肖图白感觉到，明朝的军工厂虽然是手工业为主，但是也初步拥有了分工合作、标准化生产的影子。
后世人惊叹大秦帝国的军工厂，采用标准化生产零件和分工合作的办法，使得大秦帝国能够批量生产先进的武器，从而横扫六国，统一了天下。很多人以为，标准化生产零件和流水线分工合作，到了后世就失传了。
其实，这是一个错误的印象。
大秦帝国的军工生产模式，一直深远影响中国后世的兵器制造业。比如，中国古代的唐宋元明等等历朝，兵器制造业的规模都是极其庞大。几千人的兵工厂非常常见，这种大型的工厂，采取分工合作、标准化生产零件、流水线式生产，也是必然的结果。
同一时代的欧洲，领先大明的根本不是生产技术，而是在数学、物理、化学等等领域的自然科学的基础理论探索上。
17世纪的明朝与欧洲最大的区别，恐怕是在于上层知识分子的态度方面。欧洲文艺复兴之后，高端的知识分子开始放下了身段，开始研究自然科学。所以，欧洲不断的涌现出各种科学理论，用以指导工业生产的实践。
而明朝的主流知识分子，更迷恋科举、当官，只有当官才被认为有出息。虽然明末也有徐光启、宋应星之类的科技牛人，但却是整个大明知识分子中的非主流。
正是由于中国的主流知识分子，并不喜欢研究自然科学。造成了中国的工业制造，长期得不到科学界的理论指导。工匠们能够获得知识分子一星半点的高级理论指导，往往也会欣喜若狂。
天津军械厂就是因为许多自然科学基础理论的缺乏，造成了生产力发展的瓶颈。肖图白也不得不亲自担任，理论指导实践，引导生产力发展。
“镗钻的刀具问题，第一堕子钢不够硬，第二刀具设计的不合理。”经过一番考虑，肖图白决定先对刀具进行改进，这也是非常重要的工具，与此同时也是最容易改进的工具。
鸟铳的枪管内部加工速度慢，除了由于工匠体力不济之外。更是因为镗钻上所用的刀具不够坚硬。而刀具的硬度直接影响了镗钻机床加工的质量和效率问题。
这年代的刀具用的是钢，硬度自是由含碳量决定。这里面肖图白不得不给工匠们上课，普及一些钢铁的知识。
“众所周知，钢铁中一般分为生铁、熟铁、钢。一般来说含碳量在0.02%以下叫做熟铁，又叫锻铁、纯铁，熟铁质地很软，塑性好，延展性好，可以拉成丝，强度和硬度均较低，容易锻造和焊接。”
“含碳量在0.02%至2.04%之间的叫做钢。钢又分低碳钢、中碳钢、高碳钢。含碳量碳低与0.25%的是低碳钢。大于0.25%低于0.6%是中碳钢，高于0.6%的是高碳钢。”
“而碳含量高于2.04%的一般被称为生铁。生铁坚硬、耐磨、铸造性好，但生铁脆，不能锻压。”
“生铁经过高温煅烧，可以降低含碳量，变成钢。”
“熟铁也能淬火、加碳也能够变成钢。”
“一般来说，熟铁、低碳钢、中碳钢、高碳钢、生铁，皆是由含碳量不同，而决定了其性质不同。含碳量越低，越软越容易锻造。含碳量越高，则越硬越不容易锻造。”
“一般来说，高碳钢就是我们需要的工具钢。高碳钢的强度、硬度，皆远远超过堕子钢。因为，这堕子钢是低碳钢，也仅仅比熟铁稍微硬一些........”
经过肖图白的讲解后，众多工匠纷纷觉得恍然大悟，感觉眼前似乎展现出全新的一片天地。
当然，众人也惊喜的发现，解决刀具的硬度也有了明确的方向。
“国师大人的意思是，如果能做出高碳钢，就能让刀具变的坚硬？”
“对！一般来说，高碳钢才是工具钢，用于机床相关的刀具。”
“什么是机床？”
“.........”
一连串的解释，令众多工匠觉得，鲁班、墨子在世，也未必能比得上国师爷博学多智。
由于肖图白的启发，工匠们意识到。“堕子钢”是灌钢，既是以生铁、熟铁混合加热，制作出来的低碳钢。
古代一些优秀的工匠，甚至不屑的说“灌钢是伪钢，百炼钢才的真钢”。百炼钢的质量，不同的铁匠经验心得不同，质量也不同。
总而言之，古代的钢铁冶炼知识，虽然积累了一堆的实践经验，但是理论体系比较混乱。肖图白直接提出，钢铁是按照含碳量多少进行分类，明确的确立了科学的标准。也为钢铁技术的研究和发展，指明了一条明路。
按照肖图白的提示，工匠们很快醒悟了——很快便将堕子钢的锉刀、钻头，表面涂上碳，通过淬火加工成为高碳钢。
高碳钢比之低碳钢自是如同神兵利器一般，加工熟铁枪管简直是削铁如泥了。肖图白在这些工匠们心目中的形象，再次升华成为权威的活神仙。
而弄出高碳钢，仅仅是改进刀具的第一步，还可以通过改进刀具的几何形状，来增加性能。明朝用的刀具，皆是普通的扁形的刀具，切、削、镗、钻的性能还是不够的，肖图白改进刀具——发明了经典的“麻花钻”！
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