古代人如何煉鐵
古時候人們都是怎樣煉鐵的呢?下面由學習啦小編給大家整理了古代人如何煉鐵相關(guān)知識,希望可以幫到大家!
古代人如何煉鐵
中國古代的人們煉鐵的方法是: 鐵礦石---(1100-1200爐溫)--生鐵--(鍛打)--鋼--(鍛打)--熟鐵 。
中國人從東漢開始進入鐵器時代,之前有過少量的鐵器,很難弄清是自己煉造,還是舶來品。 無論如何,中國在漢朝掌握了煉鐵法,從東漢開始,青銅正式退出舞臺。 但中國的煉鐵法和世界其他地方完全不同,大量采用生鐵制品,煉鐵方法是:用1100-1200度爐溫,把鐵礦石融化,流出后成為鑄鐵。 鑄鐵質(zhì)地堅硬,但很脆,實際使用很困難,不論是做兵器還是鐵器,都不好使。 但中國人沒有別得選擇,只能使用這種制品。 如果想得到一塊鋼,怎么辦? 只有一個辦法---鍛打!
中國古人把生鐵加熱到接近融化,然后反復(fù)鍛打,除去碳硫磷等雜質(zhì),如果時間夠長,會得到一塊鋼,再反復(fù)鍛打法,會得到一塊低碳鋼,這種含雜質(zhì)很少的鋼,古人稱之為百煉鋼。 算是鐵中的極品,如果再鍛打,就會得到熟鐵,古人稱之為柔鐵。 后來的灌鋼、蘇鋼道理都是一樣,把生熟鐵混合加熱鍛打,這里要注意,古人說的熟鐵不是現(xiàn)在的熟鐵,正如古人說的火藥不是現(xiàn)在的火藥一樣。 那時的熟鐵其實也是生鐵,只不過性能略有改善。
這就是中國古代的煉鐵方法,這種從生鐵鍛打的到鋼的辦法,費時費力,產(chǎn)量極低,曹操為了造五把百煉鋼刀,花了三年的時間。 如果使用塊連法做滲碳鋼,不僅時間上大大節(jié)省,而是質(zhì)量更好,成本也低得多。 但中國人根本就不會使用塊連法和制造滲碳鋼。
古人煉鐵的方法
火法煉銅(新時期時代)----->火法煉鐵(奴隸社會末)----->濕法煉銅(中國漢代)----->西方濕法煉銅(15世紀50年代)
公元前6世紀前后,中國就發(fā)明了生鐵冶煉技術(shù)。尤其是春秋戰(zhàn)國時期,塊煉鐵和生鐵冶煉兩種工藝幾乎是同時生產(chǎn)。原始的煉鐵爐是由石堆煉鐵法改造而成的。在土中挖一坑洞,周圍用石塊堆砌,稱為地爐。將鐵礦石和木炭一層加一層的放在地爐中利用自然風力進行燃燒,利用木炭不完全燃燒產(chǎn)生的一氧化碳 ,使鐵礦石中的氧化鐵還原成鐵,冷卻后,取出鐵塊。這種煉鐵法叫塊煉鐵。其爐溫大約1000攝氏度左右,離純鐵的熔點(1534攝氏度)相差甚遠。塊煉鐵得到的鐵質(zhì)地疏松,還夾著許多雜質(zhì)不堅韌,并無多大實用價值。后來經(jīng)過不斷的實踐,人們發(fā)現(xiàn)把這種鐵加熱到一定溫度下經(jīng)過反復(fù)鍛打,就可以把夾雜的氧化物擠出去,此時鐵的機械性能就得到了改善。在反復(fù)鍛打鐵塊的基礎(chǔ)上,古人又得出了塊煉鐵滲碳成鋼的經(jīng)驗。因塊煉鐵質(zhì)柔不堅,滲碳塊煉鋼又太堅硬,人們又發(fā)明了煉鋼的淬火工藝,進一步提高了塊煉鋼的機械性能。
從戰(zhàn)國到西漢,生熟鐵并用平行發(fā)展。早期的鑄鐵都是白口鐵,鑄造性能較好。但是碳是以化合碳的形式存在于鐵中,導致生鐵脆硬,不耐碰擊。因此,在戰(zhàn)國早期,人們就創(chuàng)造了白口鐵柔化術(shù)。即通過長時間加熱,將白口鐵中的碳化鐵分解為鐵和石墨,消除大塊的滲碳體,這時提高鐵的柔性起了良好的作用。
西漢,再塊煉滲碳的基礎(chǔ)上興起了“百煉鋼”技術(shù)。他的特點是增加了反復(fù)加熱鍛打的次數(shù),這樣既加工成型,又是夾雜物減少,細化和均勻化,大大提高了鋼的質(zhì)量。西漢中期,又出現(xiàn)了炒鋼,即將生鐵炒到成為半液體半固體狀態(tài),并進行攪拌,利用鐵礦物或空氣中的氧氣進行脫碳,借以達到需要的含碳量,在反復(fù)熱鍛,打成鋼制品。這省去了煩難的滲碳工序,又使鋼的組織更加均勻。炒鋼的發(fā)明,也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工藝系統(tǒng)得以溝通。成為統(tǒng)一的鋼鐵冶煉技術(shù)體系。