當前位置:吉日网官网 - 傳統節日 - 中國的鋼鐵是如何制造的?

中國的鋼鐵是如何制造的?

鐵礦石是地殼的主要成分之壹。鐵在自然界中分布廣泛,但人類發現和利用鐵的時間晚於金和銅。首先,這是因為地球上沒有天然元素鐵,容易氧化生銹;其次,它的熔點(1 539℃)遠高於銅,比銅更難冶煉。

人類發現的最早的鐵是從天而降的隕石。隕石含有高質量分數的鐵,鐵是鐵和鎳、鈷等金屬的混合物。考古學家曾經在今天伊拉克美索不達米亞的烏爾城的古代蘇美爾人的墳墓裏發現了壹把由隕石制成的斧頭。在埃及第五至第六王朝(公元前2400年前)金字塔中所藏的宗教經書中,記載了當時重要神靈如太陽神的寶座都是由鐵制成的。這顯然是來自隕石,因為鐵在當時被認為是最有神秘感的貴金屬。埃及人簡單地稱鐵為“石天”。根據阿拉伯傳說,天上的金雨落入沙漠,變成了黑鐵。在古希臘語中,“星”和“鐵”是同壹個詞。

1972年,中國河北省槁城縣太西村商代遺址(約公元前16世紀~約公元前1066年)出土壹件帶鐵刃的青銅鈸。Yuè在中國古代是壹種類似斧頭的武器。鐵刃銅鈸的發現,說明我國勞動人民早在3000多年前就已經認識了鐵,掌握了鐵的鍛造性能,認識到鐵和青銅在性質上的區別,可以將鐵鍛造出來,與青銅鑄造在壹起,增強銅的韌性。雖然鐵刃已經完全生銹,但經科學鑒定證明,鐵刃是由隕石鍛造而成,因為鐵中不含人工冶煉過程中夾帶的矽酸鹽等雜質,鐵銹中含有鎳和鈷。

還有中國出土的用隕石鍛造的青銅器:1931年,中國河南浚縣出土的壹件商代末周初鐵邊青銅鈸和壹件鐵助青銅戈,解放前流入美國,現藏華盛頓弗裏爾美術館。還有1978年北京平谷縣南都樂河出土的商代鐵刃青銅鈸。

因為隕石的來源極其稀少,所以從隕石中獲取的鐵對生產影響不大。只是隨著青銅冶煉技術的成熟,才逐漸為冶鐵技術的發展創造了條件。雖然最初提煉出來的鐵在硬度和耐腐蝕性上不如青銅,但是鐵礦石在自然界的分布比銅更廣泛,鐵的很多性能也比青銅好,所以鐵可以很快取代青銅和石器。

雖然關於中國古代人何時開始使用鐵眾說紛紜,但大多數歷史學家和科技史研究者的結論是公元前1000年左右。

從目前考古發掘的結果來看,中國最早的人工冶鐵出現在春秋(公元前722 ~ 481)和戰國(公元前403 ~ 221)之交。江蘇省柳河縣程橋鎮春秋墓出土的鐵棒、鐵球,河南省洛陽水泥制品廠灰坑出土的鐵鍬(音bēn,砍柴用的平頭斧)和鐵(音bó,壹種古老的用於鋤地的農業工具),是我國迄今能確定的最早的生鐵工具。經冶金學家檢驗,鐵棒屬於早期大規模煉鐵鍛造;鐵丸、鐵銩和鐵是生鐵鑄件。這些鐵器證明,我國春秋晚期同時或更晚出現了生鐵冶煉和鑄造技術。在煉鐵的過程中,由於鼓風設備的限制,人類生產的鐵起初是無法熔化的。只是塊海綿,比較軟,可塑性強,不可澆鑄。不適合制作硬度較高的工具。只有提高煉鐵高爐的溫度,才能獲得用於鑄造的熔融生鐵。

壹些歐洲國家在公元前1 000年左右也生產了塊狀煉鐵,但大部分都被廢棄了。鑄鐵直到公元14世紀才開始使用,其間經歷了非常漫長的發展道路。中國古代在短時間內實現了這壹技術的突破,出現了鑄鐵。

