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鋼鐵推動(dòng)著人類文明進(jìn)步之輪。時(shí)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(chǔ)材料之一,影響著我們的生活。
中國的鋼鐵技術(shù)從無到有,經(jīng)歷了一個(gè)漫長的過程?,F(xiàn)在就請(qǐng)跟著我們了解鋼鐵的歷史吧。
夏商時(shí)代是我國已知用鐵的最早時(shí)間。不過那時(shí)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。現(xiàn)代科學(xué)化驗(yàn),雖然當(dāng)時(shí)的人們尚不知人工煉鐵,卻對(duì)鐵的性質(zhì)和鍛打嵌鑄的技術(shù)已經(jīng)有了一定的認(rèn)識(shí)和掌握。
春秋初期我國已經(jīng)掌握了人工冶鐵技術(shù),出土于甘肅靈臺(tái)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(shù)在春秋晚期問世,這次技術(shù)上的飛躍,領(lǐng)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(chǎn)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(zhàn)國之交時(shí),正式進(jìn)入鐵器時(shí)代,標(biāo)志著新一代社會(huì)生產(chǎn)力的形成。此時(shí)鐵器逐漸取代銅器成為主要生產(chǎn)工具,華夏諸國的生產(chǎn)力也隨之大大提高。
戰(zhàn)國早期就已出現(xiàn)白口鐵柔化術(shù),而歐洲的鑄鐵柔化術(shù)是在十七世紀(jì)下期才出現(xiàn),可見當(dāng)時(shí)中國冶鐵技術(shù)已經(jīng)領(lǐng)先全球。
冶鐵技術(shù)在秦朝進(jìn)一步發(fā)展,其中高爐煉鐵已成為一種經(jīng)濟(jì)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(fēng),形成爐料下降和煤氣上升的相對(duì)運(yùn)動(dòng)。燃料產(chǎn)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(qiáng)大的生命力而長期流傳。
西漢早期興起了“百煉鋼”技術(shù)和鑄鐵脫碳鋼。到了中期又相繼出現(xiàn)了炒鋼技術(shù),這是繼生鐵治鑄之后,中國古代鋼鐵技術(shù)史上又一重大事件。此外,球磨鑄鐵也在漢代被發(fā)明。
百煉鋼:它的特點(diǎn)是增加了反復(fù)加熱鍛打的次數(shù),大大提高了鋼的質(zhì)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(fā)明打破了先前生鐵不能轉(zhuǎn)為熟鐵的界限,使原先各行其是的兩個(gè)工藝系統(tǒng)得以溝通,成為統(tǒng)一的鋼鐵冶鐵技術(shù)體系。
鑄鐵脫碳鋼:從高度成熟的鑄鐵柔化術(shù)衍變而來。漢代冶鐵工匠能夠把碳含量達(dá)4%左右或更高的鑄鐵,經(jīng)過脫碳使內(nèi)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(shù)帶動(dòng)軍事裝備質(zhì)量的大幅提高,漢將陳湯有云“夫胡兵五當(dāng)漢兵一,何者?兵刃樸鈍”。譯為一個(gè)裝備精良的漢兵可以戰(zhàn)勝五個(gè)胡兵。
漢代鐵甲鍛造技術(shù)相當(dāng)之高且產(chǎn)量也很多,能夠達(dá)到軍隊(duì)一人一領(lǐng)的程度。據(jù)《東觀漢記》記載,劉盆子率二十萬人馬向劉秀投降時(shí),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(chuàng)造了“水排”。利用“水排”鼓風(fēng)生產(chǎn)鋼鐵,比人力,畜力鼓風(fēng)“用力少,見工多”。
三國時(shí)期的百煉鋼技術(shù)得到進(jìn)一步。曹操令工匠為他專鑄五把百煉寶刀,經(jīng)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(jù)說諸葛亮還監(jiān)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(hù)功能之強(qiáng)。