翻砂灰口鑄鐵鑄炮比泥模和鐵模白口鑄鐵有很多優點，首先，與泥模相比，翻砂模具完全乾透，鑄造的灰口鑄鐵工件的表面光潔，表面效能好，也提升了整體效能。而泥模鑄鐵由於泥模內部無法徹底乾透的水分，鐵水還原水裡的氫氧，氫氧燃燒就會在表面製造出很多凹坑，影響表面效能。
其次，由於消除了硬且脆的萊氏體組織，灰口鑄鐵比白口鑄鐵抗拉強度高，韌性也更好。這一點最為關鍵。再次，翻砂模模具精度比泥模高，比鐵模低。灰口鑄鐵可以鏜銑得動，鑄出的炮身可以用鏜銑的工藝精加工。白口鑄鐵不可鏜銑也銑不動。
灰口鑄鐵自帶潤滑性，導熱性顯著高於白口鑄鐵(灰口鑄鐵把萊氏滲碳體帶轉變為石墨帶，石墨導熱好，滲碳體帶導熱差)。減輕了火炮燒蝕磨蝕。部分歐洲火炮進一步做成了延性鑄鐵(就是灰口鑄鐵的片帶狀石墨進一步轉變為團絮狀石墨)，後期加工質量更好，並且韌性也比灰口鑄鐵得到進一步提升。
歐洲灰口鑄鐵炮品質遠勝過中國泥模白口鑄鐵火炮，僅次於上品青銅鑄炮。比中國的銅鐵複合鑄炮也更好。第一次震旦戰爭時期，清軍接觸了英軍的灰口鑄鐵炮還誤以為是熟鐵水鑄造的。
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翻砂鑄造工藝最早有記錄是我國宋代，但出土文物最早卻可以在南北朝上找到很可能是翻砂鑄造的痕跡。歐洲要到15世紀才會翻砂鑄造，阿拉伯人在12世紀掌握翻砂鑄造。不排除是由阿拉伯人將翻砂鑄造技術傳播到歐洲的可能性。但是我國古代翻砂鑄造工藝相比歐洲缺了一樣東西:芯砂調配工藝。
歐洲翻砂鑄炮是這樣的:首先調配型砂和芯砂。型砂由矽酸鹽粘土沙，混合木炭粉或煤粉，加一點水調出。芯砂由矽酸鹽粘土沙，混合瀝青或植物油調出。
其次用木頭雕出一個兩瓣式的木頭炮型(雕一個木炮出來用鋸子鋸開)。用厚木板釘出兩個木箱。然後把一瓣木炮範放在一個木箱裡，倒入型砂，並從木炮邊緣用力搗實。在木炮中心填型砂，用力搗實。蓋上木板使勁壓。這個木板要求一定要平整貼合2、3步驟的砂面。
前面的步驟完成之後，小心地將木炮範與炮膛砂範一起取出，將木炮範取下，又將芯砂先倒入一些，用炮膛型砂慢慢放入，把握好精度。等芯砂把炮膛型固定好位置後，繼續澆入芯砂直到齊平，這樣就得到半邊炮的砂模。按照相同工序得到另外半邊炮模。將半邊炮模小心精確地合上，用繩子捆好，就可以澆鑄鐵水鑄炮了。
內模灌水冷卻法也是砂模鑄造，很多人搞錯了，以為是鐵模。鑄鐵製成的炮管無法承受持續射擊，隔一段時間就需休息以冷卻。自從轉爐鍊鋼法的發明，火炮開始採用大型鑄鋼炮身。由於炮管本身對材料的極高要求，這對鋼材的精煉提出超乎尋常的要求，即鍊鋼冶煉結束成毛坯後，還要按圖紙和規格鍛造成符合要求的鍛造毛坯。
炮管經鍛造成型後，接著進行管內膛的加工成型，加工方法是先用一種配用超長鑽頭的大型鑽床鑽出一個孔，接著到錘床上將這個孔逐步錘削成型。這屬於加工難度很大的“深孔加工”，在深孔加工過程中，操作者無法直接觀察切削等過程，同時還需保證
加工要達到很高的精確度，而且細長的管件在加工過程中也易發生彎曲變形，所以加工難度極大。
深孔加工製造槍管和炮管，主要是因為無煙火藥的發明，無煙火藥威力太猛，鑄鐵管扛不住。劉丹最終還是想搞出鑽孔機，把槍管、炮管的問題徹底解決。不過就是現在的鋼水鑄炮已經是夠逆天了。
這次試炮，劉丹的爺爺劉正，父親劉巖、還有四個哥哥，葉教頭，老張頭和他的徒弟，手裡拿著一個望遠鏡。再加上第一批跟著劉丹訓練的小夥伴們，這些都是劉家的核心成員。
劉正心情複雜地看著不遠處操炮的孫子劉丹，當初劉丹開始興業的時候，劉正還不以為然。後來編練童子軍，坩堝鍊鋼，一個作坊一個作坊興起。到現在米尼步槍、蒸汽機、高爐鍊鋼，不知不覺劉家村已經成為一個龐然大物，僱工達到近萬人，就像做了一場夢一樣，讓人感覺極度不真實,就怕有一天美夢醒來，一切又歸原狀。
這次造出大炮，讓劉正的心底裡潛藏著的那個念頭像春雨過後的雜草開始瘋長，也許自己家能在混亂的時局中佔有一席之地？自己這個孫兒按部就班，一步一步很有章法，也許能搞出大名堂來，咱老劉家的祖墳真的冒青煙了？
老張頭看著劉丹心情也很複雜，雖然劉丹早就告訴他這火槍火炮是怎麼回事，但是真正實驗的時候自己還是大吃一驚，這是神技天授？看來自己是跟對人了，還好讓兩個小孫子早早跟著這小子折騰，看起來他是真能成事啊。只是這小子究竟想幹啥？
