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第一百三十章 冶炼历史 盾中乾坤

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再将生铁水加入铁粉,同时不断搅拌,利用铁矿粉和空气中的氧去掉生铁中的一部分碳,使生铁中的碳含量降低,去渣,直接获得钢,这就是炒钢技术。

其实这项技术的发展将炼钢技术推进了很大一步,它的诞生使优质的熟铁或钢价格相对低廉,满足生产和战争的需要。

炒钢法的出现促进百炼钢技术的发展,人们以炒钢为原料,经过反复加热、折叠、锻打成质量很好的钢件。随后兵器的发展出现的重大进步。

但是炒钢法和百炼钢技术还存在一定缺陷,比如说炒钢工艺复杂,不容易掌握,百炼钢费工费时。不易于批量加工生产。

灌钢法是先把生铁和熟铁按一定比例配合,共同加热至生铁熔化而渗入熟铁中去,熟铁由于生铁浸入而增碳。只要配好生铁和熟铁的比例,就能比较准确地控制钢中含碳量,再经过反复锻打,使组织均匀和挤出夹杂物,就可以得到质地均匀的钢材。

滴钢炼钢法,就是人拿着大火钳夹住铁块伸到炼钢炉中烧同时炼钢人还要不断的转动铁钳,铁块上的铁不断受到高温的烧炼最后变成液体滴到炉中成为钢材,这种方法简单易行,是明清时期的主要的炼钢法。但它的致命弱点是效率太低,而且炼出的钢质量不高。

转炉炼钢法,就是将炼钢炉吊在火炉中,上面由机关控制着炉体不断的旋转,下面炉中的铁水均匀受热,而旁边鼓风机不停的吹着炉体使它不至于由于炉温过高而烧毁,这样反复煅烧多时整炉的钢就炼成了。

另外,最值得一提的是汉代曾经出现过一种麻钢,这种麻钢的生产是战国时代产生的技术,前文说过,通过块炼法先取得铁,然后通过急速升温让铁的含碳量增加逐渐溶解成生铁水。然后铸造成各种形状之后拿去闷烧。

这就是最早的脱碳制钢技术,他的基本原理是以生铁为原料,适当控制温度时间,想办法让生铁里的碳被氧化成气体脱掉,让铸铁的金属组织就全部从铁变成了钢。

但此时所炼的钢上保留有缩孔,气眼这些脱碳之后的特征,所以被称为麻钢。这种钢材由表及里有控制的适当好的脱碳,钢中夹杂物很少,比同一时代的乌兹钢也是只好不坏。

但是这样的钢闷烧需要的时间太长,动则需要几十天的时间随意耗费是非常巨大的。其实不仅仅是冶炼,锻造方面,咱们在热处理方面也是一直处于绝对领先的地位。

早在春秋时代,咱们就利用退火技术进行生铁的柔化,产生了带有一定韧性的铸铁。同样的,也发现了固体生铁的脱碳技术。

对淬火,淬硬,回火都已经形成了完善的热处理相关体系,而欧洲最早的也是在公元六世纪才掌握了百炼钢技术,至于其他的技术他们基本都是十七世纪,十八世纪才掌握。

在热处理淬火的方面,棠溪水淬火,双液淬火,以及各种各样的淬火记载,在中国的冶炼史上太多太多了。

这里咱们抛开棠溪剑,棠溪水淬火不说。比如说北齐时代,史料记:载浴以五牲之溺,淬于五牲之脂。

这其实就是最早的双液淬火的记载,就是说分别用牲畜尿和牲脂淬火。尿含有盐分,淬火时比水冷却得快,淬火後刀刃钢质坚硬锐利,用动物脂淬火冷却慢,因此刀背钢质柔韧,可以抵销刃口受到的冲击,以免折断。

其实用牲畜的尿液淬火是因为牲畜尿中含有盐分,让材料冷却速度快,淬火后的钢较用水淬者更坚硬的这个说法手不太准确的,但是鉴于当时的认知,这已经不错了。

这里用尿液淬火,准确说叫做盐浴渗氮,是表面热处理的方法,渗层薄而耐磨,是用于精密刀具及量具,如铣刀、铰刀、钻头等等这些高硬度,高强度合金表面处理的必须工序。

而用畜脂淬火较水慢,淬火后的钢较用水淬过者韧。这个描述基本没什么问题了,但其原理是水淬冷却快、产生内应力大,变形、开裂倾向大,一般用于淬透性差的碳钢。油淬冷却效温和,一般用于淬透性较好的合金钢材。

《蒲元别传》记载说蒲元在斜谷为诸葛亮制刀,由于汉水纯弱,不任淬,派专人到成都取江水,取来的水杂有八升涪水的水,被蒲元发觉。

这个传说虽有些夸大,但起码说明当时工匠已经充分注意了水质对淬火后钢质的影响。《晋太康地理记》也说:汝南西平有龙泉水,可以淬刀剑,特坚利。

这起码说明,咱们的淬火等热处理工艺,在认识,理解等各个方面已经是同一时代的其他文明难以望其项背的了。

当然,还有冶炼配套的鼓风技术,为了提高炉温,缩短冶炼时间,咱们很早就采用了向冶炼炉鼓风的技术。

最早的鼓风工具叫橐,即用皮革制成的皮囊,也就是雷云现在使用的这种。用橐鼓风,就是通过拉压的反复动作,使其一张一合,把风鼓入炉中。

战国时,发展成多橐排在一起向炉里鼓风,称为排橐,或简称为排。利用排橐鼓风,能增大进风量,加强燃烧火力,比单橐鼓风进步得多,但它需要大量人力。

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