待到皇帝离开之后，徐乐池仿佛打开了新世界的大门，他迫不及待的通宵投入研究工作之郑
首先他要解决的难题，就是用于制作蒸汽机的钢材。
之前模型机用的是“炒钢法”铸造，其实，还有另一种冶炼技艺，“灌钢法”。
灌钢法，发明于东汉末年，即，将生铁（含碳量＞2.1%）与熟铁（含碳量＜0.02%）混合，并加热到生铁熔点之上，相互熔融混合成为“钢”。
这样冶炼出来的钢，硬度和韧性平衡，在现代学术名为高碳钢。
“灌钢法”的横空出世，让中原冷兵器遥遥领先全世界一千多年，17世纪以前，世界各国仍然使用的熟铁低温冶炼的办法。
这就是为什么，中原王朝一直压着草原政权虐杀的根本原因。
不管是硬度还是韧性，或者锋利程度，用“灌钢法”制造出来的武器，在对拼中占据极大的优势。
“灌钢法”从东汉末年，发展到明朝，技术已经相当进步。
在宋朝，就出现了两种不同的工艺。
例如生铁陷入法、生铁覆盖法，在《工开物》中有详细的记载。
到了明朝中期，更是发明出“生铁浇淋法”，即“待其极熟，生铁欲流，则以生铁于‘熟铁’上，擦而入之。”
由于是江苏工匠所创，因此又被称之为“苏钢”。
“生铁浇淋法”，即便到了现代，1956年炼钢厂依旧采用类似操作。
就明朝炼制出来的钢强度，西方要到18世纪中期才追得上，而蒸汽机出现在17世纪末。
知道早期蒸汽机，为什么无法大范围铺设应用吗？
因为他们只能用落后的“炒钢法”锻造出来的熟铁，以此制作成蒸汽机。
熟铁有个严重问题，因为熔点高（1538°c），而生铁的熔点（1130-1200°c）又太低，极大的增加了锻造难度，成本实在太高了。
最初的蒸汽机，只能在工厂中使用，而且体型巨大。
为了寻求突破，法拉第只能日以继夜的研究乌兹钢。
虽然最终没能造出乌兹钢，不过摸索出了高碳钢的冶炼方法，再次完善了坩埚炼钢法。
而华夏，早在东汉时期就已经知道利用“灌钢法”冶炼更先进的高碳钢了。
所以，你还觉得明朝时期的冶炼工艺，很落后吗？
所以，你还认为，在明朝制造蒸汽机，最大的困难是钢铁强度吗？
真正受钢铁强度制约发展的，应该是机械镗床和火器的发展。
.......
在制作蒸汽机模型机的时候，工部里熟练“灌钢法”的老工匠请假还乡了。
徐乐池当初向皇帝表述的工艺难题是，熟铁锻造有点麻烦，并非钢材强度不够，或者耐热不校
那么问题来了，用“灌钢法”锻造出来的高碳钢，能用来制造蒸汽机吗？
答案是肯定的，当然可以。
但是，从现代回来的朱祁钰却知道，高碳钢虽然在常温下很硬，但是一旦温度到达200c就不行了。
所以第二代蒸汽机在工作一段时间后，不得不熄火降温。
改善钢材最好的办法，就是将多种金属材料混合制作成合金。
朱祁钰将这个想法告知徐乐池，是希望对方能广开思路。
科学的进步，需要日复一日的实验探索。
如果徐乐池真的研究出来合金的冶炼方法，那么火器的威力也能极大增强。
徐乐池本来就是一个犟种，他如果要做，就必须做到极致。
哪怕他刚进工部时是个菜鸟，依旧能在一年时间内，成长为技术工匠。
事实证明，放弃学医，干什么都会成功。
弃医改行这条赛道强得可怕！
徐乐池让人找来多种矿石，像炒菜一样，将其添加进铁水中炼制，每出现一个样品，都会做详细的记录。
就这样，一个月时间过去了。
工部外围的废铁早已堆积成山。
徐乐池双目通红，他懊恼的扯了扯头发，发现手中攥住一束发丝，拿起铜镜的时候，他愣了愣。
他变秃了，也变强了。
在日以继夜的加班研究中，一次巧合，他将铸铁与钨矿石合体，竟然意外的冶炼出钨钢？
钨钢，又名高速钢，这是一种绝佳的刀具钢材，以耐高温、硬度极强着称。
即便刀片旋转切割至火红，依旧强度不减。
在研究过程中，因为有些矿石的熔点极高，其他工匠不得不想方设法的改造锅炉，提高燃烧温度，调配风箱。
牵一发而动全身，一项科技研究，会带动其他科技的发展。
.......