這次火炮試射由劉天負責指揮，劉天穩重刻板，一絲不苟，是火炮指揮官的很好人選。火炮是早就校正過的，整個發射流程隊員都掌握了。滑膛炮在17世紀的歐洲已經形成了一套比較規範的發射程式，有了許多不同的專用裝備，除了彈藥之外，炮車上最要緊的就是裝填工具了。
裝填工具第一個是炮刷，木杆的頂端包裹羊毛，蘸水後用來熄滅炮膛內殘留的火星。第二個是幹炮刷，作用是擦乾水分；一個頂部帶渦狀螺旋型的鐵鉤子的木杆是用來清除炮膛內可能殘餘的絲綢。因為劉丹用的是定裝火藥包，用絲綢包裹。還有一把裝填杆，塞緊火藥和彈丸用的，最後還有一個點火棒。
靶場前方設立了靶子，距離從100米，400米、800米一直到1500米。靶場遠處是山坡，不用擔心安全問題。試射開始，首先是400米，
因為現在的火炮製造的精度都不高，所以每門大炮生產出來之後，都要經過打靶，實心彈、開花彈、葡萄彈，都得經過測試得出具體射擊引數，每門大炮的引數都不同。
“準備射擊！”劉天發出口令。
炮手把火炮的仰角調整好，炮手在炮膛內先填充火藥包和實心炮彈，並用長杆擠壓堅實，用長鐵錐從炮管點火口伸進去，錐破藥包，然後往點火口裡灌滿火藥。
“發射！”
隨著一聲令下，點火手用火把湊近點火口，點火口上的黑*火藥嗤得一聲著了，點火口嘶嘶亂響，冒出白煙和火焰，很快，一聲巨響，大炮猛得往後一坐，炮口噴射出濃密的硝煙和火光，一顆黑乎乎的炮彈飛了出去。在遠處越過靶子，狠狠地
砸在地上，碰到堅硬的地面又彈起，幾個回合之後才滾落在地不動。
這算成功了？劉丹上前檢視炮管表面，除了一些灰塵，其他沒什麼裂痕，說明炮管可靠。其他人跑到炮彈落地處，超過靶子50米。這個也難怪，畢竟大家接觸火炮不久，要想提高命中率還要經驗。現在東晉冷兵器時代，都是列陣衝殺，這鐵球滾到密集的方陣裡就是一條血路啊。
葉教頭看到這個結果，心中大定，丹哥兒沒有說大話，這火炮真有這麼大的威力，要知道現在的投石機也就能打個250米左右，這個火炮上百門擺在戰場上，誰能擋得住？
葉教頭這個想法並不奇怪，只要看到過炮火發射的人都會冒出這個念頭。明朝松山大戰後，明軍關外紅夷炮大多落入八旗之手。明軍只有駐守寧遠的吳三桂部，尚存有十多門紅夷大炮，而此時屯兵錦州的清軍已擁有近百門紅夷大炮。滿人曾揚言:“將炮一百位擺作一排，憑它哪個城池，怎麼當得起三四日狠攻?”
很多人以為滑膛炮的命中率不高，其實這是早期，在美國南北戰爭的時候，被聯邦軍以M1857型12磅野戰炮命名的前膛野戰火炮，已經是當時射擊精度較高的武器，足以在1600碼的距離上與敵人展開交戰，而且只需數發炮彈就可使整連的敵人喪失作戰能力。拿破崙炮在內戰中的精度記錄是在1862年12月13日，弗雷德裡克斯堡戰役中，南軍的布拉克斯頓少校和馬利中尉對準1600碼外的一個北軍旗手發射球形實心彈，第一炮打倒了旗手身旁的一個士兵，第二炮直接命中。
不過滑膛的拿破崙炮比起當時的初級線膛炮，射程和精度都大為遜色。通俗地說，拿破崙炮能命中1600碼外的穀倉。而12磅的鐵質線膛炮能命中2100碼外穀倉的大門！
這次造的火炮因為沒有炮口制退器，發射後炮身受到反作用力，整座炮車後退幾步遠，然後由炮兵推回來。發射後，炮膛內有燃燒不充分的和殘餘燃燒的火藥、火藥包殘渣，炮手用沾水的拖把伸進去清理一下，避免重新裝填火藥時候發生火災等事故。之後重新瞄準，裝填火藥，放入推彈板，放入球形炮彈，放入引火藥……整個發射流程都操作一遍。
接下來是800米，1500米，還有100米的霰彈測試。100米的霰彈不要太強，直接把靶子出十幾個洞。
霰彈堪稱絕大多數炮兵的最後一道防線，它的目的在於殺傷接近炮兵的敵軍人員。加農炮與榴彈炮都可以發射霰彈，但後者的威力相對較弱。霰彈最外層是圓柱形的薄錫罐，錫罐底部則為鐵製，內部包括20—200 發直徑在10—50 毫米之間的子彈。彈體離開炮膛的瞬間，火炮內外壓差巨大，錫制外殼隨即破裂，子彈崩裂出去，在空間中形成圓餅狀彈幕。
通常情況下，當炮兵也進入敵方步兵有效射程時，輕霰彈便能夠達到最佳殺傷效果。在極近距離上，炮手往往也會採取雙份霰彈或一份霰彈加一發實心彈（實心彈居後）的裝填方式。這雖然會嚴重降低炮膛的使用壽命，但其殺傷效果卻會大大增強。在奧斯特利茨會戰中，蒂埃博就不顧炮兵軍官的反對，採用霰彈加實心彈的裝填方式，有效殺傷了奧軍尤爾奇克旅。