待到皇帝離開之後，徐樂池仿佛打開了新世界的大門，他迫不及待的通宵投入研究工作之中。
    首先他要解決的難題，就是用於製作蒸汽機的鋼材。
    之前模型機用的是“炒鋼法”鑄造，其實，還有另一種冶煉技藝，“灌鋼法”。
    灌鋼法，發明於東漢末年，即，將生鐵含碳量＞2.1）與熟鐵含碳量＜0.02）混合，並加熱到生鐵熔點之上，相互熔融混合成為“鋼”。
    這樣冶煉出來的鋼，硬度和韌性平衡，在現代學術名為高碳鋼。
    “灌鋼法”的橫空出世，讓中原冷兵器遙遙領先全世界一千多年，17世紀以前，世界各國仍然使用的熟鐵低溫冶煉的辦法。
    這就是為什麽，中原王朝一直壓著草原政權虐殺的根本原因。
    不管是硬度還是韌性，或者鋒利程度，用“灌鋼法”製造出來的武器，在對拚中占據極大的優勢。
    “灌鋼法”從東漢末年，發展到明朝，技術已經相當進步。
    在宋朝，就出現了兩種不同的工藝。
    例如生鐵陷入法、生鐵覆蓋法，在《天工開物》中有詳細的記載。
    到了明朝中期，更是發明出“生鐵澆淋法”，即“待其極熟，生鐵欲流，則以生鐵於‘熟鐵’上，擦而入之。”
    由於是江蘇工匠所創，因此又被稱之為“蘇鋼”。
    “生鐵澆淋法”，即便到了現代，1956年煉鋼廠依舊采用類似操作。
    就明朝煉製出來的鋼強度，西方要到18世紀中期才追得上，而蒸汽機出現在17世紀末。
    知道早期蒸汽機，為什麽無法大範圍鋪設應用嗎？
    因為他們隻能用落後的“炒鋼法”鍛造出來的熟鐵，以此製作成蒸汽機。
    熟鐵有個嚴重問題，因為熔點高1538°c），而生鐵的熔點11301200°c）又太低，極大的增加了鍛造難度，成本實在太高了。
    最初的蒸汽機，隻能在工廠中使用，而且體型巨大。
    為了尋求突破，法拉第隻能日以繼夜的研究烏茲鋼。
    雖然最終沒能造出烏茲鋼，不過摸索出了高碳鋼的冶煉方法，再次完善了坩堝煉鋼法。
    而華夏，早在東漢時期就已經知道利用“灌鋼法”冶煉更先進的高碳鋼了。
    所以，你還覺得明朝時期的冶煉工藝，很落後嗎？
    所以，你還認為，在明朝製造蒸汽機，最大的困難是鋼鐵強度嗎？
    真正受鋼鐵強度製約發展的，應該是機械鏜床和火器的發展。
    .......
    在製作蒸汽機模型機的時候，工部裏熟練“灌鋼法”的老工匠請假還鄉了。
    徐樂池當初向皇帝表述的工藝難題是，熟鐵鍛造有點麻煩，並非鋼材強度不夠，或者耐熱不行。
    那麽問題來了，用“灌鋼法”鍛造出來的高碳鋼，能用來製造蒸汽機嗎？
    答案是肯定的，當然可以。
    但是，從現代回來的朱祁鈺卻知道，高碳鋼雖然在常溫下很硬，但是一旦溫度到達200c就不行了。
    所以第二代蒸汽機在工作一段時間後，不得不熄火降溫。
    改善鋼材最好的辦法，就是將多種金屬材料混合製作成合金。
    朱祁鈺將這個想法告知徐樂池，是希望對方能廣開思路。
    科學的進步，需要日複一日的實驗探索。
    如果徐樂池真的研究出來合金的冶煉方法，那麽火器的威力也能極大增強。
    徐樂池本來就是一個強種，他如果要做，就必須做到極致。
    哪怕他剛進工部時是個菜鳥，依舊能在一年時間內，成長為技術工匠。
    事實證明，放棄學醫，幹什麽都會成功。
    棄醫改行這條賽道強得可怕！
    徐樂池讓人找來多種礦石，像炒菜一樣，將其添加進鐵水中煉製，每出現一個樣品，都會做詳細的記錄。
    就這樣，一個月時間過去了。
    工部外圍的廢鐵早已堆積成山。
    徐樂池雙目通紅，他懊惱的扯了扯頭發，發現手中攥住一束發絲，拿起銅鏡的時候，他愣了愣。
    他變禿了，也變強了。
    在日以繼夜的加班研究中，一次巧合，他將鑄鐵與鎢礦石合體，竟然意外的冶煉出鎢鋼？
    鎢鋼，又名高速鋼，這是一種絕佳的刀具鋼材，以耐高溫、硬度極強著稱。
    即便刀片旋轉切割至火紅，依舊強度不減。
    在研究過程中，因為有些礦石的熔點極高，其他工匠不得不想方設法的改造鍋爐，提高燃燒溫度，調配風箱。
    牽一發而動全身，一項科技研究，會帶動其他科技的發展。
    .......
