① 鐵器是誰發明的
鐵器是小亞細亞東部山地的赫梯人發明的。早期鐵器時代在青銅時代之後,但人類知道鐵,並不比認識青銅晚。在埃及前王朝時期的墓葬及烏爾王陵里,就出土過鐵,而埃及前王朝還處在銅石並用時代,烏爾第一王朝時期也只是剛剛進入青銅時代。
不過當時的鐵大多是隕鐵,所謂人工製品,只是偶然熔化鐵礦石得到的。真正的人工鐵到公元前1400年左右才出現,冶鐵技術的發明者,是小亞細亞東部山地的赫梯人。
鐵器發明後,因赫梯國王嚴禁冶鐵術外傳,在一段時間里,鐵的產量極少,價格昂貴,鐵器只被當作珍貴禮品在一些國家的宮廷里傳送。
直到前13世紀赫梯王國滅亡,鐵的壟斷被打破,人類歷史上的鐵器時代才真正來臨。與赫梯臨近的今巴勒斯坦、敘利亞和希臘地區首先學會了冶鐵,這些地區在公元前10世紀用鐵已很普遍。以後,冶鐵術經敘利亞傳入兩河流域、中亞和北非,又經希臘傳到東歐和西歐。
(1)熱處理發明人擴展閱讀
西周末年是中國的早期鐵器時代。這是中國開始大規模冶煉鐵器並將其運用到生產生活中的時代。初期製作的鐵器多為削、刀等一些小工具。1976年,湖南省長沙楊家山65號墓(相當春秋晚期)中甚至還出土了一把鍛制的中碳鋼劍,長38.4厘米。
經鑒定:它含碳達0.5%左右,並經過高溫退火處理,金相組織比較均勻。戰國中期以後,鐵工具在農業和手工業中逐漸替代傳統的銅工具而取得支配地位,在社會生產和生活中發揮著巨大的作用。煉鐵技術也不斷提高,鐵器遍布七國,並傳播到北方的匈奴和南方的百越。
冶金業在中國的出現雖然晚於西亞和歐洲,但它的發展卻比它們迅猛,並在以後的相當長的一段時間,走在世界冶金技術的前列。
② 鋁合金材料的發明者
一天,維爾姆在鋁中添加少量的銅和鎂。他像往常一樣用錘子敲打新材料。「當」的一聲,錘子反彈起來,可新材料上沒有一點凹陷的痕跡。「會不會是我累得沒力氣了呢?」維爾姆再一次舉起錘子,用盡吃奶的力氣往新材料上敲,在聽到巨大響聲的同時,他覺到整個手臂被震得發麻。維爾姆精神為之一振,顧不得手臂疼痛,連忙拾起新材料。它,依然完好無損。
堅硬的鋁終於誕生了!維爾姆對新材料——鋁合金的強度做了估測,證實它的強度比鋁高3-5倍。可是,用它製造武器還是不行。
「可不可以再提高它的強度呢?」維爾姆立即想到了淬火,因為淬火可以提高鋼鐵的硬度。維爾姆將鋁合金放在炭火中燒。熊熊的火焰將鋁合金燒得通紅。他將鋁合金夾出,很快地浸入水中。頓時,在「噝噝噝」的響聲中,煙霧彌漫。維爾姆對淬火後的鋁合金的強度進行估測,果然強度又提高了許多。
為了以後實驗的開展,維爾姆暫時放下手頭的淬火工作,又進行含銅和鎂的鋁合金的煉制工作。待煉得一定數量鋁合金後,為慎重起見,維爾姆對原先淬火過的鋁合金的強度又進行估測。他驚奇地發現,鋁合金的強度又提高了1倍。兩次測定的結果為什麼相差甚遠?難道是測量儀器壞了嗎?維爾姆對測量儀器仔細地檢查一遍,沒有發現什麼異常現象。維爾姆想:是不是時間老人在搗鬼呢?
