不知不觉中,已经到了初四!特别
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西汉至东汉早期,
现了炒钢技术:将生铁加
成为半
半固
状态,并
行搅拌,利用铁矿石或空气中的氧
行脱碳,以获得不同
碳量的钢和熟铁。
当然古代炼铁也是一个不断发展的过程。至迟在
秋晚期,古代劳动人民已经创造了在较低温度(800c-1000c)
用木炭还原铁矿石的方法炼
比较纯净但是质地疏松的“块炼铁”(也称“海绵铁”)。这是一个氧化还原反应,发生条件为
温,即不需铁完全熔化也能发生。此后,青铜鼓铸技术不断发展,鼓风
一步
化已经可使温度达到1100-1200c(铜的熔
为1083c,铁为1538c)。此温度
,块炼法中被木炭还原生成的铁迅速
收碳,使铁开始熔化和全
熔化的温度逐渐
降:
碳量为2.0%时,开始熔化的温度1146c,全熔温度从纯铁的1538c降低到1380c;
碳量超过2.0%时,开始熔化温度仍为1146c,而全熔温度继续
降;当
碳量≥4.3%时,铁全
在1146c熔化。当温度在1146c以上时,
2%碳的铁碳合金已经局
熔化,
现
,因此
收碳的速度迅速提
,逐步熔化成为生铁。于是,铁就炼成了,这
方法炼
来的铁一般碳
量都>2%,熔
比纯铁大大降低,很容易被熔化,因此称之为“生铁”。冶铁工业所冶炼
的“铁”,并不是纯铁,而是广义的铁,主要有三大类:熟铁、钢和生铁,
碳量依次增加。前文所讲的“块炼法”氧化还原所得到的铁纯度很
,即为熟铁。战国晚期,冶铁工匠掌握了把上述块炼铁渗碳制钢的方法:与木炭中在900c以上
期加
或锻造时在木炭中反复加
,碳渗
铁
,成为钢。此后,“百炼钢”工艺形成,多次的反复锻打使钢中碳的均匀
逐渐改善,钢的质量有了较大提
。西汉中叶以前,锻件与铸件分别用块炼铁和生铁作为原料。(原因是块炼铁熔
较
,不易熔化浇铸;而生铁孔隙率
,机械
能差,不适用反复的锻压。)
随着技术
度,炼
来的铁块纯度越来越
,
碳量也逐渐降低,这又导致铁
比较
也不耐磨。为了
一步增
铁的机械
能,在更晚些发展
来的“渗碳”工艺就是在
温条件
增加铁
表面的
碳量,从而增加
度。将钢材再次加
,打制成
形状后,还要
行淬火
化。简单来说就是将烧至白
的钢料,用
或其它淬火
迅速降温,使得钢表面的晶
在快速冷确的过程中以发生形态的变化,以获得更
的
度。有时因为淬火后
变得过脆,还要再
行回火。
为了防锈还会
行一些表面
理。在缺少工
和技术的远古时期,要练
一些铁用以制备
是非常困难的,这也是“锻炼”一词能够成为
健
魄的代名词的原因吧。但是铁
对于人类文明而言,则意味着一个新时代的到来。
且因为反复拉伸和折叠,使得铁块
有了更好的
能。