第417章 热应力
“胀缩现象”，李玉波抛出了一个物理名词。
接着分析道：“我觉得可能与胀缩现象有一定的关系，当然，不一定是热胀冷缩。
而是类似于板鸭一样，通过风干水分，体积会有所缩小，但是却更加的紧密了。
但是，如果是用火烤干的木材，就有可能出现被烤的地方脱水快，其它部位脱水慢。
这样一来，木材不同地方的胀缩程度就不一样了。
不同部位的木质一胀一缩，就好像在进行拉扯一样，这种拉力可能就会出现内部的木质纤维撕裂”。
说到这里，李玉波又抛出了木纤维这个名词，看来这两个月他学习了不少知识。
“嗯，你这个解释倒是很符合木材的性能的”，作为木工组的技术负责人，姚大郎自然也想过这个问题，马上对李玉波的这个分析表示了认可。
“这两个月里面，姚大哥的木工组跟我们一起尝试了一个方法，直接利用洗油和沥青加热之后，将切割好的木材浸入其中。
只是短短半个月时间，取出之后的浸油木材，通过阴干、日晒等方式进行对比，都没有发现明显裂痕”，
李玉波汇报了一下木工组跟造船厂共同的进行的实验，得到了姚大郎的再次认可，又继续分析道：
“这种木材浸油的方法，却又跟腌制咸鱼有点类似，比起风干法，可以更快速的排出水分，而让油脂浸润到木材里面，同时避免了快速烤干的那种内部胀缩拉扯。
而且，还让木材防腐性能比起单纯刷在表面的桐油更好，只是，这种木材却不好用来制作家具，但对于制作船只却是再好不过了”。
“所以，你的结论是什么呢”，钱忠考究的询问道。
“我在想，是不是玻璃出现裂纹，跟木材出现裂痕一样，是因为玻璃冷却时，不同位置的冷却速度不一致，导致各部位之间出现的内部拉力导致的”，李玉波给出了自己的结论。
“你这么一说，倒是跟我们铁匠的退火淬火有点像啊”，任安根据李玉波所说，马上联想到了自己专业技术问题。
钱忠满意的点点头，暗想道：这傻小子，终于想到这个关键点了，不过，看来，这李玉波很有科学思维啊，知道触类旁通的道理，先生这是又捡到宝了。
看到师傅露出满意的表情，任安得到了鼓励，也开始了自己的分析：
“我们在打造铁器时，一般来说有两种处理方法。
一种是淬火，就是将高温打造的铁器插入水中进行快速降温，这样的铁器硬度更高，但是比较脆，如果铁质不好的话，甚至很容易断裂，这点倒是跟玻璃裂纹碎裂一样”。
说到这里，任安突然反应过来了，惊喜道：“对啊，我刚才怎么没有想到呢，这玻璃的问题，不就跟我们的淬火一样吗，肯定是因为降温太快引起的啊”。
乔道清毕竟上山时间不长，对于各部门的专业知识还有物理知识掌握得不熟练，有时间也都是钻到生化研究所跟武植去讨论化学问题去了，当下疑惑道：“这降温太快还有什么问题吗”。
“当然有关系啦”，任安解释道：
“根据我师傅研究的结果，比如一把钢刀，里面包含的铁质是定量的。
当一把高温的钢刀放进冷水之中，其表面快速降温，就会因为热胀冷缩，外部的铁质快速收缩。
这样一来，钢刀表面的铁质更加紧致，也就更坚硬，但是，内部的铁质收缩速度就不一致，导致铁质不均匀分布，就容易断裂”。
钱忠补充道：“这只是我通过学习的物理乃至化学知识，进行的猜想，加热的金属会出现膨胀，但是其中的铁元素是没有增减的。
就像是一个军阵一样，士兵是固定数量的，每个士兵之间拉开距离，这军阵就显得范围大了，收缩距离，军阵的范围就小了，而缩小的军阵，局部的攻防能力肯定就更强。
所以，我就在猜想，应该是加热时铁元素之间的距离增大了，当快速淬火时，其表面快速收缩，就像军阵中前军后军的士兵快速集结，但是中军却反应迟钝，必然导致内部空虚”。
“钱大哥，你这个类比真是太形象了”，王伦这也是第一次听钱忠以这种方式来解释淬火问题。
说起军阵，乔道清就明白了，毕竟热胀冷缩的知识也是基础知识，他只是一下子没有联想起来而已：
“原来如此，现在正是冬天最冷的时间段，虽然我们吹制的玻璃并没有像铁器那样放到水中进行淬火，但是，直接放在寒冷的空地上冷却，还是导致降温太快了，这就跟淬火没什么区别了。
而玻璃又不像铁器那么既有硬度、又有韧度，尤其是精巧的空心容器，内外都接触到冰冷空气，导致表面降温快，内外就形成了拉扯，这样才导致了裂纹，甚至更大的玻璃瓶还会因此碎裂”。
“对对对，就是这样子”，钟宝金几人也听明白了，连连点头，又希冀的询问道：“那么，怎么解决这个问题呢”。
“那就需要用到我们的另外一种处理方法，退火技术了”，找对了方法的任安掩饰不住的露出了得意的笑容，自信满满的说道：
“普通铁匠铺都是利用木柴的灰烬来进行退火的，而我们钢铁厂，现在则是直接利用炒钢炉的余热来进行退火的。
也就是说，退火一定要让铁器处于一个温度较高的地方，慢慢的把温度降下来，这样，铁器内部铁质，嗯，铁元素还有碳元素就有充足时间慢慢收缩，这样才能分布得更均匀，不会产生那种因为温差而形成的撕裂拉力。
这样经过退火处理的铁器，才是韧度最好的”。
“也就是说，我们吹制玻璃器皿时，其实就不应该离开窑炉，甚至还要将这些器皿放在窑炉旁边”，钟宝金欣喜道。
“我们可以每次用石墨坩埚冶炼出玻璃料液之后，把加热的窑炉熄火关闭，然后制作好的器皿，就放进熄火后的窑炉中，让它慢慢降温”，乔道清提出更优化的方案道：
“这样的话，应该能够解决玻璃裂纹的问题了吧”。
“通过大家的分析，看来，玻璃裂纹的问题就是因为降温太快出现类似淬火的情况”，王伦总结道：
“而解决的办法，就是缓慢降温的退火之法。
并且，以我猜想，利用退火之法处理过的玻璃器皿，在酒精灯的加热过程中，或者说，加热之后的玻璃器皿同样不要让它骤冷骤热，也就更不容易碎裂吧，如此一来，应该是一举两得了。
好，接下来，就按这个讨论结果去实验”。
说到最后，王伦又看向钱忠道：“钱大哥，既然是你猜想的淬火退火金属内部元素分布规律，那么你给取个名字吧”。
“取名啊”，钱忠摸着下巴想了想：“既然是因为温度剧烈变化，带来的材料内部相应的撕裂拉力，不如就叫做‘热应力’或者‘内应力’吧”。
“好，就这么定了，不论叫什么名字吧，主要是将这一现象给定义下来，也让后来者能够快速的认知并掌握这个知识”，王伦拍板道。