灵光一闪,一个念头油然而生。
之前他曾与张鸿渐教授等人聊过蒸汽机的事情,毕竟这是开启工业化的重要动力来源。
然而,交流的结果却给他泼了一盆冷水。
要实现一台实用的蒸汽机,远比他想像中要困难得多,绝非小说里那般,找几个铁匠敲敲打打就能轻易成功的浪漫故事。
无论是材料强度、密封性,还是气缸等核心部件近乎苛刻的加工精度,都是一座座大山。
首先是材料方面,蒸汽机的锅炉和气缸需要能承受高温高压的高强度金属。
寻常炼製的生铁太脆,在蒸汽反覆衝击下极易爆裂,造成灾难性事故。
其次是密闭性,需要一种在高温、高压下仍能保持弹性、耐磨且不易老化的材料。
以上两点还不是最难的,即將要开始建造的高炉和部分魔兽的兽皮就能解决上述问题。
最难的一点还是精度问题。
气缸的“圆”是最致命的瓶颈。
蒸汽机的效率极大程度上依赖於气缸的內壁是否绝对光滑、笔直、呈完美的圆柱形。
任何细微的凹凸、锥度都会导致蒸汽泄漏,压力骤降,使得机器效率低下甚至根本无法运作。
所以单纯依靠铁匠手工锻打、鏜削出来的气缸,其精度远远达不到要求。
张教授曾无奈地比喻:“这就像要求一位最好的雕刻师,蒙著眼睛在铁管內部雕花,且误差不能超过一根头髮丝的粗细。以我们现有的技术条件,几乎是不可能的任务。”
可是
“如果我能在缸体铸造之初,金属还处於熔融状態,即將凝固成型的那个关键时刻,直接用法师之手,去干预和引导铸造过程本身呢?”马修脑洞大开的畅想著。
传统的铸造,是將熔融金属倒入砂型或模具,然后听天由命地等待其自然冷却凝固。
在这个过程中,会不可避免地產生气泡、砂眼、杂质偏析等內部缺陷。
由於各部分冷却速度不均导致的內应力、缩孔、变形,以及铸件表面与模具接触带来的粗糙度。
如果“法师之手”能作用於液態或半固態金属,那它將带来的將是铸造工艺的革命。