天工阁的冶铸工坊内，铁匠们围在一处宽敞的石板旁，手里捧着刚锻打的钢条，脸上满是困惑——有的钢条硬得能划开木头，却一折就断；有的软得能掰弯，却连铁砧都敲不动。扶苏走进工坊时，墨行正蹲在地上，对着几根断成两截的钢条发愁，墨言则拿着锉刀，反复打磨一根钢条的断口，试图找出问题所在。
“都别愁了，钢材的关键，就在‘含碳量’上。”扶苏走上前，接过墨行手里的钢条，在石板上画出一条横线，从左到右标注“低碳钢、中碳钢、高碳钢”，“碳少了，钢就软；碳多了，钢就脆。咱们要做的，就是把碳的量控制在想要的范围里。”
他让内侍取来楮纸，当场写下控制方案，铁匠们凑过来，睁大眼睛看着纸上的字：“低碳钢含碳不到03，软韧，适合做铁丝、船板；中碳钢03到06，又强又韧，做齿轮、轴最好；高碳钢06到15，硬脆，正好做车刀、钻头。”
“那怎么控制碳的多少啊？”铁匠老张忍不住问道，他手里的钢条就是典型的高碳钢，刚锻好时硬得很，一冷就裂了。
“第一步，先做‘熟铁’。”扶苏指着工坊角落堆着的海绵铁，“用木炭反复锻打海绵铁，把里面的碳烧到01以下，这就是低碳的熟铁，软得能锤成薄片。要做高碳钢，就把熟铁切成小块，跟木炭粉一起塞进坩埚，密封严实了加热，碳会慢慢渗进铁里，加热时间越长，碳越多——比如加热两个时辰，碳能到08；加热四个时辰，就能到12。”
墨行立刻让人找来一个黏土坩埚，塞进熟铁块和木炭粉，用泥封好口，架在熔炉上烧。“那要是碳多了怎么办？”墨言指着一根断口发白的钢条，“这根肯定碳多了，脆得很。”
“碳多了就‘脱碳’。”扶苏拿起那根钢条，放进敞口的铁锅里，架在火上烧，“敞着烧，空气里的氧会把表面的碳烧掉，烧一会儿就拿出来锻打，把氧化皮敲掉，多来几次，碳就少了。咱们还能靠‘看’来判断——你们看，把钢条在硬砂岩轮上磨一磨。”
他让老张拿着高碳钢条在砂岩轮上摩擦，火星瞬间溅起，密得像撒了把碎星，还带着细小的爆裂声；再换低碳钢条，火星稀拉拉的，直愣愣地飞出去，没什么分叉。“看到没？高碳钢火花密、爆得厉害；低碳钢火花少、直。还能敲断看断口——高碳钢断口银白，晶粒细；低碳钢断口发灰，晶粒粗。”
为了让大家更清楚，扶苏还让人取来一小块钢样，加热到橘红色，“哗啦”一声扔进冷水里淬火，然后用锉刀去锉——锉刀在钢样上打滑，根本锉不动。“这就是高碳钢，淬完火硬得很；要是低碳钢，淬完火也能锉动。以后你们每次实验，都要记下来：加了多少木炭、烧了多久、火花什么样、断口怎么样，慢慢就摸出规律了。”
“那做车刀的钢，光高碳钢还不够吧？”墨矩想起之前车刀卷刃的问题，“之前的高碳钢车刀，车一会儿就热得软了。”
“问得好，得加‘合金’。”扶苏在纸上画了几种矿石的样子，“找铬铁矿、黑钨矿，把矿石磨成粉，跟高碳钢屑混在一起，塞进坩埚里烧，铬能让钢更耐腐，钨能让钢耐高温，车刀就不容易卷刃了。烧完了反复锻打，再淬火回火——加热到橘红扔油里（用植物油），再放到低温火里烤，烤到钢条变成浅稻草色，就不容易脆了。”还要有东西给车刀降温用石灰水加油脂调制的溶液看看
铁匠们听得连连点头，老张立刻拿起纸笔，把“增碳、脱碳、看火花、加合金”的步骤记下来，“殿下放心，我们天天试，肯定把钢材的法子摸透！”
离开冶铸工坊，扶苏来到基础研究单位——这是他专门设立的小工坊，用来研发天平、计时器这些“基础工具”。工匠们正围着一台青铜天平忙碌，天平的横梁是用硬木做的，两端挂着青铜砝码，砝码上刻着“一两”“半斤”的字样。
“殿下，您定的‘一斤500克、一两50克’，我们已经做出砝码了！”工匠头领拿着一个刻着“一斤”的青铜砝码，放在天平一端，另一端放上50个“一两”的小砝码，天平正好平衡，“现在称重准多了，之前冶铸时凭手感加铁料，经常多了少了，现在按砝码称，铸出来的齿轮大小都一样！”扶苏心想虽然和后世的克重量不一样，但是先有个标准没准以后就复制成功后世的重量单位了。
