第一千五百一十七章
几名铁匠干活非常卖力，他们分成两组，配合着干活，一组两个人拉风箱，累了就换人，让第二组继续拉，而负责锤击铁块的铁匠也是两组，同样每组两个人，一人锤击一下，以节约体力，如此，便可以保证较高的打铁速度。 生铁块本身就没有完全冷却，是有一点软的，所以，刚开始打的时候，并没有费多大的劲儿，就把其打造成了斧头的形状。 李安很满意的点了点头，从这些铁匠打铁的效率和动作，就能看出他们是不错的铁匠，唯一欠缺的就是一些热处理的技巧了，这些技巧其实一点都不难，但只要是别人不告诉你，可能一辈子都不了解，而只要别人告诉了你，马上就能够学会。 经过一番观察，李安算是发现了，这些铁匠打铁的时候，就是一个劲的添火，让大伙将生铁融化到最时候锻造的温度，然后，就是一步步的将生铁块锻造成需要的形状，而在这之后，他们并没有进一步对这些已经锻造成型的斧头进行合理的热处理，如此，怎么可能得到质量上乘的斧头呢？ “光靠大火和蛮力是不行的，去弄点井水过来。” 李安通过斧头的颜色，就能大概判断出此时的温度，对于热处理来说，温度的掌握非常重要，稍微有一点偏差，最后得到的产品质量就是完全不同的，不同的温度会得到不同的质量。 对于冶炼来说，并不是温度越高越好，生铁在不同的温度会出现不同的状态，而到底加热到多高的温度，取决于到底需要什么样性能的铁制品，需要不同，需要的加工工艺就不同。 姜姓部落的铁匠，干活都太过于卖力了，加热的时候，似乎把温度提高的太多了，另外，为了增加韧性，还需要进行淬火，而这些铁匠居然连淬火的工艺都没有掌握，真不知道他们的祖先是跟谁学的，打铁的时候居然都没有清水。 “鼓风稍微慢些，温度已经过高了。” 李安开口说道，并拿起清水缓慢的倒在发红的斧头上，顿时，新打造的斧头发出了呲呲的响声，听着就特别的舒服。 “这打铁还需要加水啊！这到底是为什么啊！” 二族长就站在旁边，见李安往滚烫的斧头上浇清水，好奇的问道。 这货也算是走南闯北很多年了，自认为见识挺多的，却没有见过蜀中铁匠是如何打铁的，别人也不给他看，以防止技术的泄露，他偶尔也会看到一些，但基本上都是叮叮当当的敲击，还真没看过浇冷水的。 其实，这个技术在大唐也算比较普遍了，只不过，很多时候为了保密，会刻意的进行隐藏，以防止技术被别人学了去，古代的人都自私的很，一个个的似乎都很担心自己家的技术被别人学了去，所以，基本上都是想尽一切办法来封锁自家的技术，哪怕是一个非常细小的细节，那也不会让外人知晓的，外人想要获知他们的技术，那简直比登天还要难。 “这个就是淬火啊！大唐的铁匠都这么干，真没有想到，他们把技术藏的这么严实。” 李安笑着说道。 “淬火？啥是淬火啊！” 二族长一脸的疑惑，几名正在干活的铁匠也是一头雾水，他们生活的地方太偏了，居然连淬火都没有掌握，他们的师傅估计就是偷偷的去蜀中看别人打铁，但只是看了一部分，就以为自己掌握了技术，然后就回来打铁了，殊不知，打铁是需要很多技术的，并不是简单的捶打成型就可以的。 何为淬火，淬火的目的是使过冷奥氏体进行马氏体或贝氏体转变，得到马氏体或贝氏体组织，然后配合以不同温度的回火，以大幅提高钢的刚性、硬度、耐磨性、疲劳强度以及韧性等，从而满足各种机械零件和工具的不同使用要求。也可以通过淬火满足某些特种钢材的铁磁性、耐蚀性等特殊的物理、化学性能。 