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是在数学、物理、化学等等领域的自然科学的基础理论探索上。
17世纪的明朝与欧洲最大的区别,恐怕是在于上层知识分子的态度方面。欧洲文艺复兴之后,高端的知识分子开始放下了身段,开始研究自然科学。所以,欧洲不断的涌现出各种科学理论,用以指导工业生产的实践。
而明朝的主流知识分子,更迷恋科举、当官,只有当官才被认为有出息。虽然明末也有徐光启、宋应星之类的科技牛人,但却是整个大明知识分子中的非主流。
正于中国的主流知识分子,并不喜欢研究自然科学。造成了中国的工业制造。长期得不到科学界的理论指导。工匠们能够获得知识分子一星半点的高级理论指导,往往也会欣喜若狂。
天津军械厂就是因为许多自然科学基础理论的缺乏,造成了生产力发展的瓶颈。肖图白也不得不亲自担任,理论指导实践,引导生产力发展。
“镗钻的刀具问题。第一堕子钢不够硬,第二刀具设计的不合理。”经过一番考虑,肖图白决定先对刀具进行改进,这也是非常重要的工具,与此同时也是最容易立竿见影的获得改进的工具。
鸟铳的枪管内部加工速度慢,除了由于工匠体力不济之外。更是因为镗钻上所用的刀具不够坚硬。而刀具的硬度直接影响了镗钻机床加工的质量和效率问题。
这年代的刀具用的是钢。硬度自含碳量决定。这里面肖图白不得不给工匠们上课,普及一些钢铁的知识。
“众所周知,钢铁中一般分为生铁、熟铁、钢。一般来说含碳量在0.02%以下,又叫锻铁、纯铁,熟铁质地很软,塑性好,延展性好,可以拉成丝,强度和硬度均较低,容易锻造和焊接。”
“含碳量在0.02%至2.04%之间的叫做钢。钢又分低碳钢、中碳钢、高碳钢。含碳量碳低与0.25%的是低碳钢。大于0.25%低于0.6%是中碳钢,高于0.6%的是高碳钢。”
“而碳含量高于2.04%的一般被称为生铁。生铁坚硬、耐磨、铸造性好,但生铁脆,不能锻压。”
“生铁经过高温煅烧,可以降低含碳量,变成钢。”
“熟铁也能淬火、加碳也能够变成钢。”
“一般来说,熟铁、低碳钢、中碳钢、高碳钢、生铁,皆含碳量不同,而决定了其性质不同。含碳量越低,越软越容易锻造。含碳量越高,则越硬越不容易锻造。”
“一般来说,高碳钢就是我们需要的工具钢。高碳钢的强度、硬度,皆远远超过堕子钢。因为,这堕子钢是低碳钢,也仅仅比熟铁稍微硬一些........”
经过肖图白的讲解后,众多工匠纷纷觉得恍然大悟,感觉眼前似乎展现出全新的一片天地。
当然,众人也惊喜的,解决刀具的硬度也有了明确的方向。
“国师大人的意思是,如果能做出高碳钢,就能让刀具变的坚硬?”
“对!一般来说,高碳钢才是工具钢,用于机床相关的刀具。”
“是机床?”
“.........”
一连串的解释,令众多工匠觉得,鲁班、墨子在世,也未必能比得上国师爷博学多智。
由于肖图白的启发,工匠们意识到。“堕子钢”是灌钢,既是以生铁、熟铁混合加热,制作出来的低碳钢。
古代一些优秀的工匠,甚至不屑的说“灌钢是伪钢,百炼钢才的真钢”。百炼钢的质量,不同的铁匠经验心得不同,质量也不同。
总而言之,古代的钢铁冶炼知识,虽然积累了一堆的实践经验,但是理论体系比较混乱。肖图白直接提出,钢铁是按照含碳量多少进行分类,明确的确立了科学的标准。也为钢铁技术的研究和发展,指明了一条明路。
按照肖图白的提示,工匠们很快醒悟了——很快便将堕子钢的锉刀、钻头,表面涂上碳,通过淬火加工成为高碳钢。
高碳钢比之低碳钢自是如同神兵利器一般,加工熟铁枪管简直是削铁如泥了。肖图白在这些工匠们心目中的形象,再次升华成为权威的活神仙。
而弄出高碳钢,仅仅是改进刀具的第一步,还可以通过改进刀具的几何形状,来增加性能。明朝用的刀具,皆是普通的扁形的刀具,切、削、镗、钻的性能还是不够的,肖图白改进刀具——发明了经典的“麻花钻”!
在后世,麻花钻是各类手工、电动钻孔工具,以及钻床、铣床、车床上最常用的钻孔和旋转切削的工具。
当然了,肖图白记得中国普通的机械工人倪志福在1953年发明的三尖七刃麻花钻头,也就是震动全世界的倪志福钻头——这是超级麻花钻,比普通的麻花钻效率要高的多,成为了刀具世界中的传奇。
那时候,新中国刚刚成立,为了争取世界各国在政治上的认同,免费向全世界公布这种钻头的技术,虽然迎来全世界的褒奖,但是却失去了太多的利益。
遗憾的是,肖图白虽然倪志福钻头大名鼎鼎,但是他根本不如何制造这种钻头。所以,暂时弄出最普通的麻花钻。当然了,哪怕是最普通的麻花钻,也比明朝时期的简陋刀具要科学先进的多。
按照肖图白绘制的麻花钻图纸,并且指点麻花钻磨制口诀“刃口摆平轮面靠,钻轴斜放出锋角。由刃向背磨后面,上下摆动尾别翘。”
这句口诀出来后,效果就不同了。肖图白,众多的工匠目光中露出了狂热,拼命的记录肖图白的口诀,并且争相提问。
事实上,古代的工匠们,大多数的关键技术,都需要留一手,专门传给少数的关门弟子。而像肖图白这么无私的传授这么多高级的先进技术,恐怕只有春秋战国时期的鲁班、墨子等等早期的技术大牛。
在儒家思想未大一统之前,诸子百家争鸣,争相改进和传播的技术和思想,所以春秋战国时期的思想和技术的发展和进步,实乃中国最快的时期。儒家学说一统天下之后坏事了——儒家子弟直接货物帝王家,专门钻营如何在官场上往上爬。在思想争鸣领域,逐渐变得死水一潭。(未完待续。。)
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