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中国古代的几种炼钢方法(1)

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中国古代的几种炼钢方法(1)

发布日期:2021-09-01 作者:西安海翔机电 点击:

近期连续介绍中国古代的几种炼钢方法(1)

百炼钢

 内容导读:古代将钢经反复折叠锻打变形而制成的钢叫百炼钢。多次反复锻打能排除钢中的夹杂物,改变残留夹杂物的大小,使其成分均匀分布,组织趋于致密,细化晶粒,改善钢的性能。除百炼外,古代还有五十炼三十炼 九炼七十二炼之说。古代许多宝刀、宝剑都是用这种方法制成的。                     

1961年日本发现中国东汉钢刀,上有错金铭文24字:中平□□五月丙午造作〔支刀〕百练清〔刚〕上应星宿〔下〕辟〔不祥〕。中平是东汉灵帝年号(185189)。日本奈良石上神宫藏有东晋太和元年(369)为倭王造百练乯七支刀。日本稻荷山古墓出土铁剑有错金字115个,也有百炼一词,是公元471年或531年日本制品。类似的还有江苏徐州出土五十炼钢剑(公元77年造),出东临沂苍山出土卅练钢刀(公元112年造)和传世品卅炼金马书刀。

     对出土文物的初步研究表明,百炼钢是用炒钢作为原料,加热后反复折叠锻打,或用数种成分不同的原料反复叠锻得到的。钢件组织致密,成分均匀,夹杂物细化。经金相组织研究,五十炼成的钢剑的高、低碳层共5060层。
     用实际操作解释百炼就是折叠锻打时每一次的试火粘合过程为一。其中的每一需要我们把钢烧红后迅速锻打粘合,但是烧一火是不能完全粘合的(工件冷却就不能再打了),还需烧第二火再打,如果还是没有粘合还需再烧红锻打,直到两块铁板完全粘合为止。这样每一次需要我们挥锤锻打数百下。烧好几次火。所以要做到百炼可想而知我们需要烧红工件几百次,锻打上万次。工作量之大。
 

炒钢

    炒钢因在冶炼过程中要不断地搅拌就像炒菜一样而得名。
    炒钢的原料是生铁,操作要点是把生铁加热到液态或半液态,利用鼓风或撒入精矿粉等方法,令硅、锰、碳氧化,把含碳量降低到钢和熟铁的成分范围。炒钢的产品多是低碳钢和熟铁,但是如果控制得好,也可以得到中碳钢和高碳钢。
    迄今世界上年代最早的炒钢冶金技术,我国在西汉早期就已发明和广泛应用了。徐州狮子山楚王陵考古发现:楚王陵保存着一处完整的西汉楚王武库,库中堆满各式成捆的实战楚汉兵器,兵器虽历时2000多年,依然锋利无比,轻轻一划刃锋力透十余层厚纸。北京科技大学冶金与材料史研究所对武库铁器的研究分析表明:当时的钢铁技术正处于发展时期,淬火工艺、冷锻技术、炒钢制作均已使用。楚王陵的年代下限为公元前154年,这表明我国在西汉早期已发明并使用了炒钢技术。

     炒钢的优点是成分可适当控制,生产率比较高,质量也比较好。在现代,人们常把由矿石直接制钢的工艺叫一步冶炼或直接冶炼,而把先由矿石冶炼成生铁、然后再由生铁炼钢的工艺叫两步冶炼或间接冶炼。炒钢的生产过程也分两步:先炼生铁,后炼钢。因而在某种意义上说,炒钢的出现便是两步炼钢的开始,是具有划时代意义的重大事件。它进一步促进了我国古代铁器的广泛使用和社会生产力的发展。
    十八世纪中叶,英国发明了炒钢法,在产业革命中起了很大的作用。马克思怀着极大的热情给予了很高的评价,说不管怎样赞许也不会夸大了这一革新的重要意义。


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关键词:中频炉,透热炉,熔炼炉

中频炉、熔炼炉、透热炉