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钢铁是怎样炼成的?简单就是先炼铁,再炼钢。。。(吃废钢的电炉不算,因为废钢最早也是这么来的)
大家都知道,钢的最上游原源头是铁矿石,铁矿石重的铁元素大致多以氧化物形势存在,和脉石混合在一起。。。。
那么,所谓炼铁,用大白话说就是把铁矿石中的铁元素夺出来,不管冶金技术具体发展到啥程度,目前地球上古今中外冶金作业第一步都是这个(融熔还原新技术暂时略过).
这个从矿石中夺铁的過程,通过以碳换氧的的还原反应来进行,于是,碳和铁矿混一块,然后烧烧烧烧就成为必不可少的步骤。。
现代呢,用高炉焦炭..
古代呢,差球不多用土坩埚炉子木炭(貌似印度的有过),有的用“炒”(貌似中国有过)。
不管啥法子,只是技术水平和方法有差别,铁的质量有差别,还原夺铁这个基本原理还是不变的。
那么炼出来的铁是什么东东呢,现代叫生铁,古代各地有五花八门的叫法。
于是,现代的生铁水如果没有转移去炼钢而是凝固下来成球状原料,大家均俗称其为“生铁蛋子”...
而古代在印度有个叫乌兹的地方,生产出来的大饼状生铁出口到中亚一个叫大马士革的地方。。。而在当代中国,也流传着一种球状生铁蛋子,据说来自印度,刀友俗称其为“乌兹蛋子”。。。
这些铁蛋子啥特点呢?一是碳含量一般很高,二是杂质元素,例如S等含量比较高。。。
这种高碳高杂质的铁蛋子硬而脆,几乎不可锻造。硬的原因自然是高碳;脆的原因自然是中杂质多,钢比较脏;而很难锻的原因却是因为,硫磺等杂质熔点很低,当加热到高温的时候这些东西就抵挡不住成融熔状态,富集在凝固枝晶等区域形成薄弱点,铁匠们抡锤砸过去的时候,生铁蛋子薄弱区抵挡不住,于是裂鸟。。。这就是这些铁蛋子一锻就裂的原因。。。
前面提过,现代冶金是先炼铁再炼钢的。炼钢,就是以生铁或已有废钢为原料,通过现代冶金技术,把不可用的生铁或废钢变成高纯净度的不同化学成分的钢,满足不同钢的功能特性需求。。。
而在古代,技术落后没有现金炼钢装备,对于生铁的处置各地就有很大的不同。。
在东方,中国古代把杂质高的生铁打碎,然后在里面扒拉扒拉挑挑拣拣,去除硬质的杂质物,留下好一点的碎铁块块和铁末,然后搅合在一起在烧热,抡铁锤锻在一起,有时候为了提高延展性啥的,也折叠几次。
有一次这事被曹操(还是别人?此处不确定)看见了,觉得很好玩,于是诗兴大发命名其为“百炼钢”。
后来,中国人学聪明了,不再打碎生铁挑挑拣拣碎铁块,二是学会了把生铁再融化鼓捣一次,大大提高了效率,为了与生铁区别,有人称之为“熟铁”。。
在这期间,有倭国人来中国学习,把早期中国人挑拣碎铁矿的法子学回去了,。他们回去以后不停的挑啊挑,拣啊拣终于鼓捣成了钢并打成了刀,由于没学会中国古代后期更高明的法子,日本人就一直把这个方法延续下来,并且为之命名为“玉钢”。。。。。
在西方,古欧洲大致也是用类似中国早期和日本学去的法子,先炼铁,再破碎分选烧结锻造,号称块状法。
而在印度乃至中东,他们没有东西方的聪明才智,那里的人也比较笨,不知道破碎分选,更不知道生铁炼熟铁,他们有的只是傻力气。可是他们也需要钢,需要兵器。。。。。。
于是乎,他们锲而不舍的对来自一个叫乌兹的地方的铁饼子开始了漫长的敲打。为了不让铁饼子锻碎,他们只能采用低效的低温锻造。没关系,他们想,反正力气不用也攒不下,于是乎,无数铁匠就在咔咔咔对着一块铁饼子日夜不停的反反复复敲打着,烧一烧,打一打,打一打,再烧一烧。。。。。。
似乎是上天对这群笨笨的中东人的辛苦产生怜悯,于是,他们赐予印度富矿,而赐予中国贫矿(到了现代人们才知道,中国的铁矿石品位只有30%),凭借着天赐富矿,印度的生铁勉强能够在他们这种笨办法下敲打成刀。。。。。
终于,中东人也的刀子做成了,他们发现,这种刀子经过酸洗后能出现好看的花纹,于是,大马士革钢诞生了。。。
笨办法毕竟是笨办法,毕竟是落后生产力的代表,随着英国人的到来,他们禁止了这种低效而且质量低下、且浪费资源的笨方法。。。
那为什么这些笨笨的中东人用笨笨的法子做出来的低质量的刀子会带有花纹呢?进入现代人们才知道,那只不过是因为高碳情况下,笨笨的反复加热使渗碳体不断粗化聚集,最终粗化到肉眼也能看见的程度了。。。。。阿门。。
可是,这种成分的高碳笨钢在现代工业社会毫无利用价值,于是被抛弃了。。。
而当代人如果本着缅怀历史的态度,利用现代科技复制那些笨笨的钢可谓易如反掌。。。 |
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