第355章 铁齿轮 (1/3)

杨亮下葬后的第七天，杨定军回到了水力工坊。

卢卡正在给三号纺车换齿轮。旧的木头齿轮磨损得厉害，齿面上压出了一道一道的凹槽，麻绳皮带嵌进去就拔不出来，整台机器的传动都跟着抖。卢卡把旧齿轮拆下来，换上一个新的木头齿轮，用木槌敲紧，然后拨动离合器试了一圈。新齿轮转起来吱吱呀呀的，声音比旧的好一些，但也就是好一些。

杨定军蹲在旁边看了一会儿，没有说什么。他把换下来的旧齿轮捡起来，翻过来看齿面。山毛榉木的，上了两层桐油，用了不到两个月就磨成这样。齿面上的木质纤维被麻绳反复勒压，先是起毛，然后凹陷，最后整条齿槽都变了形。齿轮一变形，啮合就不准，啮合不准就加速磨损，越磨越坏。

卢卡装好新齿轮，站起来拍了拍手上的木屑。“二少爷，这批木头齿轮是上个月新做的，木料晾了两年，桐油也是按您说的方子熬的。可还是撑不住。”

杨定军把旧齿轮放下。父亲去世前半个月，他在这间工坊里跟父亲说过铁齿轮的事。当时父亲靠在床上，听他说完渐开线齿形的想法，没有说好，也没有说不好，只是说了一句“铁比木头硬，但铁也比木头脆。你得试。”那是父亲对他说的最后几句关于技术的话。

“不换木头了。”杨定军站起来，“用铁。”

汉斯的铁匠坊在工坊区最北边，紧挨着阿勒河。杨定军走进去的时候，汉斯正带着两个学徒打一把犁头。炉火烧得通红，风箱一推一拉，火苗呼呼地往上窜。汉斯从炉子里钳出一块烧得发白的铁坯，放在铁砧上，大锤小锤轮番敲下去，火星四溅，叮叮当当的声音震得人耳朵嗡嗡响。

汉斯看见杨定军走进来，把锤子交给学徒，在围裙上擦了擦手。他的手背上全是烫伤的旧疤痕，手指粗得像五根铁棍。

“二少爷。”汉斯说。

杨定军从怀里掏出一张图纸，在铁砧旁边的木桌上摊开。图纸上画着一个齿轮的正面图和剖面图，齿形不是常见的三角齿，而是带弧度的渐开线形状。旁边密密麻麻标着尺寸——外径、内径、齿数、齿高、齿厚、齿距，每一项都精确到一粒米。图纸的右下角写着材料要求：炉号丁字第七批钢料，锻打不少于五火，淬火前粗磨，淬火后精磨。

汉斯弯下腰看了很久。铁匠坊的两个学徒也凑过来看，看了一眼就缩回去了——太密了，看不懂。

“二少爷，这个齿形，我没打过。”汉斯直起腰，实话实说。

“我也没画过。”杨定军说，“试。”

汉斯点了点头。他把图纸小心地卷起来，用一块油布裹好。然后他走到炉子旁边，踢了踢蹲在地上添柴的学徒。“别添了，封炉。今天的活都停了，腾出炉子来。”

两个学徒对视了一眼。汉斯说停炉就停炉，说明来的是大事。

第一批砂模当天下午就做出来了。

汉斯用的是盛京铁匠坊自己配的型砂——阿勒河边的细河沙，筛过三遍，拌上黄泥和草灰，加水调到用手一攥能成团、松开就散的程度。木模是杨定军让老约翰现做的，用梨木，质地细密，车出来的齿形光光滑滑。汉斯把木模按进砂箱里，一层一层填砂，每填一层就用木槌轻轻敲打砂箱外壁，让型砂紧实。敲完刮平，翻箱，起模。

起模是最容易出问题的环节。木模从砂里拔出来的时候，如果砂的湿度不对，或者敲得不够紧实，齿形的边角就会塌掉。汉斯起第一个模的时候，十六个齿塌了三个。他蹲在砂箱旁边看了一会儿，把废掉的砂模打碎，重新筛砂，重新填，重新敲，重新起。第二个模，十六个齿塌了一个。第三个模，一个没塌。