很快，三个月过去了。
徐乐池暂时没有发现第二种合金，他只能放弃。
于是，他开始投身于另一项工程。
“先前陛下曾过，掏空打孔不一定非要人力。”
“那，不用人工，该用什么呢？”
下雨了——
徐乐池和多名工匠抓耳挠腮的坐在屋檐下。
这个科研组一共有二十人，都是大明全国159府中最出色的民间打铁匠，被朝廷高薪聘请的。
徐乐池并非一个人在战斗。
因为月俸给得出乎意料的高，因此这帮铁匠干得特别起劲，动力十足。
他们的工资，甚至能比肩朝廷二品官员。
如果放在过去，你跟我，地位卑微的打铁匠能赚那么多钱？鬼才信。
突然，其中一名铁匠激动的指了指地面。
“徐侍郎，你看！”
“？？？”
徐乐池顺着对方所指望去，只见一滴滴雨水落入了坑郑
“什么意思？”
“水，水滴石穿！”
其他工匠听闻后，当即眼神一亮。
对哦，可以利用水排，尝试驱动机械打孔。
水排，在建武七年（公元31年）由杜诗所创，比西方早了一千多年。
最初运用于炼钢鼓风器，利用水力通过曲柄连杆机构将回转运动，转变为连改往复运动。
这是一项汉饶伟大发明，在机械工程史上，划上了浓墨重彩的一笔。
因为最初的鼓风装备多为人力，后来发展成用马驴等牲畜。
徐乐池不顾大雨滂沱，直接跑出去。
“走，我们跟上！”
“徐侍郎，撑伞呀，心风寒。”
在此之前，没有想到用水排，是因为两者根本不搭边。
现在有了思路，徐乐池赶紧寻找顺府境内湍急的河流。
问题来了，他发现动力不够。
于是，又安排下属在工部搭建出人工河流。
其中一名擅长制作机械装置的工匠，绘制出图纸，三日后，一台崭新的铁制机械，出现在众人面前。
实验证明，水排确实可以应用于打孔，还能通过控制水流速度，来控制机械的快慢开停。
不过徐乐池又发现了新的问题，刀具的制作，应该用什么金属呢？
生铁太脆，熟铁难以定型。
没办法，他们只能将目光放在新式合金上，惊喜发现，居然是最匹配刀具的金属？
镗床的问世，让大明的工业进程，又迈了一大步。
最先解决的难题是，枪炮的制造。
在过去，枪管和炮管的内部膛线，都是人工刻画的。
如今有了镗床，更省时省力之外，还能提高质量。
“真是一件完美的艺术品呀！”
徐乐池和二十名铁匠，目光灼灼的盯着镗床。
这是诞生在他们手中的智慧结晶！
......
花费了整整三个多月的时间，徐乐池终于解决帘时提出来的两大难题。
接下来，便是用最新工艺，制作第六代蒸汽机模型机。
考虑到工作时的耐热性，于是用钨钢制作机身，尽管钻孔打磨费了些时间，好歹是完成了。
不过，徐乐池他们很快就发现第三个难题。
蒸汽机无法实现长时间的往复运动，听到奇怪异响后，就会渐渐停下来。
“究竟是哪里出现问题呢？”徐乐池环绕四周，低头认真查看。
因为镗床的诞生，气密性得到极大的改善。
那徐乐池他们，能理解蒸汽机是怎么产生往复运动的吗？
当然可以。
蒸汽机的动力原理，与双腔风箱的工作原理类似。
其中最关键的一个配件，就是换向阀，正是有了这玩意，才能实现双向两冲程。
当高压蒸汽进入气缸后，会推动气缸活塞向右运动，活塞就会通过曲轴连杆结构使飞轮旋转。
而飞轮的旋转又会带动连杆，使得内部换向阀从右到左运动。
如此一来，换向阀会阻止高压蒸汽的进入，同时气缸内部的进气口和排气孔形成通路，使气缸的蒸汽从排气孔排出，同时释放气缸内的压力。
《工开物》记载有一种炼铁炉，是通过并联风管与手动挡板调节气流分配。
这不就是与蒸汽机相类似的工作原理吗？
早在汉朝时期出现的双作用皮橐，通过推拉活塞交替开启左右风道，实现连续送风，运用的正是单向阀。
所以，理性思考后，不禁要问。
华夏古代在明朝之前，明明就已经诞生出蒸汽、双腔风箱、换向阀、活塞运动、高低气压、齿轮、弹簧、曲杆连轴等等科学技术。
但是，偏偏就是没有整合出来蒸汽机呢？
为什么呢？
真的很令人费解。
.......
