“Khởi tấu bệ hạ, muốn giải quyết vấn đề tính giòn của gang, thần cho rằng không thể không dùng phương pháp ủ nhiệt!” Trương Việt cung kính cúi đầu bẩm.
Công nghệ ủ nhiệt ở Trung Quốc có một lịch sử phát triển lâu dài.
Theo những khám phá khảo cổ của đời sau, công nghệ ủ nhiệt đã bắt đầu xuất hiện từ thời nhà Thương.
Mà công nghệ ủ sắt, từ thời đầu Chiến Quốc khi sắt bắt đầu được ứng dụng thì đã xuất hiện rồi.
Trên thực tế, kỹ thuật tiến hành xử lý ủ mềm nhằm khắc phục tính giòn của gang trắng đến nay đã phát triển rất tốt.
Thiếu Phủ đã bắt đầu thử nghiệm dùng nước muối và mỡ động vật làm môi chất ủ nhiệt.
Nhưng vấn đề là, loại công nghệ ủ này một là hoàn toàn dựa vào kinh nghiệm và kỹ thuật cá nhân của thợ thủ công, hai là độ khó gia công rất cao.
Rất khó để hình thành quy mô lớn, chỉ có thể tiến hành gia công với số lượng ít.
Đừng nói là đi xử lý ba triệu cân gang mỗi năm kia.
Chỉ sợ ba vạn cân cũng rất khó hoàn thành!
Mà kỵ binh nhà Hán, ước tính sơ bộ, chỉ riêng việc thay mới toàn bộ móng ngựa, lượng gang có thể rèn cần dùng mỗi năm đã vượt quá mười vạn cân!
Cho nên, Thiên tử nghe vậy cũng nhíu mày, hỏi: “Không còn cách nào khác sao?”
“Vậy thì chỉ có thể dùng sắt rèn thôi……” Trương Việt có chút chê bai nói: “Chỉ là, sắt rèn là con đường cụt, nếu dùng sắt rèn, thì thần e rằng kỹ thuật luyện sắt của nhà Hán chúng ta sau này không thể phát triển được nữa!”
Trong lịch sử phát triển kỹ thuật luyện sắt của nhân loại, Đông và Tây đã đi theo hai nhánh cây công nghệ khác nhau.
Trung Quốc phương Đông lấy gang làm chủ đạo.
Lục địa châu Âu phương Tây lấy sắt rèn làm chủ đạo.
Gang là nấu chảy quặng sắt ở nhiệt độ cao, sau đó đem kim loại dạng lỏng thu được gia công thành gang thỏi, rồi đúc thành các linh kiện bằng gang.
Còn sắt rèn là nấu chảy quặng sắt trong điều kiện nhiệt độ tương đối thấp. Do nhiệt độ luyện thấp hơn nên thứ thu được không phải là kim loại lỏng, mà là thông qua phản ứng hóa học để khử sắt oxit thành sắt kim loại. Nhưng loại sắt kim loại này chứa nhiều tạp chất, thế nên cần tranh thủ lúc còn nóng để rèn đập, ép bớt tạp chất ra ngoài, thu được các chi tiết sắt rèn có thể rèn đập và dễ gia công.
Trung Quốc đi theo nhánh công nghệ gang là do ảnh hưởng của kỹ thuật đúc đồng đã phát triển từ ba đời Hạ, Thương, Tây Châu.
Người xưa đúc đồng thành đỉnh, đã chỉ rõ phương hướng cho hậu thế.
Còn những người thợ thủ công ở lục địa châu Âu phương Tây thì vốn hoàn toàn không biết cách xử lý kim loại dạng lỏng bị hóa lỏng do nhiệt độ cao.
Họ coi đó là phế thải.
Không còn nghi ngờ gì nữa, nhánh công nghệ sắt rèn chính là con đường cụt!
Sắt rèn của châu Âu tuy có ưu điểm như hàm lượng carbon thấp, dễ gia công.