    很快，三個月過去了。
    徐樂池暫時沒有發現第二種合金，他隻能放棄。
    於是，他開始投身於另一項工程。
    “先前陛下曾說過，掏空打孔不一定非要人力。”
    “那，不用人工，該用什麽呢？”
    下雨了——
    徐樂池和多名工匠抓耳撓腮的坐在屋簷下。
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    這個科研小組一共有二十人，都是大明全國159府中最出色的民間打鐵匠，被朝廷高薪聘請的。
    徐樂池並非一個人在戰鬥。
    因為月俸給得出乎意料的高，因此這幫鐵匠幹得特別起勁，動力十足。
    他們的工資，甚至能比肩朝廷二品官員。
    如果放在過去，你跟我說，地位卑微的打鐵匠能賺那麽多錢？鬼才信。
    突然，其中一名鐵匠激動的指了指地麵。
    “徐侍郎，你看！”
    “？？？”
    徐樂池順著對方所指望去，隻見一滴滴雨水落入了小坑中。
    “什麽意思？”
    “水，水滴石穿！”
    其他工匠聽聞後，當即眼神一亮。
    對哦，可以利用水排，嚐試驅動機械打孔。
    水排，在建武七年公元31年）由杜詩所創，比西方早了一千多年。
    最初運用於煉鋼鼓風器，利用水力通過曲柄連杆機構將回轉運動，轉變為連杆的往複運動。
    這是一項漢人的偉大發明，在機械工程史上，劃上了濃墨重彩的一筆。
    因為最初的鼓風裝備多為人力，後來發展成用馬驢等牲畜。
    徐樂池不顧大雨滂沱，直接跑出去。
    “走，我們跟上！”
    “徐侍郎，撐傘呀，小心風寒。”
    在此之前，沒有想到用水排，是因為兩者根本不搭邊。
    現在有了思路，徐樂池趕緊尋找順天府境內湍急的河流。
    問題來了，他發現動力不夠。
    於是，又安排下屬在工部搭建出人工河流。
    其中一名擅長製作機械裝置的工匠，繪製出圖紙，三日後，一台嶄新的鐵製機械，出現在眾人麵前。
    實驗證明，水排確實可以應用於打孔，還能通過控製水流速度，來控製機械的快慢開停。
    不過徐樂池又發現了新的問題，刀具的製作，應該用什麽金屬呢？
    生鐵太脆，熟鐵難以定型。
    沒辦法，他們隻能將目光放在新式合金上，驚喜發現，居然是最匹配刀具的金屬？
    鏜床的問世，讓大明的工業進程，又邁了一大步。
    最先解決的難題是，槍炮的製造。
    在過去，槍管和炮管的內部膛線，都是人工刻畫的。
    如今有了鏜床，更省時省力之外，還能提高質量。
    “真是一件完美的藝術品呀！”
    徐樂池和二十名鐵匠，目光灼灼的盯著鏜床。
    這是誕生在他們手中的智慧結晶！
    ......
    花費了整整三個多月的時間，徐樂池終於解決了當時提出來的兩大難題。
    接下來，便是用最新工藝，製作第六代蒸汽機模型機。
    考慮到工作時的耐熱性，於是用鎢鋼製作機身，盡管鑽孔打磨費了些時間，好歹是完成了。
    不過，徐樂池他們很快就發現第三個難題。
    蒸汽機無法實現長時間的往複運動，聽到奇怪異響後，就會漸漸停下來。
    “究竟是哪裏出現問題呢？”徐樂池環繞四周，低頭認真查看。
    因為鏜床的誕生，氣密性得到極大的改善。
    那徐樂池他們，能理解蒸汽機是怎麽產生往複運動的嗎？
    當然可以。
    蒸汽機的動力原理，與雙腔風箱的工作原理類似。
    其中最關鍵的一個配件，就是換向閥，正是有了這玩意，才能實現雙向兩衝程。
    當高壓蒸汽進入氣缸後，會推動氣缸活塞向右運動，活塞就會通過曲軸連杆結構使飛輪旋轉。
    而飛輪的旋轉又會帶動連杆，使得內部換向閥從右到左運動。
    如此一來，換向閥會阻止高壓蒸汽的進入，同時氣缸內部的進氣口和排氣孔形成通路，使氣缸的蒸汽從排氣孔排出，同時釋放氣缸內的壓力。
    《天工開物》記載有一種煉鐵爐，是通過並聯風管與手動擋板調節氣流分配。
    這不就是與蒸汽機相類似的工作原理嗎？
    早在漢朝時期出現的雙作用皮橐，通過推拉活塞交替開啟左右風道，實現連續送風，運用的正是單向閥。
    所以，理性思考後，不禁要問。
    華夏古代在明朝之前，明明就已經誕生出蒸汽、雙腔風箱、換向閥、活塞運動、高低氣壓、齒輪、彈簧、曲杆連軸等等科學技術。
    但是，偏偏就是沒有整合出來蒸汽機呢？
    為什麽呢？
    真的很令人費解。
    .......
