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鋼鐵推動著人類文明進步之輪。時至今日,鋼鐵材料已無處不在。未來,鋼鐵仍將作為最重要的基礎材料之一,影響著我們的生活。
中國的鋼鐵技術從無到有,經歷了一個漫長的過程?,F在就請跟著我們了解鋼鐵的歷史吧。
夏商時代是我國已知用鐵的最早時間。不過那時候的鐵并不是人工制成,而是來自天空樓下的隕星,被稱為隕鐵。
出土河北、河南的鐵刃銅鉞是中國最早的隕鐵制品?,F代科學化驗,雖然當時的人們尚不知人工煉鐵,卻對鐵的性質和鍛打嵌鑄的技術已經有了一定的認識和掌握。
春秋初期我國已經掌握了人工冶鐵技術,出土于甘肅靈臺的秦國銅柄鐵劍是最好的證明,它也是我國最早的人工冶鐵制品。
鐵冶煉技術在春秋晚期問世,這次技術上的飛躍,領先歐洲國家一千九百多年。
塊煉鐵:人類早期煉得的熟鐵通常叫塊煉鐵,它是鐵礦石在八百到一千攝氏度左右的條件下,用木炭直接還原得到的。出爐產品是一種含有大量非金屬夾雜的海綿狀固體塊。
中國在春秋戰國之交時,正式進入鐵器時代,標志著新一代社會生產力的形成。此時鐵器逐漸取代銅器成為主要生產工具,華夏諸國的生產力也隨之大大提高。
戰國早期就已出現白口鐵柔化術,而歐洲的鑄鐵柔化術是在十七世紀下期才出現,可見當時中國冶鐵技術已經領先全球。
冶鐵技術在秦朝進一步發展,其中高爐煉鐵已成為一種經濟而有效的煉鐵方法。
高爐煉鐵:高爐煉鐵從上邊裝料,下部鼓風,形成爐料下降和煤氣上升的相對運動。燃料產生的高溫煤氣穿過料層上升,把熱量穿過爐料。這是一種比較合理的冶鐵方法,因而具有強大的生命力而長期流傳。
西漢早期興起了“百煉鋼”技術和鑄鐵脫碳鋼。到了中期又相繼出現了炒鋼技術,這是繼生鐵治鑄之后,中國古代鋼鐵技術史上又一重大事件。此外,球磨鑄鐵也在漢代被發明。
百煉鋼:它的特點是增加了反復加熱鍛打的次數,大大提高了鋼的質量。西晉劉琨寫下“何意百煉鋼,化為繞指柔”這一膾炙人口的詩句后,百煉成鋼、千錘百煉成語由此而來。
炒鋼:炒鋼的發明打破了先前生鐵不能轉為熟鐵的界限,使原先各行其是的兩個工藝系統得以溝通,成為統一的鋼鐵冶鐵技術體系。
鑄鐵脫碳鋼:從高度成熟的鑄鐵柔化術衍變而來。漢代冶鐵工匠能夠把碳含量達4%左右或更高的鑄鐵,經過脫碳使內層也消除白口鐵的組織,通體都成為高碳鋼。
西漢中后期,高水平的冶鐵技術帶動軍事裝備質量的大幅提高,漢將陳湯有云“夫胡兵五當漢兵一,何者?兵刃樸鈍”。譯為一個裝備精良的漢兵可以戰勝五個胡兵。
漢代鐵甲鍛造技術相當之高且產量也很多,能夠達到軍隊一人一領的程度。據《東觀漢記》記載,劉盆子率二十萬人馬向劉秀投降時,在宜陽城西堆積的鎧甲,就像熊耳山一樣高。
公元三十一年,東漢后期南陽太守杜詩創造了“水排”。利用“水排”鼓風生產鋼鐵,比人力,畜力鼓風“用力少,見工多”。
三國時期的百煉鋼技術得到進一步。曹操令工匠為他專鑄五把百煉寶刀,經三年完成,自留兩把,其它傳給三子;劉備讓名匠浦元造五千把寶刀,上刻“七十二煉”。
在三國,上好的鎧甲都用“百煉鋼法”鍛造。據說諸葛亮還監造過一種名叫“筒袖鎧”的鐵甲,選料精良,制作考究。這種鎧甲不僅能抵御一般的鋒矢,甚至連“二十五石弩射之不能人”,可見其防護功能之強。