战国之天下纵横 第一百六十一章 极致的性能 电解制钠

“大哥，还有什么，你再给讲讲吧。”

“是啊小友，我虽然看过几次你们锻造，但是所知甚少，再给讲讲如何？”

“好吧，既然你们还是想听，那就给你们在说道说道。”

此时很多工学的学生一听说先生要讲课，马上就围拢了过来，雷云虚空压压手，示意大家都坐下。此时天气已经较热了，大家也不顾及，纷纷坐下。

“其实这二十多天你们看到了，这个世界上没有真正的废物，只要运用得法，一样可以产出你想要的东西。”

“比如说这小刀，看上去没什么。”

雷云拿起一把战术刀，一边说，一边对着芦席卷随意划了一刀，芦席卷瞬间就被切开了很长的口子。

然后雷云又拿起一些熟铁的铁皮，一刀就扎了上去，小刀直接就洞穿了铁皮，然后雷云顺势向下一划，铁皮整个就被切开了。

“你们看，这就是你们切削下来的残渣加上一些铁粉，一些碳粉，一些硼砂。经过锻打之后，它照样锋利无比。”

“咱们作为匠人，追求的是最大的性能，但是到目前来说，铁加碳就是钢，但碳钢也算是铁的极限了。”

“那么极限之外能不能在加强其强度？”

“答案是肯定的，可以。比如说墨影她们现在正在铸造的那些钢管，看着不起眼，和很短，但是如果你用我手中的刀去斩那些钢管，这刀怕是要蹦刃了。”

“因为墨影她们的钢材，实在碳钢中添加的钨，同时还含有镍和铬，因此准确说，她们目前正在制作的器物的钢，叫做钨铬镍钢。”

“当然，这样的东西打造兵器就有点不值当了，添加如此所的其他金属进去，当然不只是为了打造兵器，而是有其他用途。”

“不过在追求兵器的极致的情况下，咱们当然还可以添加一些其他的金属，让钢更加的坚硬，比如说，锰硅钢、锰钢。”

“锰是个很神奇的东西。钢添加了锰，比如说在半成以内，此时的钢就好像陶瓷一样，很容易碎掉。”

“但是如果你把蒙的添加量加到一成以上到两成从而形成锰钢，那这锰钢的脾气就十分古怪而有趣了。”

“然而，如果加入一成五左右的锰，制成高锰钢，那么锰钢就变得既坚硬又富有韧性。高锰钢加热到淡橙色也就是一千一百度左右的时候，变得十分柔软，非常容易加工。”

“但是淬火之后，其坚硬和韧性，呈现两个极端，也就是说，此时如果打造成剑，其普通锻造的剑胚性能，就会超过折叠锻造的剑的性能。”

“另外，它没有磁性也不产生磁性，不会被磁铁所吸引。如果咱们将锰增加的三成的时候，锰钢的抗弯曲，抗拉，抗扩张，抗折断，抗冲击强度是碳钢的数倍以上。”

“准确说，在军事上，用高锰钢制造盔甲和兵器，要比用同等数量的钢更好，当然，以后你们就会知道，不仅仅是盔甲和兵器。”

“当咱们炼制锰钢时，把锰的添加量增加达到七成，此时就不能铸造盔甲和兵器了，需要铸造的是坦克装甲，穿甲弹的弹头。”

“你们先别问坦克是什么，穿甲弹又是什么，这个你们以后会知道。”

“那么，除了加入锰，难道就没有其他的了吗？当然不是。”

“给钢中除了添加钨，锰之外还可以加入钼。从而得到钼钢。这种钢的特点是极其的抗高温，高硬度、高强度、耐高温、耐腐蚀、耐磨、红硬性极好。”

“什么是红硬？就是烧红之后还能保持很大的硬度。用钼钢做成的刀剑，有一个专门的称呼，钼钢刀剑。”

“为什么要这样叫它？因为他无需任何的折叠锻打，只要在高温下成型，然后用压制和轧制的方法代替锻造，最后开锋即可使用。”

“这种钢不讲柔韧性，即便是低碳，中碳钢也能被他劈开，如同切菜一般的切成一段一段，当然，钼这种东西并不比钨更容易得到。

“因此，一般不会被用来打造刀剑，而是用它来造飞机发动机，和大炮的炮管。尤其是高射速的炮具，都必须用钼钢来打造。”

“当然，特种钢还有铬钢，铬镍钢，钨铬钼钢，铬钼钢，锰镍钢等等，这些都是比碳钢具备更强大的性能和优势的材料。但他们的共同点就是，一般很少用于刀剑兵器的制造。”

“那么除去特种钢之外，还没有更厉害的材料可以锻造出更强大的兵器？”

