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铸钱坊并不是铜矿第一次冶炼的地方。因为高温下铜比钢铁更容易氧化,因此它的冶炼guog比铁更为复杂。甚至有湿法炼铜这种先炼铁,然后用铁把铜从溶液中置换出来的做法,可见那个时候对铜的需求到达shime程度,不惜使用这么蛋疼的办法。因此,铸钱坊的青铜都是分为粗铜块和锡块放置的。需要铸钱的时候,把坩埚内放入铜和锡的合金,然后大火加热融化。最后打开坩埚,让铜汁沿着沟槽流出,均匀的流到钱的铸范之内&ou铸出精美的铜钱。但现在,一个更具挑战的工作在等待着他们。首先是确定炮管的合金成分。青铜是一种铜和锡的合金,按照比例不同有不同的硬度。战国时期的工程类书籍《考工记》是这么记载的:钟鼎之齐六分其金而锡居一;斧斤之齐五分其金而锡居一;戈戟之齐四分其金而锡居一;大刃之齐三分其金而锡居一;削杀矢之齐五分其金而锡居二;鉴燧之齐金锡半。从上倒下,锡的比例逐渐提高到50%,合金的硬度提高了,但是韧性降低了。钟鼎是日常用具,特别是钟,是需要使劲撞击发声的。一口好的钟如果声音要宏亮,那么它产生的变形就要大,这样才能产生足够的振幅,就好像好的低音炮音箱,能到它的震圈明显的移动一样。削杀矢不用说,坚硬的箭头就那么一点,不需要shime韧性。而最后那个鉴燧就是加工石料的工具,它的硬度可以媲美钢铁,就是韧性不咋地。青铜的铸造性能十分优异,不仅流动性好,特别的是随着温度降低,它会发生反常的膨胀,这样铸造出来的东西不会出现收缩裂纹或者不好的缩孔之类。因为炮管的韧性要求比较高,所以他们选择了第二种,五分铜,一份锡。这样就取得了性能和成本上的折中。但是面对这么一个一米六长,最薄处只有2公分的大玩意,工匠纷纷表示没把握。“殿下,这个泥范就很不好做啊。你想,这么大一个东西,我们只能先做这么高的泥范,然后在里面挖坑,最后再填一个柱体进去,操作起来,精度很难保证。”老赵解释,随手做了一个小比例的模型。只见他首先用木头削了一根炮管,然后用泥范附上去,再拆下来。这就是称为“外范”。然后他做了一个细长的炮管内径,插在外范内。最后它再做了一个尾部的帽子,这是为了使炮尾闭合的。浇铸的时候,这个内范需要完全没入。并且最好只在顶部留唯一的孔。这就是为shime拿破仑炮尾部总是带一个多一截的小圆球的缘故。而且,李治设计的炮,从铸造角度上讲,比拿破仑炮更复杂。因为拿破仑炮有短又粗,青铜汁液浇进去,很容易就流通了。李治想了想,对老赵说:“这样我们试试两次铸造吧。首先我们试着铸造炮管细长的部分。不行的话,我们分两段铸造,在接合的地方加固一圈也行。”老赵拍胸脯表示这简单的还是没问题。他张罗着工匠,先和好粘土泥,然后在一个木头的炮管模型上做起泥范来。按照考古出土的情况,中国古人铸造青铜器最常使用的范是陶土烧结硬化制成。这样的范耐高温,稳定,绝热性好。如果直接使用湿沙或者粘土范,高温常常会使他们变形,这样铸造出来的东西就会走形。做好的泥范分为两个半圆柱形,外加一个圆柱形的内范。老赵把这两个泥范插进炉火里烧结,然后对太子说:“殿下,这个烧好的话还得一阵,之后还要修正一番。我们就在这里等着,你还是请便吧?”李治说:“你们多做几个吧。接下来把炮膛和炮尾的范也一并做了。我过几个钟头再回来。”李治出去溜了个弯,吃喝一番回来,顺便带了酒菜犒劳这帮工匠。他回来的时候,到这些人蹲在火炉边,手里拿着干菜团子,烤着炉火就着吃。李治不禁一阵唏嘘:“你们别吃那个了。孤赏你们吃烧鸡!”工匠们拜谢,接过酒菜,却不敢放开吃。李治便也撕下一条鸡腿,自己大嚼起来:“让你们吃你就吃,还想怎地?”他们见这样,才总算眉开眼笑的动手,转眼就把几只烧鸡吃的精光。泥范烧制好以后,他们首先进行的是炮管的浇铸。为了固定方便,首先选用的方案是卧式。先把内范固定好,然后把外范左右拼接起,内范的长度比外范要长,然后在前后两端就着内范再做好封泥,左右中间留出了四五个浇铸口子。封泥做好以后,工匠们再次把泥范送回炉火中加热。同时,在坩埚中按照比例上好了料,大火烧着。随着橙色的炉火呼啸,锡首先融化,然后铜也渐渐溶解在锡溶液中。不多时,一炉上好的青铜yeti就烧好了。工匠们继续加大火候,烧成明亮到刺眼的桔huangse(金属发出明亮的黄光时,温度大概就超过了00摄氏度)。然后他们把导流槽对准了泥范的浇铸口,打开了坩埚的开关。这些亮huangse的青铜汁液就沿着导流槽流出来,最前面的一部分受冷凝固在导流槽上,但更多的火热的青铜覆盖过去,注入了同样也是几百度高温的泥范之中。工匠着进去的青铜汁液差不多了,就关闭了坩埚。随着温度降低,注入的青铜会膨胀,会把青铜从浇铸口挤压出来,形成一个细长的尾巴。所幸这个比例的青铜是有柔韧度的,只需要敲掉磨平就可以了。温度降低以后,工匠们敲掉了一段的泥范,露出了结实,均匀的炮管身。只需要打磨好,就是一个威风凛凛的青铜炮了!虽然很久都没有铸造大型的青铜容器,但这一次,这些老练的,家传手艺的工匠居然铸造的十分成功。李治也十分宽慰,这第一步算是迈出去了,以后铸造炮膛,也只是时间问题。第二日,工匠们一鼓作气,按照同样的方法,在炮管尾部做好泥范,然后第二次浇铸了炮膛,炮尾和炮耳。美中不足的是,这一次内范被留在了深深的炮膛里面。工匠们不得不去问铁匠铺要了一些长长的铁钎,把内部的陶范打碎,再一点一点掏出来,然后再用铁刮刀清理炮膛内部。哦,忘了说了,炮膛自然也是在炮尾处留了火孔的!只是这个火孔是用一截细木炭占着,等敲掉泥范以后再烧掉,就把火孔给清理出来了。工匠们把青铜炮身清理打磨干净,露出了炮身上的铭文:“贞观炮”。这个炮,能经受住一公斤火药的爆炸,并且把五公斤的铁弹送到5公里以外吗?就等着试炮了!
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