“行了。”汉斯说。

浇铸是第二天上午。

汉斯从库房里取出了丁字第七批钢料。这批钢料是去年秋天炼的，用的是盛京自己改进过的炒钢法——生铁在炒炉里加热到半熔，用铁棍反复翻搅，把碳含量降下来，再锻打成坯。汉斯自己都说，这批钢是他打铁三十年来最好的。

钢料在坩埚里熔成了铁水。铁水的颜色从暗红变成橙红，从橙红变成亮黄，最后变成刺眼的白色。汉斯用一把长柄铁勺舀出一点铁水，泼在地上。铁水炸开，溅起一蓬火星，凝固成一小片薄铁。汉斯捡起来，翻过来看断口的颜色。银灰色，颗粒细密。

“浇。”汉斯说。

两个学徒用长铁钳夹起坩埚，对准砂模的浇口。汉斯站在上风处，一只手扶着坩埚的底，一只手挡在脸前面。铁水从坩埚口倾泻而下，亮白色的液流灌进浇口，砂模里嗤嗤地冒出一股青烟，带着焦糊的气味。铁水从冒口涌上来，在空气里凝成一个暗红色的鼓包。

汉斯把坩埚放下。三个人退开几步，等砂模冷却。

拆箱是傍晚的事。汉斯用锤子轻轻敲碎砂模，烧得焦黑的型砂一块一块剥落，露出里面还在发暗红色的铁齿轮。齿轮的轮廓出来了，十六个齿，中间一个圆孔，外缘还带着浇口的残铁和冒口的余料。

汉斯把齿轮翻过来，对着光看。齿面上有三个地方没有填满，铁水浇进去的时候没流到位，留了缺口。缺口不大，最大的那个大约有半粒米深，但齿轮是用来传动的，齿面但凡有缺口，转起来就会跳齿，一跳齿整根传动轴都会抖。

“废了。”汉斯说。他把齿轮扔进了废料堆里。

第二炉，钢料熔得比第一炉更透，铁水在坩埚里多焖了一刻钟。浇铸的时候汉斯把浇口开大了一点，让铁水流得更快。拆箱后检查，齿面填满了，十六个齿一个不缺。但冷却的时候收缩不均匀，齿轮内孔椭圆了，套上轴一试，半边紧半边松，转起来晃。

“废了。”汉斯说。

第三炉，内孔不椭圆了。但齿顶的地方出现了细小的裂纹，像瓷碗上的冰纹，一道一道从齿顶往齿根延伸。汉斯把齿轮举到油灯下面看了半天，裂纹在铁的晶粒之间蔓延，密密麻麻。这种齿轮装上去，转不了几圈就会从裂纹处崩断。

“废了。”

第四炉。第五炉。第六炉。

废品堆越来越高。杨定军每天傍晚从水力工坊过来，蹲在废品堆旁边，把废掉的齿轮一个一个翻过来看。哪一个浇不足，哪一个缩裂了，哪一个硬度不够，哪一个变形了，他全记在本子上。第七炉浇出来的时候，齿轮的齿面填满了，内孔圆了，没有裂纹，淬火后硬度够了。杨定军把齿轮套在传动轴上，用手转了一圈。

齿距不对。

图纸上标的齿距是两分，铸出来的齿轮，十六个齿，头尾两个齿之间的距离比图纸多了半粒米。累积误差导致最后几个齿的齿形完全走了样，跟另一个齿轮啮合的时候，转到那个位置就会卡死。

汉斯蹲在废品堆旁边，手里拿着那个齿距不对的齿轮，翻来覆去地看。老铁匠的额头上一层汗，被炉火烤得油亮。

“二少爷，我打了三十年铁，犁头、锄头、刀剑、马蹄铁、水车轴套，什么铁活我都干过。”汉斯的声音闷闷的，“但这个齿轮，它太刁了。尺寸差一根头发丝都不行。”

杨定军没有说话。他把那个齿轮拿过来，用卡尺量了每一个齿的厚度。量完，他在本子上算了一会儿。

“不是你的问题。”杨定军合上本子，“木模缩水了。”

汉斯愣了一下。

“梨木刻的模子，在湿砂里压过之后会吸水膨胀。模子膨胀了，齿距就变了。一模变一点，十六个齿累积到最后，误差就放大了。”杨定军站起来，“木模不行，换铁模。”

汉斯想了想。“铁模子压砂，起模的时候会不会带砂？”