Nhưng đường đi phía trước đã bị chặn đứng!
Trên thực tế, kỹ thuật luyện thép và các loại lò chuyển trong ngành công nghiệp sắt thép của phương Tây đời sau, đều được phát triển trở lại từ nhánh công nghệ gang của Trung Quốc.
Ngay cả những vật rèn sau này mang tên sắt rèn, cũng là dùng nhiệt độ cao nấu chảy quặng sắt, thu được gang rồi tinh luyện lại mà thành.
Gia công ở nhiệt độ thấp chính là con đường cụt!
Hoàn toàn không có chút tiềm năng nào để nói tới.
Còn các linh kiện gang của phương Đông, thoạt nhìn thì quá giòn, nhưng thực ra lại đầy ắp tương lai.
Ngay lúc này đây, những người thợ thủ công của chư Hạ cũng có thể dùng trí tuệ của chính mình để gia công lại gang, biến nó thành thép thông qua phương pháp sao thép (sao cương thuật) và rót thép (quán cương thuật).
Các loại lò luyện thép trong nhà máy thép đời sau, nếu thực sự ngược dòng tìm gốc, thì tổ tiên của chúng chính là phương pháp sao thép và chiếc lò hỗ trợ sao thép được phát triển từ thời nhà Hán.
Cho nên, nếu bây giờ vì ham sự tiện lợi mà bước lên con đường sắt rèn nhiệt độ thấp.
Đó chính là để lại tai họa muôn đời!
Hơn nữa, thực ra cũng chẳng tích sự gì!
Trước thời kỳ cách mạng công nghiệp, sản lượng gang của Trung Quốc cổ đại vẫn luôn dẫn đầu từ xa.
Thậm chí, ngay cả ở hiện tại, sản lượng gang của Trung Quốc đã tương đương với sản lượng gang hàng năm của nước Anh trước thềm cách mạng công nghiệp.
Điều này tất nhiên là có nguyên nhân của nó.
Và nguyên nhân chính là, hiệu suất sản xuất và quy mô sản xuất của gang, dù ở hoàn cảnh nào đi nữa, cũng vượt trội hơn hẳn so với công nghệ sắt rèn.
Hơn nữa, công nghệ gang là khó trước dễ sau.
Gang trắng quả thực có phạm vi ứng dụng tương đối ít.
Đây cũng là nguyên nhân vì sao vào thời kỳ Chiến Quốc, sắt ban đầu được gọi là 'ác kim'.
Thế nhưng, phát triển đến hiện tại, tính năng của gang đã vượt xa thời đó.
Còn về sản lượng ư?
Đủ sức chấp cả thế giới đánh cũng được rồi.
Trong lịch sử phong kiến đằng đẵng, duy chỉ có Trung Quốc phương Đông là có thể sản xuất ra lượng sắt đủ để đáp ứng nhu cầu quân sự và kinh tế của quốc gia.
Còn sản lượng sắt của các quốc gia và nền văn minh khác thì sao?
Đến nhu cầu quân sự còn khó mà đáp ứng hoàn toàn, huống chi là ứng dụng vào dân dụng.
Lại nói…… sản lượng gang hiện tại của triều Hán, tính cả phần chất lượng kém nhất, cũng vừa vặn xoay quanh con số ba triệu cân nhà Hán.
Tương đương khoảng bảy vạn tấn gang.
Chia đều cho mỗi thần dân trong đế quân, bình quân đầu người còn chưa tới năm mươi gram!
Lại đem thời gian và tài nguyên quý giá đi phung phí vào việc luyện sắt rèn.
Đến năm tháng nào mới có thể đạt tới mức tiêu thụ gang bình quân đầu người một cân mỗi năm?
Mà mức tiêu thụ gang bình quân đầu người một cân mỗi năm, đồng nghĩa với việc sản lượng gang của nhà Hán sẽ đạt tới khoảng năm mươi vạn tấn.