扶苏拿起“一两”的砝码，掂了掂——分量正好，“下一步，要把最小单位定下来，比如‘一钱’是5克，以后制药、做小零件，都能用。有了准头，不管是冶铸还是造船，都能少走弯路。”
从天平工坊出来，扶苏又去了时间实验点——这里正在搭建一座木制塔楼，塔楼中间空着，准备安装他设计的“机械塔钟”。工匠们正围着一堆青铜齿轮和木杆，讨论怎么组装。
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“都过来，咱们先把原理说清楚。”扶苏站在塔楼旁，指着一张巨大的图纸，“这钟靠重锤下落提供动力，用‘擒纵机构’控制速度，再通过齿轮带动指针，就能显示时辰、刻、分了。”
他先讲“动力系统”：“在塔楼顶上装一根主轴，套上硬木卷筒，绳子一端绑卷筒，另一端挂铸铁重锤，重锤放井道里，下落时带动卷筒转。每天用绞盘把重锤拉上去，就能一直走。”
接着是最关键的“擒纵机构”：“这是‘冠状轮’，像王冠一样，每个齿有锁面和冲击面；这是‘擒纵叉’，中间有轴，两端有棘爪；还有‘平衡摆杆’，横杆两端有可动的重块。重锤想带动冠状轮转，左边棘爪先锁住它，摆杆摆回来，抬起左棘爪，冠状轮转一点，又被右棘爪锁住，同时冠状轮踢摆杆一下，让它接着摆——这样‘锁-放-踢’，冠状轮只能一点一点转，速度就稳了。”
工匠们听得眼睛发亮，立刻拿起青铜冠状轮和擒纵叉，手动试了起来——“哒、哒、哒”，冠状轮每转一齿，就发出一声轻响，摆杆也跟着左右摆动，十分顺畅。
“然后是齿轮系，要减速。”扶苏拿起几个大小不一的齿轮，“假设摆杆摆一次2秒，冠状轮30齿，转一圈要60秒。时针转一圈12时辰（秒），总减速比要720倍，用5级齿轮，每级减速4到6倍，就能实现。”
显时系统也很关键，扶苏让人抬来一块巨大的青铜圆盘，“最外圈刻十二时辰（子、丑、寅…），中圈把每个时辰分成8刻，内圈每刻分15分。长针指刻，短针指时辰，以后大家看钟就知道几点了。”
最后是校准：“晴天正午看日晷，影子指午时，就把时针调到午时，刻针归零。想调快慢，就动摆杆两端的重块——重块往外移，摆得慢，钟就慢；往里移，摆得快，钟就快。”
他还编了句口诀：“锤落为力，轮齿为关，衡摆为心，齿摆相搏，时分乃生。调快调慢，全在两端；对时准星，唯仰日晷。”工匠们跟着念了几遍，很快就记住了。
“先搭木框架，按顺序装：先主轴卷筒，再齿轮系，然后擒纵机构，最后装指针表盘。”扶苏拍了拍手，“别着急，先手动转齿轮，确保每个部件都顺，再挂重锤试。”
夕阳西下时，扶苏来到橡胶硫化工坊。工坊里弥漫着一股淡淡的橡胶味，几名工匠正把一块块生橡胶放进铁锅里，加入硫磺，小火慢煮。“殿下，越南的橡胶运到了，现在有两个产地，总算不用愁原料了。”工匠头领递过一块硫化好的橡胶，又韧又有弹性，“就是运输太远，从越南走海路到大连，再转内河到咸阳，一来一回要一个月，还怕受潮，产量还是不够——现在只能供火炮的密封环和船的防水，想做更多的东西都不够。”
扶苏接过橡胶，捏了捏——确实比生橡胶耐用多了。“先保证关键地方用，比如火炮、船的水密隔舱，以后再想办法在南方建硫化工坊，就近加工，能省不少事。”
离开工坊时，天色已经暗了下来。扶苏回头望去，冶铸工坊的熔炉还亮着光，铁匠们肯定还在实验钢材；时间实验点的塔楼旁，工匠们还在讨论齿轮的安装；橡胶工坊的烟囱冒着淡淡的青烟。他知道，这些看似基础的研究——控制钢材、校准重量、制定时间，都是大秦变强的根基。只有把这些“小事”做扎实，才能造出更精良的火炮、更坚固的船、更精准的工具，才能支撑起他心中那片更广阔的疆域。