“当然有，那就是合金钢。严格说特种钢也属于合金钢一个大类。”

“但是这个大类中剩下的都是更强大的，可以说，削钢如泥，但是他们不能用于制造兵器了，只能用于加工各种钢的切削。”

“合金钢的主要合金元素有硅、锰、铬、镍、钼、钨、钒、钛、铌、锆、钴、铝、铜、硼、铼、稀土等等。”

“以前咱们说过，钢中含碳量增加，屈服点和抗拉强度升高，但塑性和冲击性降低，当碳含量超过两端临界值，那么钢不是变成铸铁，就是变成熟铁。”

本小章还未完，请点击下一页继续阅读后面精彩内容！“当然，不管熟铁还是铸铁，也自然都有其用途，那么这个时候，为了追求钢材更好的应用，自然免不了要加入其他的东西，以便让钢有更强大的性能表现。”

“这里首先要加入的就是硅，没错，以前咱们说过，硅这个东西是在冶炼的时候要被造渣排掉的。”

“在炼钢过程中加硅作为还原剂和脱氧剂，是主要的使用范围，但是随后发现，如果钢中含硅量在一定的程度上，比如说，半成到一成之间。”

“那么硅能显着提高钢的弹性极限，屈服点和抗拉强度，也就是说，钢材变的很有弹性，因此，硅钢就诞生了，硅钢也被称为弹簧钢。”

“而在前边说的特种钢中，比如说钼钢中适量加入硅，那么钼钢、钨钢、铬钢就会变得有足够的强度之外，还有了韧性。”

“同时还有有提高抗腐蚀性和抗氧化的作用，可以让特种钢避免性能上的短处。想象一下，一把钼钢刀加入一定的硅之后是什么状态？刚柔相济，断钢如泥。还有比这更好的形容吗？”

“你们经常听我说铬，之前咱们还镀铬，那么实际上，铬能显着提高钢的强度、硬度和耐磨性，但同时降低塑性和韧性。”

“也就是说，同样是低碳钢，如果加入一定的铬，其性能就接近高碳钢了。但如果是高碳钢中必须加入铬增加耐磨性，那么只能再加一些镍来增加柔韧性，避免断裂的风险。”

“同时铬还能提高钢的抗氧化性和耐腐蚀性，简单说就是钢铁不生锈了，所以添加了铬和镍的碳钢，也被叫做不锈钢。”

“那么镍又是什么玩意？简单说镍能提高钢的强度，而又保持良好的塑性和韧性。镍对酸碱有较高的耐腐蚀能力，在高温下有防锈和耐热能力。也就是说，和铬一样，他也不生锈。”

“其实这镍啊，咱们造就发现了，但是因为不了解，也叫做白铜，被当做铜来使用，但这东西比较稀少，目前我知道的也就是楚国和燕国，越国有这样的矿。”

“钼，前边说了，钼能使钢的晶粒细化，提高淬透性和热钢性，在高温时保持足够的强度和抗变能力。”

“但钼除了制造钼钢之外，最大的用处就是用它来做坩埚，高温炉，硬质模具，因为他耐高温。”

“其熔炼温度高达两千六百三十度左右并且坚硬，强度大，可以做好模具直接把钢水倒进去。”

“你们想想，如果咱们要批量生产碳钢的零件，比如说剑胚，可以用钼做成的模具，成百上千的一次铸造出来，这比锻打快了不知道多少倍。”

“可能你们不知道，还有一种金属叫做钛，他的性能和钢一样，但是重量只有钢的一半，如果在钛中加入铬，锰等金属，得到的合金比特种钢性能还要好。”

“并且重量很轻，你可以想象这样的金属打造的盔甲，士兵穿上依然可以健步如飞，拼杀格斗丝毫不受影响。”

“此外钛是钢中强脱氧剂。它能使钢的内部组织致密，细化晶粒力；降低时效敏感性和冷脆性。改善焊接性能。”

“在不锈钢中加入适当的钛，抗腐蚀性能更好，即便是硫酸，盐酸，硝酸，烧碱，也不能将其腐蚀。咱们以前讲故事说可以造出宇宙战舰。”

“那么钛合金就是造宇宙战舰的主要材料。”

“咱们作为匠人，追求的是极致的造器性能，那么一个很重要的元素就是钒，钒是钢的优良脱氧剂。钢中加百分之一以内的钒可细化钢组织晶粒，提高强度和韧性。”

“加入钒的钢，被称为钒钢。钒在钢中的作用是增强淬透性和碳化物，并且能耐高温，有强烈的二次硬化作用，对提高硬度和强度有显着作用。”