經過試驗,證實了他的推測:這種鋁合金在放置一段時間後,它的強度會逐漸提高。由此,維爾姆也找到了一種最佳熱處理方法。這種含少量銅和鎂的鋁合金,經過淬火,成了比鋼鐵輕但卻與鋼鐵一樣堅固的材料。
③ 金屬熱處理
有關職業技能培訓的常見問題 ---職業技能培訓(聯系電話:3333917)---
(一)什麼人可以享受免費職業培訓?
答:持有《失業職工待遇證》或《再就業優惠證》的下崗、失業人員,在證件有效期內可享受一次免費職業培訓。
(二)市區免費職業培訓定點機構有哪些?
答:目前市區經市勞動保障局批准開展免費職業培訓的定點機構共有7家。市直下崗失業人員可到下列職業培訓機構報名參加免費培訓:
江門市勞動就業訓練中心,地址:市勝利路44號;
江門市高級技工學校(江門技師學院),地址:市江北路1 號;
江門市第一技工分校,地址:市建設路142號;
中粵烹飪技術報務培訓中心,地址:市水南光德里1號之一;
凱虹電腦培訓中心,地址:市江華路樂華苑4棟109;
家興家政服務培訓中心,地址:勝利路50號之一;
東方名發廊職業技術培訓班,地址:西區大道93號第九卡。
(三)個人參加職業培訓如何辦理手續?
答:自願參加職業培訓的人員,可持本人身份證、大一寸黑白免冠相片3張,到江門市勞動就業訓練中心報名(市勝利路44號),填寫《江門市職業技術培訓班學員登記表》,並繳交學費。下崗失業人員可免費參加一次職業培訓。
(四)用人單位開展在職職工培訓和職業技能鑒定如何辦理?
答:用人單位向市勞動保障局職業技能開發科提出培訓、考核計劃,填寫《在職培訓審核(備案)表》和《江門市職業技術培訓班學員花名冊》,並提交學員身份證復印件,大一寸黑白相片3張。經對用人單位開展培訓的師資、場地、設備等情況審核後,符合條件的用人單位按計劃開展培訓。培訓期滿,按規定組織進行職業技能鑒定考核。合格者發給相應職業資格證書。
(五)培訓鑒定後可獲得什麼證書?如何取證?
答:學員培訓後由培訓機構統一組織報名參加職業技能鑒定,經市職業技能鑒定指導中心組織理論、實操考試。合格者發給相應的國家職業資格證書。學員憑《學員證》、《准考證》、身份證到原職業培訓機構領取證書。
(六)外來人員能否參加職業培訓?
答:外來人員可到經勞動保障部門批准辦學的職業培訓機構參加職業培訓。市區職業培訓機構常年面向社會招生,歡迎自願參加職業技能培訓的人士報名。
(七)目前市區職業培訓機構開設有哪些培訓課程?
答:職業培訓根據市場需求情況確定培訓課程,目前市區常年性職業培訓課程有:電工、計算機、廣告設計、Auto CAD、汽車維修、摩托車維修、家電維修、製冷技術、電工PLC技術、手機維修、工業商業會計,中式烹調、中式面點、美容、美發、就業指導與市場營銷技術、倉庫管理、物業管理、家政服務、鉗工、焊工、車工、數控機技術、保育員、車縫等。職業培訓機構還可結合用人單位需求,有針對性地開設其他職業技能培訓。
(八)舉辦職業技能為主的職業資格培訓、職業技能培訓的民辦學校如何辦理開辦手續?
答:舉辦職業技能為主的職業資格培訓、職業技能培訓的民辦學校,可到江門市勞動保障局職業技能開發科辦理。申請手續是:1、籌辦申請書,包括開設專業、培訓層次、設備狀況和相關的教學管理規章制度、職責和守則;2、籌設情況報告,包括教學大綱、教學計劃、培訓教材等;3、學校章程、理事會、董事會或者其他決策機構組成人員名單;4、學校資產的有效證明文件,包括場地布局示意圖;5、校長、教師、財務人員的資格證明文件;
(九)參加職業技能鑒定需要提交什麼資料?