按照后世的科学定义，淬火指的是将金属工件加热到某一适当温度并保持一段时间，随即浸入淬冷介质中快速冷却的金属热处理工艺。 一般常用的淬冷介质有盐水、水、矿物油、空气等，淬火可以提高金属工件的硬度及耐磨，因而广泛用于各种工、模、量具及要求表面耐磨的零件，通过淬火与不同温度的回火配合，可以大幅度提高金属的强度、韧性下降及疲劳强度，并可获得这些性能之间的配合以满足不同的使用要求。 另外淬火还可使一些特殊性能的钢获得一定的物理化学性能，如淬火使永磁钢增强其铁磁性、不锈钢提高其耐蚀性等。淬火工艺主要用于钢件。常用的钢在加热到临界温度以上时，原有在室温下的组织将全部或大部转变为奥氏体，随后将钢浸入水或油中快速冷却，奥氏体即转变为马氏体。 与钢中其他组织相比，马氏体硬度最高，淬火时的快速冷却会使工件内部产生内应力，当其大到一定程度时工件便会发生扭曲变形甚至开裂，为此必须选择合适的冷却方法，根据冷却方法，淬火工艺分为单液淬火、双介质淬火、马氏体分级淬火和贝氏体等温淬火四类。 其中，单介质淬火，指的是工件在一种介质中冷却，如水淬、油淬，优点是操作简单，易于实现机械化，应用广泛，缺点是在水中淬火应力大，工件容易变形开裂，在油中淬火，冷却速度小，淬透直径小，大型工件不易淬透。 而双介质淬火，指的是工件先在较强冷却能力介质中冷却到三百度左右，再在一种冷却能力较弱的介质中冷却，如先水淬后油淬，可有效减少马氏体转变的内应力，减小工件变形开裂的倾向，可用于形状复杂、截面不均匀的工件淬火，双液淬火的缺点是难以掌握双液转换的时刻，转换过早容易淬不硬，转换过迟又容易淬裂，而为了克服这一缺点，发展了分级淬火法。 至于分级淬火，指的是工件在低温盐浴或碱浴炉中淬火，盐浴或碱浴的温度一般比较高，工件在这一温度停留几分钟，然后取出空冷，这种冷却方式叫分级淬火，分级冷却的目的，是为了使工件内外温度较为均匀，同时进行马氏体转变，可以大大减小淬火应力，防止变形开裂，所以应用很广泛。 当然了，除了这些之外，还有等温淬火，表面淬火，感应淬火，退火，正火，回火，淬冷，寒淬，局部淬火，气冷淬火，风冷淬火，盐水淬火，喷液淬火等等很多。 在科技爆炸发展的后世，关于金属的热处理，实在有太多太多的方式了，得到的金属产品的质量也是越来越好。 而在大唐这个时代，金属热处理的方式还是相对比较少的，至少比后世少的太多了，但只要够用就好，建设普通的工具是足够了。 对于二族长问自己什么是淬火，李安真的不知道到底该怎么去解释，因为这些知识太过于深奥，若是全部真的讲出来，二族长这货肯定完全听不懂，就跟听天书一个样。 所以，李安是没法按照科学来进行解释了，也就只能随便说几句忽悠这货了。 “这个淬火啊！就是要让生铁变得更硬更有韧性，这便是淬火了。” 李安随口说道。 “哦，这便是淬火啊！” 二族人显然是听不懂的，但他只需要知道，通过这种方式可以获得更耐用的工具，那就足够了。 其实，淬火就是一个急速冷却的过程，将大量的冷水浇到滚烫的热铁上，可以让热铁迅速发生反应，产生相对稳定的马氏体，而要让高温状态的奥氏体变成稳定的马氏体，冷却的速度必须大于临界冷却速度，在冷却的过程中，表面与心部的冷却速度有一定差异，如果这种差异足够大，则可能造成大于临界冷却速度部分转变成马氏体，而小于临界冷却速度的心部不能转变成马氏体的情况。 