    徐樂池與二十名鐵匠展開激烈的討論。
    “目前來看，氣缸的密封是沒有問題的，方才我觀察過，並沒有漏氣。”
    “那為什麽不能長久進行往複運動呢？”
    “呃，我個人覺得，會不會是氣壓）力不夠？”
    徐樂池點點頭：“有可能。”
    “來來來，我們再試幾次。”
    徐樂池在一旁記錄著實驗數據，他發現，再次啟動後，蒸汽機就會不可避免的發出異響，隨後動作漸漸緩慢停止，比先前的運動時間還要短！
    “刺耳的響聲，你們聽出來是源自哪裏的嗎？”
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    “應該是內部。”
    “沒錯，我也覺得是裏麵，仿佛有什麽阻礙。”
    將蒸汽機拆解之後，眾人震驚的發現，裝在活塞頂部的木頭，膨脹變形了。
    “原來是它！”
    由於他們思維固化，還是用的雙作用皮橐裏麵活塞材質，也就是木頭。
    完全沒有考慮到，在高溫的作用下，木頭是會熱脹冷縮的。
    “不行，必須換種材質！”
    “那應該用什麽？”
    “橡實子？”
    他們口中的橡實子，便是天然橡膠，一種從橡膠樹、橡膠草等植物中提取膠質後加工而成的材料。
    “有沒有橡實子？”徐樂池環顧一周，問道。
    “工部什麽沒有啊？”
    “快，拿過來，裝上去。”
    很快，一坨橡膠在工匠細致入微的分割下，被安裝在活塞頂部。
    徐樂池用手抽動嚐試一番，明顯發現壓強更甚，不禁臉色一喜。
    將木頭替換成橡膠之後，蒸汽機的運動速度明顯更快！
    驚訝的是，持續時間竟然也變久了？
    然而，三刻鍾後，居然再次停止運轉？
    眾人將蒸汽機拆解，發現氣缸內部的橡膠已經融化，怪不得會把活塞運動卡住。
    天然橡膠的熔點很低，通常在60c左右。
    而蒸汽機在工作室，內部溫度通常維持在100c250c之間。
    徐樂池懊惱的搖搖頭，滿臉失望：“橡實子不行。”
    而這時，卻有另一名工匠，提出一個靈魂拷問。
    “橡實子早已融化，為何蒸汽機還能保持運動？”
    這句話，頓時引起眾人深思。
    徐樂池自顧自的喃喃道：“或許，我們都錯了，小看了蒸汽的力量。”
    活塞，根本不需要別的添加物，哪怕是純金屬，也能正常運動。
    為了驗證這個想法，第三次改造模型機後，直接什麽都不裝。
    果然，成功了！
    隻要蒸汽不斷，機械就能無休止的保持運轉！
    “不不不，或許，我們還可以換種金屬。”
    目前活塞還是用的鑄鐵。
    為了減輕活塞重量，將動力改到極致，他們又在琢磨新的材料。
    很快，便看上了銀這種金屬材質。<3，銅的密度是8.92g3，而鐵7.8g3，因為p 密度）= 質量）v體積），所以，在同等質量下，銀的體積最小。
    而且，銀的熔點通常在960.5c至961.93c之間，符合耐熱的條件。<·k，銅的導熱係數為385 ·k，銀的熱傳導比銅更強。
    西方早期的蒸汽機，活塞材質一開始是鑄鐵，後來銅活塞逐漸替代了鑄鐵活塞。
    既然銀比銅更好，為什麽他們不用銀呢？
    有沒有一種可能，他們的銀礦比較少？
    .......
    五個月後，蒸汽機，成了！
    有參考答案，解題速度就是快！
    不過，蒸汽機還是有完善的地方，比如說，如何加強燒水的壓力容器？
    朱祁鈺被邀請到工部參觀，當他看到那台不停運轉，而且越來越快的迷你蒸汽機時。
    目瞪口呆。
    .......
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