Khi quy mô gang đạt đến mức độ này, thì khả năng thúc đẩy cuộc cách mạng công nghiệp lần thứ nhất mới xuất hiện.
Máy hơi nước, đường sắt và sản xuất cơ khí lúc đó mới có cơ sở vật chất.
Dẫu sao, Trung Quốc quá rộng lớn, dân số quá đông.
Nơi cần đến sắt thép cũng quá nhiều.
Chỉ riêng kinh tế tiểu nông truyền thống thôi, cũng có thể dễ dàng tiêu thụ hàng chục vạn tấn gang.
Mà gang chỉ khi đáp ứng được nhu cầu cơ bản của nông nghiệp rồi, mới có sản lượng dư dả để bước vào công nghiệp.
Nói cho cùng, ngươi không thể bắt nông dân nhịn đói mà đi làm việc trong nhà máy.
Cũng không thể bắt quân đội nhịn đói mà đi canh giữ biên cương, bảo vệ đất nước.
Thiên tử đương nhiên là không hiểu sự khác biệt giữa sắt rèn và gang là gì.
Nhưng không sao cả, với tư cách là một vị quân vương, ngài không cần phải hiểu hết mọi thứ.
Có người hiểu là được rồi.
Xét thấy biểu hiện của Trương Việt từ trước tới nay khiến ngài rất tin tưởng.
Cho nên, ngài cũng tin vào những lời biện hộ của Trương Việt, bèn hỏi: “Vậy ý của khanh là gì?”
“Thần ngu dốt, cho rằng duy chỉ có kiên trì đi theo con đường ủ nhiệt, phát triển kỹ thuật luyện kim tốt hơn và tiên tiến hơn, dùng ý chí của xã tắc để kiên trì thúc đẩy đến cùng!” Trương Việt cung kính cúi đầu bẩm: “Hàng năm, Thiếu Phủ đều phải trích ra một khoản kinh phí dành cho việc này, với kỳ vọng sau này có thể tiến hành các công việc ủ gang với quy mô lớn!”
Hiện tại, các quá trình xử lý nhiệt như ủ, tôi... vẫn đang ở giai đoạn vô cùng nguyên thủy.
Vẫn chưa hình thành quy trình công nghệ được lưu truyền, tất cả đều dựa vào kinh nghiệm bản thân của thợ thủ công.
Linh kiện gang ủ như thế nào, duy trì ở nhiệt độ bao nhiêu?
Hoàn toàn dựa vào trực giác cá nhân và phán đoán kinh nghiệm.
Hơn nữa kỹ thuật luyện kim và kỹ thuật lò luyện sắt cũng rất nguyên thủy.
Để hình thành quy mô hóa và lưu trình hóa, thậm chí xuất hiện những cuốn sách mang tính kỹ thuật để chỉ đạo, thì vẫn còn một đoạn đường rất dài phải đi.
Nhưng, tương lai là vô cùng tươi sáng!
Bởi vì gang trắng sau khi trải qua quá trình xử lý nhiệt ủ nhiệt, sẽ thu được gang có thể rèn.
Hiệu suất gia công và tính năng cơ học của loại gang có thể rèn này sẽ ngay lập tức đè bẹp công nghệ sắt rèn!
Cho dù chỉ tiến hành xử lý ủ nhiệt ở mức độ sơ khai nhất, tính dẻo của vật đúc cũng sẽ tăng lên gấp nhiều lần!
Ngay cả bây giờ, triều Hán cũng đã có rất nhiều thợ thủ công có thể hoàn thành công đoạn này thông qua kinh nghiệm và kỹ thuật của bản thân.
Nếu có thể phổ biến nó theo quy mô lớn, lập tức sẽ nâng cao trình độ kỹ thuật của toàn bộ quốc gia, đồng thời thúc đẩy năng suất của toàn xã hội tiến một bước dài về phía trước.
Không nói đến những thứ khác, chỉ riêng tốc độ phổ biến của cày trục cong thôi cũng sẽ tăng trưởng theo cấp số nhân!
