117.型砂，解决铸铁难题
“看样子他们又遇到什么棘手的事情了，否则不可能这时候来见自己。”姜明心道。
蒋七和江小鱼都是技术迷，喜欢钻研各种技术问题，平时很少主动来找姜明。因此，姜明断定：他们这次前来肯定是求教技术问题，毕竟这里技术最牛的人就是姜明。
“蒋七（江小鱼）见过督军。”
“免礼，两位不用多礼。”姜明右手虚抬，单刀直入，问道：“说吧！你们现在来找我，可是碰到什么比较棘手的问题？”
蒋七点点头，说道：“禀督军，开办造船厂后，钢铁厂需要铸造的零件种类甚多，而且都较为复杂，原有的泥范难堪使用。所以，蒋某才来向督军求教法子。”
自从造出钻床、车床等机床后，兵工厂开始向精密制造发展，对零件的要求变高，造船厂需要的配套装置也非常多，像蒸馏器。有些零件的材料必须是钢铁，而能承受液态钢铁温度的模具只能是高铝粘土，即高岭土。
但是，用来铸铁的泥模需要花时间阴干，比较耗费时间，不利于大规模量产。当然一些结构简单、实心铁器的模具倒好办，像钢刀、钢剑、共析钢盔甲等，大量生产倒不难，一次性制作大量的模具就行，有些模具还能重复使用。
然而，对于结构复杂、立体形状的零件，泥模就不好用了，需要先精心制作，可能用到失蜡法，再花时间阴干，最后用过的泥模往往需要打碎，不能重复使用，因此很难大量生产。
随着工人的技术逐渐成熟，革命军已经在向规模化生产迈进，只适合小规模量产的泥模便开始出现供应不足的情况。
“蒋老师所言甚是，江某这些天试过多种办法，像水泥可以制成各种形状，变硬也快，可是注入铁水后，便出现胀裂现象，无法使用。因此，小鱼才和老师来向督军请教。”
耐火水泥虽然能够承受高温，但不适合密封铸造，水泥太过坚硬，固化后不能透气，缺乏韧性，一旦高温膨胀，便容易碎裂。
听了两人的汇报，姜明意识到问题的棘手，能够承受1500度高温的材料不多，既要耐高温，又要有透气性，关键要使用方法，能够快速制成模具。
“还真不好办啊，后世是用耐高温的钨钢作模具，在无法冶炼钨钢的20世纪初期，是用什么作模具，将钢铁铸成各种零件的呢？”姜明开动脑筋，希望从历史和后世的阅历中寻找线索和答案。
“生铁的熔点只有1200度，可以用钢做模具；纯铁或钢的熔点在1500度左右，能承受这种高温的材料比较少，石墨是一种，但手上没有。泥模勉强可以承受高温，因为它的主要成分是高岭石和石英砂，都是熔点高的原料，泥土的粘土含量高，所以才需要阴干，如果增加砂子的含量，是不是就不需要阴干呢？”
“以前做投资的时候，是不是调研过模具公司？有谈到过这种铸模材料吗？”
姜明在书房里走来走去，嘴里喃喃自语。
大约30分钟后，姜明一拍后脑勺，声音中充满兴奋，又略带一丝责怪：“对啊，我怎么把天汽模这家汽车模具公司给忘了！”
“哈哈，终于想到办法了。”姜明脸上浮起笑意，自言自语道：“记得当年调研天汽模的时候，公司技术总监谈到过型砂，就是专门用来铸造钢铁器件的材料。”
天汽模是A股中做汽车模具的龙头公司，但股价表现一直很搓，姜明有个好朋友是汽车行业首席分析师，与公司关系很好。有一次调研的时候，姜明听公司技术总监谈起模具的历史发展，曾讲到过西方在18世纪开始利用型砂铸造各种钢铁铸件，钢铁火炮取代青铜火炮的历史进程中，型砂的贡献很大。
看到督军脸上兴奋的表情，蒋七和江小鱼不由地松了一口气，彼此对视了一眼，然后点了点头，仿佛道：“我就说督军天人下凡，必定有办法解决，果然不出所料。”
片刻后，姜明脸上平静下来，对两人道：“你们说的问题，我已经想到办法了，只是还需要一段时间准备。具体的材料，我会写在纸上，到时候你们派人去准备。”
大约5分钟后，两人拿着一张配方离开了督军府。
。。。。。。
两天后，肇新钢铁厂的车间里，姜明、蒋七、江小鱼均站在一位工人的身后，看他利用型砂铸造钢铁器件。
“哼哼！砂型铸造，这一由泥模铸造演变而来的铸造方法，就让它提前七八百年普及吧！”看着地上的型砂，姜明心中暗道。
砂型铸造是利用型砂生产铸件的铸造方法。钢、铁和多数合金件都可以用砂型铸造的方法获得。砂型铸造所用的型砂，价廉易得、铸型制造简便，对铸件的单件生产、成批生产和大量生产均能适应，因此一直是铸造生产中的基本工艺。
砂型铸造所用的材料主要是型砂，型砂主要由石英砂和粘结剂组成。姜明记得后世的粘结剂好像一种叫膨润土的材料，不过暂时找不到这种矿产，因此他退而求其次，用高岭土代替，实际后世的型砂也常用高岭土作粘结剂。
型砂是由石英砂、粘土和水按一定比例混合而成，姜明给钢铁厂列出的三者配比分别为85%、10%和5%。型砂必须满足三点条件：
透气性：高温金属液体浇入铸型后，型内充满大量气体，气体必须从型砂中排出，否则将会使铸件产生气孔等缺陷。
耐高温：型砂必须能承受金属熔点以上的高温，型砂中二氧化硅的含量越多，型砂颗粒越大，耐高温性能越好，同时型砂颗粒越小，铸件表面越光滑，沙眼越少。
可塑性：型砂要能做成各种形状，而且在造型、搬运、合箱的过程中，不能变形。
要满足这些条件，石英砂的颗粒需要大小均匀，要呈圆球形。石英砂有尖角、大小不一都会影响砂型铸造，河砂因长期受水力冲洗，呈圆形、无尖角，可以用做型砂。
姜明列明的材料都不难找，高岭土早就被用来生产水泥，河砂只需要在北门江挖，再用筛子选出大小一致的型砂便可，钢铁厂的工人花了1天时间便配好了型砂。
有了型砂之后，铸造这种事教给工人就行了，它的铸造方法和泥范铸造差不多，钢铁厂也有一批非常优秀的铸模师傅，经验和水平比姜明高很多。
没过一会，超过1500度的铁水注入模具后，一个钢铁器件就铸好了，将型砂打散，取出铸件后，光滑有致，立体感很强。
看到铸件后，姜明赞道：“不错！有了型砂，咱们就能大量铸造钢铁器件，再也不用受泥模不足的困扰，而且型砂还能反复使用。”
“还是督军想出的法子好，将粘土和河砂按适当的比例结合混合，居然铸造的钢铁器件跟泥模一样。型砂不用阴干，而且可以重复使用。”工人们则纷纷称赞姜明的思路。
“我也是从泥模中得到的灵感，呵呵。”姜明谦虚地笑了笑，说道：“咱们以后的钢铁铸件和模具就都用型砂制造，钢铁厂专门抽出部分熟练工人，组成模具车间，专门生产其它材料的铸造模具。”
“好的，谨遵吩咐。”蒋七点头应道。
https://www.lingdianksw8.com/83/83629/447225202.html
天才一秒记住本站地址：www.lingdianksw8.com。零点看书手机版阅读网址：m.lingdianksw8.com