为保证整个截面上都转变为马氏体需要选用冷却能力足够强的淬火介质，以保证工件心部有足够高的冷却速度，但是冷却速度大，工件内部由于热胀冷缩不均匀造成内应力，可能使工件变形或开裂，因而要考虑上述两种矛盾因素，合理选择淬火介质和冷却方式。 总之，打铁并不是一件轻松容易的事情，是有很多技巧的，技巧的把握非常重要，掌握了技巧便可以获得优质的工具，而若是像当地族人这样没有掌握技巧，则得到的都是劣质的铁制品。 当然了，淬火完成之后，并不代表工具制作完成了，在这个步骤之后，还需要回火这个过程，也就是一个防止裂缝产生，或者说为了降低钢件的脆性而进行的操作。 在淬火的时候，由于温度的急速冷却，必然造成铁质工具内部的撕裂，导致脆性大大增加，而一个硬而脆的工具，显然不是一个好工具，在使用的时候，是很容易造成碎裂这个后果的，所以，必须要增加其韧性，降低其脆性才行，这个过程便是回火。 而回火也非常简单，就是将做好的工具放入温度不太高的区域，让其保温一段时间，如此，回火这个步骤就算是完成了。 “等等，做好的斧头不能放在这里，会变脆的，就放在炉子的下面，这里温度不高不低，正好可以回火。” 李安见铁匠准备将淬火完的斧头放在旁边的石台上，连忙开口阻止道。 “回火，还需要回火啊！看来做好工具还真是挺麻烦的啊！” 二族长开口说道。 几名姜姓部落的铁匠也感到很稀奇，他们之前打铁就是简单的将铁烧红烧软，让后将其打造成需要的形状就行了，却没有想到居然还有浇冷水和放入高温区域保温这些操作，这是他们万万没有想到的，他们有理由相信，他们之前制作的各种工具之所以不耐用，就是没有使用这些小技巧，而现在，李安已经将这些技巧交给他们了，他们相信自己今后做出来的工具一定能与蜀中的工具一样坚固耐用，他们的地位也将大大提高，日子会过的更加红火的。 李安笑着说道：“这还叫麻烦啊！这不过是最简单的淬火和回火罢了，要想锻造出更好的工具，还有更多的办法，比如还有正火，退火，淬冷，寒淬，局部淬火，气冷淬火，风冷淬火，盐水淬火等等很多啊！有些需要的条件太高，你们这里的条件太简陋了，根本加工不出来，另外，你们自己没事的时候，也可以自己研究如何锻造质量更好的工具啊！为什么总指望让别人教你们呢？” 这话刚说出来，顿时就让二族长和几名铁匠惊的眼珠子都要瞪出来了，这大大出乎了他们的预料，他们是真的没有想到，锻造生铁居然还有这么多的技术，这技术的复杂已经远远超出了他们的预料，也彻底让他们明白了，为啥他们打造的铁制品的质量远不如蜀中出产的铁制品，原来是锻造的工艺有这么大的差距，这让他们真切的感受到了技术的巨大差距，从而内心对大唐的先进技术更加的崇拜。 此时，他们甚至都不敢去问细节了，因为之前李安解释的内容，他们都没有明白，他们也知道自己不需要明白太多原理，只要照着去做，打造啊出质量上乘一些的工具，这就足够了，他们最迫切要打造的合格工具，就是质量过关的农具和开山工具，当然，还有继续的采矿工具，现在他们已经开始开采铁矿石，并进行冶炼了。 而不论是开采铁矿石，还是对铁矿石进行冶炼，都离不开大量质量良好的铁质工具，开采的时候，需要铁锤铁凿等一大堆开采工具，而在冶炼的时候，同样需要用铁锤将大块的铁矿石给敲碎了。 这些大量的铁质工具，是开采和冶炼铁矿石所必须的工具，而这些工具要是全部从蜀中购买，那就太不划算了，当然是自己打造最划算了。