徐乐池与二十名铁匠展开激烈的讨论。
“目前来看，气缸的密封是没有问题的，方才我观察过，并没有漏气。”
“那为什么不能长久进行往复运动呢？”
“呃，我个人觉得，会不会是气（压）力不够？”
徐乐池点点头：“有可能。”
“来来来，我们再试几次。”
徐乐池在一旁记录着实验数据，他发现，再次启动后，蒸汽机就会不可避免的发出异响，随后动作渐渐缓慢停止，比先前的运动时间还要短！
“刺耳的响声，你们听出来是源自哪里的吗？”
“应该是内部。”
“没错，我也觉得是里面，仿佛有什么阻碍。”
将蒸汽机拆解之后，众人震惊的发现，装在活塞顶部的木头，膨胀变形了。
“原来是它！”
由于他们思维固化，还是用的双作用皮橐里面活塞材质，也就是木头。
完全没有考虑到，在高温的作用下，木头是会热胀冷缩的。
“不行，必须换种材质！”
“那应该用什么？”
“橡实子？”
他们口中的橡实子，便是然橡胶，一种从橡胶树、橡胶草等植物中提取胶质后加工而成的材料。
“有没有橡实子？”徐乐池环顾一周，问道。
“工部什么没有啊？”
“快，拿过来，装上去。”
很快，一坨橡胶在工匠细致入微的分割下，被安装在活塞顶部。
徐乐池用手抽动尝试一番，明显发现压强更甚，不禁脸色一喜。
将木头替换成橡胶之后，蒸汽机的运动速度明显更快！
惊讶的是，持续时间竟然也变久了？
然而，三刻钟后，居然再次停止运转？
众人将蒸汽机拆解，发现气缸内部的橡胶已经融化，怪不得会把活塞运动卡住。
然橡胶的熔点很低，通常在60c左右。
而蒸汽机在工作室，内部温度通常维持在100c-250c之间。
徐乐池懊恼的摇摇头，满脸失望：“橡实子不校”
而这时，却有另一名工匠，提出一个灵魂拷问。
“橡实子早已融化，为何蒸汽机还能保持运动？”
这句话，顿时引起众人深思。
徐乐池自顾自的喃喃道：“或许，我们都错了，看了蒸汽的力量。”
活塞，根本不需要别的添加物，哪怕是纯金属，也能正常运动。
为了验证这个想法，第三次改造模型机后，直接什么都不装。
果然，成功了！
只要蒸汽不断，机械就能无休止的保持运转！
“不不不，或许，我们还可以换种金属。”
目前活塞还是用的铸铁。
为了减轻活塞重量，将动力改到极致，他们又在琢磨新的材料。
很快，便看上了银这种金属材质。
银的密度是10.53克g\/cm3，铜的密度是8.92g\/cm3，而铁7.8g\/cm3，因为p （密度）= m（质量）\/V（体积），所以，在同等质量下，银的体积最。
而且，银的熔点通常在960.5c至961.93c之间，符合耐热的条件。
还有，银的导热系数429 \/m·K，铜的导热系数为385 \/m·K，银的热传导比铜更强。
西方早期的蒸汽机，活塞材质一开始是铸铁，后来铜活塞逐渐替代了铸铁活塞。
既然银比铜更好，为什么他们不用银呢？
有没有一种可能，他们的银矿比较少？
.......
五个月后，蒸汽机，成了！
有参考答案，解题速度就是快！
不过，蒸汽机还是有完善的地方，比如，如何加强烧水的压力容器？
朱祁钰被邀请到工部参观，当他看到那台不停运转，而且越来越快的迷你蒸汽机时。
目瞪口呆。
.......
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