中暗道。

    用机床加工钢铁,非常损耗钻头和丝锥,黄铜螺丝可以替代钢质螺丝,加工更加容易。

    熔造出黄铜后,姜明令工人用坩埚再熔化一些锌,然后对卫队长王逸道:“王逸,麻烦拿匕首给我。”

    王逸有些不解督军为何要匕首,但还是解下了随身的匕首递给姜明,道:“督军有什么需要王某代劳的,尽管吩咐。”在他看来,姜明要匕首无非要砍、削之类的,这种事下面的人干就行了,何必亲自动手。

    姜明笑而不语,等锌块融化后,将匕首的刃部浸入到锌液中。大概40秒后,姜明抽出匕首,递给王逸,笑道:“我知道你稀罕这匕首,看吧,现在还一把更好的给你。”

    王逸接过匕首,只见上面覆盖了一层银白色的薄层,反射着光芒,整把匕首顿时从原先的亮黑色,升华为亮光闪闪的绝世好刀。

    “这是?”刚给督军的时候,还只是一把普通的锋利匕首,转手还给自己的时候,上面就变成银光闪闪的绝世兵器,如何不让王逸震惊。

    这把匕首由兵工厂打造,刚铸成的时候,刀刃上还带着铁的银光,随着时间流逝,刀刃的颜色开始暗淡。王逸很喜欢这种锋利的匕首,经常拿出来磨亮。

    姜明指着匕首,解释道:“这是镀锌,在匕首上覆盖一层薄薄的锌,这样刀剑便不会生锈,长时间保持

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