我國生鐵的發明是人類使用鐵的壹大發展,也是我國勞動人民對人類的壹大貢獻。英國科學史家J.D .伯納爾在他的《歷史中的科學》(吳光甫等譯)壹書中寫道。北京:科學出版社,1959,第82頁):“在歐洲,直到14世紀,古代使用的鐵壹直是放在手工吹制的小泥爐裏。得到的海綿狀未熔純鐵錠被打成柔軟的熟鐵條,再經過鍛造和焊接,形成壹些更復雜的鐵制品。”他寫道:“在古代,鐵作為壹種金屬,有壹個嚴重的缺點,就是因為爐內鼓風不足而不能熔化,所以鑄造就只留給青銅了,只有中國例外,早在公元前二世紀,中國就能鑄造鐵了。”這表明中國出現生鐵的時間比歐洲早1 000多年。

中國的生鐵鑄造技術長期處於世界領先地位。隨著產量的增加和技術的提高,除了鐵的生產工具、家用電器和武器之外,還出現了大型的鑄造宗教藝術品。比如Xi安大雁塔現存的大鐵鐘,是唐代(618 ~ 907)的作品;舉世聞名的河北滄州大鐵獅子是五代後周第三年(公元953年)的作品。山西太原晉祠的鐵人是北宋時期(960 ~ 1127)的作品。

中國的煉鋼技術發展也很早。漢代趙曄所著《吳越春秋時期的闔閭傳》記載:“闔閭請壹個幹部鑄造兩把名劍。這位幹部,吳仁,也是和歐冶子壹個老師,都可以當劍...幹部可以是劍,可以用五嶽的鐵精...使三百童男童女以炭填之,金鐵潤澤,故能成劍。”闔閭是春秋末期江蘇吳(公元前514 ~ 496年在位)人。可見,2000多年前,我國勞動人民就能煉鋼,而且規模不小。本文中的“tuó”壹詞按今天的意思解釋為“壹種口袋”,在古代是指吹吹用的皮包;按今天的話的意思,“Riú”就是“汙”“染”,在古代也有“柔”的說法。

8月5日,1978,《人民日報》第二版發布消息:“湖南省博物館長沙火車站建設工程文物發掘隊從壹座古墓中出土壹把鋼劍。從隨葬陶器的形制、紋飾和形制來看,可以斷定是春秋晚期的墓葬。說明中國煉鋼技術的出現至少應該是在200年前,也就是春秋戰國之交,而不是戰國中後期。經取樣分析,此劍所用鋼材為中碳鋼,含碳量約為0.5%(質量分數),金相組織比較均勻,說明可能過熱。”

從中國到西漢中後期(公元前206年~公元23年),出現了用生鐵“炒”熟鐵或制成含碳量不同的鋼的技術。這是將生鐵加熱成半液態、半固態,然後攪拌,利用空氣中的氧氣或鐵礦粉脫碳,得到熟鐵或鋼。山東蒼山縣1974 (112)出土的鋼刀和漢高祖張建立二年1978 (77)徐州漢畫像磚墓出土的鋼劍,都是以炸鋼為原料,經過反復加熱、折疊、鍛造而成。

歐洲炒鋼煉熟鐵技術開始出現於18世紀中葉,比中國晚了1 900多年。

在漢代炸鋼技術的基礎上,南北朝時期(420 ~ 581)中國出現了澆鋼技術。先將含碳量高的生鐵熔化後澆在熟鐵上,使碳滲入熟鐵中增加熟鐵的含碳量,再分別用動物尿或油脂淬火成鋼。淬火是鋼的熱處理工藝,是將工件加熱到合適的溫度,然後在水中、油中或空氣中冷卻,以提高鋼的硬度和強度。

在歐洲發明坩堝煉鋼技術之前,澆鋼是壹種先進的煉鋼技術,對後世影響很大。

  • 上一篇:中國傳統音樂指的是什麽啊…
  • 下一篇:為什麽找不到早年卡帶機出色的音效?
  • copyright 2024吉日网官网