“也就是说，他和钨，钼一样，都可以极大的强化钢材本身，让碳钢的性能成倍的增加。”

“铌也是一个很神奇的元素，首先就是它的熔炼温度是两千四百七十度左右，它能细化晶粒和降低钢的过热敏感性及回火脆性，提高强度，但塑性和韧性有所下降。”

“在普通低合金钢中加铌，可提高抗气体腐蚀及高温下抗氢、氮、氨腐蚀能力。铌可显着改善融焊性，可以让钢很容易的用钢水焊接在一起。”

“同时铌在常温空气中很稳定，在氧气中即便红热时也不被完全氧化，高温下与硫、氮、碳直接化合，能与钛、锆、铪、钨形成合金。”

“你们注意，如果铬，锰，钛，铌形成合金，咱们可以用它切削任意一种钢材，哪怕是特种钢，可以任意的雕刻出咱们需要的形状。”

“在所有金属中，还有一种非常奇特的磁性金属，钴。钴是稀有的贵重金属，多用于特殊钢和合金中，如热强钢。”

“但最关键的就是钴这种金属，可以和纯铁，镍一起做成磁性材料。而这种磁性材料可以用在咱们的发电机，电动机上。”

“同时，如果用钨和钴加一定的钢做成热强钢，以此来铸造大炮，生产枪管，记得我以前讲故事的时候告诉你们。”

小主，这个章节后面还有哦，请点击下一页继续阅读，后面更精彩！“能量巨炮的威力可以毁灭一个星球，当然，这种大炮做不到，但是这种大炮几十门加在一起，连续发射半个时辰的炮弹，把夷山炸平了还是没问题的。”

“下来就是你们最常见到的铜，也许你们很奇怪，为什么铜这种东西明明比不上钢，那么为什么还要说它？”

“其实你们误会了，这钢啊，尤其是合金钢，往往添加了一些诸如钨，钼之后，硬度越来越大，这个时候柔性，韧性往往不足了。”

“那么这个时候稍微加一点点的铜进去，能提高强度和韧性，特别是大气腐蚀性能。缺点是在热加工时容易产生热脆。所以要严格控制加入的量。一般就是千分之一到千分之五。”

“同时啊，铜这种东西如果和镍炼成合金，就可以用来铸造钱币，比铜和锡好的多的多。”

“接下来要给你们说的是一个重量级的元素，铼。这个东西可是很变态的，因为他的熔炼温度高达三千一百八十度。”

“也就是说，加入铼会提升合金的热变强度达到目前的温度极限。铼合金一般含有百分之三至百分之六的铼。”

“这足以让合金承受三千度以上的高温了，你们以前不是问的制造宇宙战舰需要什么？那么我现在告诉你，是强劲的发动机。”

“如果咱们找到足够的铼，就可以生产出铼合金，然后生产出飞机涡轮发动机。铼高温合金还用于船舶燃气轮机。”

“同时啊，铼可增强钨的物理性质。钨铼合金在低温下可塑性更高，易于制造、塑形，且在高温下的稳定性也得极大的提高。”

“这一变化会随铼的含量而增加，所以钨铼合金含有接近三成的铼，这也就是铼在钨中的溶解极限。”

“因为铼和钨在高温下十分稳定，即便用这些东西的氧化物做成模具，坩埚，也对咱们的冶炼，锻造有巨大的帮助。”

“想想你们可以吧前边的很多高级合金用铸造的办法直接浇铸出需要的零件，甚至可以进行硬膜的高精度铸造。难道不兴奋吗？”

“其实这只是铼的一部分作用，它最大的作用是电子管、显像管，电子技术、热力控制、核子技术和宇宙航行技术，这些你们暂时听不懂，以后给你们讲。”

“你们知道咱们做坩埚的红泥吧，也就是我说的铝土。其实那里边就含有一种金属元素，叫做铝。”

“铝是钢中常用的脱氧剂。钢中加入少量的铝，可细化晶粒，提高冲击韧性，比如说，如果咱们折叠锻打，需要高碳钢和低碳钢两种钢材折叠锻打，才能取得很好的性能。”

“但是在高碳钢中加入适量的铝，效果和折叠锻打的效果是一样的，无需折叠，只需要锻造成剑胚即可。所得到的剑身韧性和钢性都很好。”

“铝还具有抗氧化性和抗腐蚀性能，铝与铬、硅合用，可显着提高钢的高温不起皮性能和耐高温腐蚀的能力。但缺点是热脆和塑性不好。”

“我在锻造中总是喜欢用硼砂，这个你们知道。其实硼砂不仅仅可以清洁钢铁表面的氧化，污垢。”

