碳素钢是近代工业中使用最早、用量最大的基本材料。在现代化钢铁产业造出合金钢之前，碳素钢使用最早，成本低，性能范围宽，用量最大。
碳素钢分为低碳钢、中碳钢、高碳钢三种，其性能主要取决于含碳量，含碳量增加，钢的强度、硬度升高，塑性、韧性和可焊性降低，所以低碳钢易于接受各种加工如锻造，焊接和切削，高碳钢硬度最高，但不利于塑造和焊接。
至于铸铁，古代的炉子练出来的都是白口铁，这种铸铁含碳、硅较低，碳主要以渗碳体形态存在，断口呈银白色，所以叫白口铁，易产生缩孔、裂纹。硬度高，脆性大，不能承受冲击载荷，一句话概括，用这种铁铸炮容易炸膛。
刘烨消化了一下，总结道：“也就是说，造枪用钢，造炮——你管它叫铸炮——用铁？”
“对，制作枪管和枪身需要有材质有良好的加工能力，通俗的讲就是能通过捶打制作出来；而炮的制作方法完全不同，相对于轻巧的枪管，动则几百甚至几千斤的炮身无法通过捶打锻造的方式制作出来，只能用融化后的铁水在事先做好的模子里浇铸而成。”
“就不能用造枪的办法用熟铁造炮吗？或者直接用钢水浇铸大炮行不行？”
“也有用熟铁打制成条缠绕成大炮的，不过这不是主流。这种方法造小炮可以，造重炮不行，而且太费时间，效率太低。至于钢水浇铸大炮，等到19世纪末克虏伯公司诞生之后再说吧，现在纯属妄想，现有技术下哪怕造出了钢管炮也只有一个下场——炸膛，再说你拿什么去加工钢管，现有的条件下有什么东西比钢更硬，难不成用牙咬？”
“好吧，我想我基本清楚了制作的方法，那么回到材料问题。”刘烨思路很清晰，工业基础和制作方法决定材质的选择，“低碳钢和铸铁的冶炼技术难度大吗？”
“如果不追求硬度和韧度都完美的钢，只炼化低碳钢的话，技术难度不高，明代已经有成熟的熟铁冶炼技术，其实就是炒钢，工匠也是现成的，我们要做的只是优化流程，改进炉子，实现规模化量产。”梁小明解释说，“但是铸铁的材料就是个问题，白口铁很明显不适合铸炮，而想得到灰口铁则有相当的难度。”
刘烨问：“那灰口铁好在哪里呢？”
“白口铁太脆，容易炸膛，而且硬度高、耐磨，不易加工，导致炮身和炮膛内部粗糙不平，为了顺利发射炮弹，就必须把炮弹直径造的远远小于炮管口径，这样造成炮弹和炮管之间的游隙过大，气密性差，威力、
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