青銅的材質應該跟裡面的銅和錫的比例有很大的關係。
造了第一柄銅劍以後,發現這東西還是比較軟,用斧頭砸劍,很容易就變形了,後世的兵器應該採用的不是這個比例吧,不然在戰場上多砍兩下子,銅劍就會變成離別鉤!
但在這個時代,特別是我還沒有遇到太強大的敵人的情況下,研究青銅兵器的生產並不是一項緊迫的任務,當前要緊的是生產工具的改進。
比如說農具、木工工具等生產工具纔是最需要改進的。
但這些工具的改進在目前來講,還是得進一步的提高硬度才行。
第二天,試煉的工作繼續進行,這一次,我讓匠人減少了金屬的用量。
一斤錫粉被分成了五兩重的兩等份,銅錠則選出兩塊原來在匠作區經過重鑄以後的小塊,一塊是4斤6兩重,另一塊只有三斤。
這一次鑄的是兩柄青銅斧。
銅斧的冷卻時間要長一些,第二天才得到產品。
這一次我把參加鑄造工作的匠人們都聚在一起,找來幾塊不同顏色的石頭放在地面,作爲硬度演示工具。
兩柄斧頭一柄約五斤重,一柄約三斤三兩。
先將兩柄斧頭鋒銳處互斫了一下,在都沒有開鋒的情況下,五斤的斧頭刃部明顯地凹了下去。
再將兩柄斧頭分別敲擊地上不同硬度的石頭。
這些匠人們幾年前還生活在石器時代,對石頭的硬度比我要權威得多。看到我要用剛鑄好的青銅斧去敲一塊泛點白色的石頭,臉色都有點不忍。
結果敲了半天,五斤重的斧頭能敲碎絕大多數石頭,但有一兩塊石頭卻紋絲不動,而三斤三兩重的那柄斧頭就要乾脆得多,幾乎所有的石頭都是斧到石碎,只有匠人們選來作砧石的那一種沒有敲開!
最後拿兩柄斧的頭部比較了一下,重地那一柄頭部有相當多的凹點,輕的那一柄卻一片平。沒有任何傷痕!
這下下子匠人們都有了一個基本的認識——不同地斧頭硬度是不一樣的。加上這兩天不斷調整銅錫的比例,他們也猜到這個比例是關鍵。
但要讓我跟這些匠人們講比例或分數,那還是讓我跳護城河好了!
經過這兩天地實踐,我大致的總結了一下。錫越多就越硬,銅越多就越軟!
後世的大學機械專業還殘留了一點點信息在我腦子裡,我知道越是硬的東西就有可能會比較脆。不利於鍛造,只能適用於沒有撞擊的情況下。要想材料能經得起鍛造,又不致破裂,還是得軟一點。總之,軟硬材料各有各的用途。
接下來的幾天裡,我們試了1:8,1:6,1:9,1:12,1:5等各種比例地銅錫合金,發現綜合性能比較好的還真是最早的那一個比例。1:5左右就已經比較脆了。而1:10以上的都偏軟。
軟地那種我讓打銅匠們製作一點青銅車軸,硬的則用來制農具和木工工具,其中最讓我期盼已久的是一把銅鋸!
一直以來,木板的生產都是一項艱鉅的任務,一棵樹往往只能產出兩塊板,用斧劈開以後修薄,再用石刨刨平。所需要的時間極長,一柄鋸是我心目中嚮往已久的“神器”!
這一次我不肯假手他人,自己坐在匠作區地木案旁,在一塊粘土版上小心地刻劃着一排整齊的“鋸齒”,在沒有經驗的情況下,材質採用了綜合性能比較好的1:8比例青銅,鋸齒按後世的作法,採用直角三角形斷面,從中間起兩邊的三角形方向不同,每一個齒都是一邊爲垂直邊另一邊爲斜邊。但左邊的齒直邊在左,右邊的齒直邊在右。
齒高大約在1釐米左右,可能還要略小一點,爲了在鑄出來以後的鋸子上修整鋸齒,我甚至用1:5的比例地最硬青銅設計了一個三棱銅銼子!
銅銼子是用三塊泥版拼成的一個三棱空間裡鑄出來的,每塊泥版上我都用細銅刃尖刻出了許多間距相等的斜槽,澆注出來以後的三棱銼子硬度還行,我試了一下1:8的青銅合金很輕易地就被銼下了一個三角形槽。
鋸子的尺寸整體上是按後世的單手板鋸設計的,整體是一個梯形,長度達到了約40釐米,細長而薄的鋼鋸還不是青銅時代所能達到的工藝,所以這柄鋸的厚度也達到了將近6毫米。
但齒的部份在製造出來後我會略加修薄。
作了大量的準備工作以後,第一柄銅鋸終於進入了澆鑄階段。
青銅融液的流動性還是比較好的,即使到了後世,銅合金系列的流動性也要普遍好於其他金屬。
所以我對較薄的模具是否能充滿一點懷疑都沒有,但我最關心的是鑄出來的銅鋸究竟性能如何,耐不耐衝擊,能不能在木材加工中發揮我所想像的作用。
爲了讓青銅收縮得更充分一點,我將澆冒口都設計得很大,確保每一寸鋸身上都有充足的銅液。
第二天我纔打開泥版,一柄極難看的銅鋸出現在我面前,我苦笑了一下,這東西根本不能用來鋸木頭!
由於泥版受熱後會有一定的變形,銅汁從縫隙中流散了一些,導致鋸齒到處延伸,至少有近三分之一的鋸齒不是我想要的形狀。
但仔細研究了一下,發現延伸出去的變形部分都比較薄,稍加打磨,說不定還能發揮餘熱,不算報廢!
說幹就幹,將鋸身略加熱了一下,固定在石砧上,用大石抵緊,我用“原始第一銼”開始了對鋸齒的修正。
這項精細活讓我累了兩天半!
終於,三天後,我開始讓匠人們給這柄鋸裝上木柄,並用麻繩纏住柄部。
這幾天裡,不少木工工具都已經生產了出來,青銅犁甚至已經走向量產,每張犁頭的用銅量已經降到不足三斤,比以前用銅材的時候少了一大半。
但匠人們都搞不懂,族長爲什麼一直在折騰那塊銅片!
終於到揭曉答案的時候了,我讓土魯帶上幾名木工,將一根圓木(直徑約25釐米)架好,兩頭固定,我用鋸子開始了“原始第一鋸”!