“钢中加入微量的硼就可改善钢的致密性和热轧性能，提高强度。这也是的习惯用硼砂的主要原因。”

“此外，其实炼钢，提高钢材性能的，最好的东西就是稀土。其实稀土是个总称。它是指十五种元素。”

“包括镧、铈、镨、钕、钷、钐、铕、钆、铽、镝、钬、铒、铥、镱、镥，这些元素都是金属，但他们的氧化物很象土。”

“所以被统称为稀土。钢中加入稀土，可以改变钢中夹杂物的组成、形态、分布和性质，从而改善了钢的各种性能，比如说同时提升钢材的韧性、钢性，融焊性，冷锻性等等。”

“记住，是同时提升，并不是降低那一项，提高那一项，这一点很重要，也就是说，如果现在咱们有稀土。”

“也加入了这些所锻造的刀剑中，那么这些刀剑的整体性能都会提升不止一个档次。如果比例合适，甚至可以说，让这些刀剑的性能成倍的提高。”

“所以，只要你们不断的去追求极致的制造，追求强度，硬度，柔韧度，耐高温的极致，我相信，不仅仅是飞机，大炮。”

“我们早晚有一天，会造出宇宙飞船，飞出地球到太空中俯瞰这个美丽的星球，也放眼更遥远的世界。”

这一堂课算是讲完了，不过这堂课是针对所有人的，并非只是讲给学生的。当然，这些新学生也从老学生那里听了雷云讲述的科幻故事。

也大感惊奇，但也有些一笑了之，只当是先生讲故事而已。但是今天不一样了，一下子蹦出来如此多的金属元素。

并且很多金属添加形成合金之后，居然可以渐渐的接近先生所讲的故事中的一些内容，那么这种感觉就不同了。

这就是说，这不仅仅是个故事，而是一个可以逐步实现的事实，那这种情况就变化了，很多工学弟子眼中，迸发出前所未有的光芒。

小主，这个章节后面还有哦，请点击下一页继续阅读，后面更精彩！“先生，我有疑问。”

“哦？你什么疑问？”

其实雷云此时已经看到了，工学的学生虽然人多，但是次序很好，里层外层的聚在一起，加上雷云说话的习惯，声音较大，所以基本还算能听清楚。

而这个提问的正是索卢参的徒弟，卢末。雷云倒也没在意，只当他也是学生。

“先生说了有如此多的金属，而我们知道的不过是金，银，铜，铁，锡，铅，区区几种而已，那么先生，其他的金属在什么地方？如何得到？”

“这个倒也简单，现在我手头没有太多的设备，这样，咱们就做个最普通的试验，制取一些金属钠。”

“白冰，去取大概一斤烧碱，一个小号坩埚，一个大号酒精灯，一个托架，把直流发电机拿来，在哪一个石墨压制的电极。两个一些蜡，还有开水。魏嗣，去剪一节铁丝过来。”

“是，大哥。”

“诺，先生。”

一会功夫，所有东西就都被拿过来摆在一张桌子上，雷云先将蜡放进试管，让后放在开水中蜡渐渐溶解成了液态。

之后雷云点燃了酒精灯，至于托架之下，开始加热坩埚，等坩埚预热之后，将烧碱倒入了坩埚。

烧碱开始逐渐融化，此时雷云摆摆手，示意魏嗣和田因齐几个人过来。

“你们几个，摇动直流电机，不要停，最起码一刻钟以上，累了就赶紧换人。”

“是，先生。”

随后，发电机被摇动了起来，雷云将负极接上石墨电极，正极接上了铁丝，然后将电极至于坩埚中，电解瞬间就开始了。两个电极附近开始密集的冒泡。

“你们注意，这个时候，反应出来的是氢气和氧气，尤其是在室内，要注意通风，不然积累足够数量会爆燃，咱们是在室外，所以无所谓。”

大概十分钟的时间，烧碱夜中开始浮出圆珠装的液态钠，雷云用小瓷勺将其舀出来，凉一下之后待其凝固，用小刀撬下来，放进液态蜡中。

“这个东西，叫做钠，因为它很容易氧化，所以必须放在蜡液中，并且这东西不能见水，不然就会产生剧烈反应。”

“烧碱叫做氢氧化钠，电解氢氧化钠，释放其中的氢和氧，最后就会得到钠。好，咱们继续。”

随着不断的反应，半个时辰就过去了，试验结束。但是雷云得到了一两多纯钠，此时他将装着钠的试管整体加热，逐渐的所有的钠珠渐渐融在一起。

成为了一个整块的钠，并且发出金属的光泽。

喜欢战国之天下纵横请大家收藏：(wuxia.one)战国之天下纵横