答:參加職業技能鑒定個人必須提供本人身份證復印件、本職業(工種)工作年限證明、學歷證明、填寫《廣東省職業技能鑒定個人申報表》、已考取的職業資格(或技術等級)證書、大一寸免冠黑白相片3張,申報技師以上資格的還須提供所在單位對本人的表現和工作業績證明材料。到市職業技能鑒定指導中心或相關職業(工種)技能鑒定所報名。
(十)參加職業技能鑒定需具備什麼條件?
答:不同的職業(工種)、級別,其申報條件不盡相同,考生要根據國家頒布的職業標准和鑒定規范,對照本人的條件,確定申報的工種和級別。基本條件為:
1、報考初級工:從事本工種三年以上或職業中學、就業訓練中心畢、結業生。
2、報考中級工:具備五年以上工種工齡,或持有初級工證書兩年以上或技工學校、中專學校畢業生;對口專業的大專畢業生經一年以上本工種實踐期,並免考理論。
3、報考高級工: 具備十年以上工種工齡,或持中級工證書四年以上,或高級技工學校畢業生。具備四年以上本工種實踐期的大專以上畢業生報考高級工,可免考理論。
少數技術優秀確有專長者報考以上各等級,經單位推薦,市技能考核鑒定中心審查批准,可提前或越級考核。
4、報考技師:
具備下列條件之一:
(1)從事本專業(工種)工作連續工齡十年以上或累計工齡十五年以上,考取高級工證書者;
(2)技工學校或其他中等技術學校畢業生或經自學、職業培訓獲得同等學歷,並考取高級工證書者;
(3)參加國際級技能競賽前五名獲獎者;國家級一類技能競賽前十名、二類技能競賽前八名;省級一類技能競賽前八名、二類技能競賽前五名獲獎者;地級市技能競賽前三名獲獎者;
(4)有發明、創造並獲得國家專利者;
(5)技術革新項目年創經濟效益十萬元以上,並獲得省、市技術革新三等獎以上者;
(6)具有見習技師資格的高級技工學校畢業生,從事本專業(工種)三年以上者;
(7)獲得中級工證書的大專院校畢業生,在本專業(崗位)工作五年以上者。
5、報考高級技師:
連續受聘三年以上的技師,或累計受聘五年以上者。
(十一)如何辦理中英文版職業資格證書?
答:取得職業資格證書的人員如需出國就業,更換中英文版本職業資格證書,可到原考核鑒定機構申請,由鑒定機構填寫《出國勞務人員換證登記表》,連同本人護照或國外邀請函到地級市勞動保障部門加具意見(市勝利路44號),由本人持加具意見後的《登記表》到廣東省職業技能鑒定指導中心辦理,地址:廣州市惠福東路546號廣東就業服務大廈。
(十二)職業資格證遺失如何補辦?如何收費?
答:遺失職業資格證書,本人應到原鑒定考核機構復印發證花名冊,持說明遺失經過的補發書面申請書,到江門市職業技能鑒定指導中心(地址:市勝利路44號)申請補發。收回證書工本費。
(十三)職業資格證書需要年審嗎?有效期多長?
答:目前職業資格證書無需年審,終身有效。
(十四)如何查詢全國、全省統一鑒定的職業(工種)、級別、時間安排等信息?
答:關於全國、全省統一鑒定的信息可登錄省職業技能鑒定指導中心網址www.gdosta.org.cn查詢,也可以直接到市職業技能鑒定指導中心查詢,地址:市勝利路44號。
(十五)什麼是職業資格證書制度?
答:職業資格證書制度是勞動就業制度的一項重要內容,也是一種特殊形式的國家考試制度。它是指按照國家制定的職業技能標准或任職資格條件,通過政府認定的考核鑒定機構,對勞動者的技能水平或職業資格進行客觀公正、科學規范的評價和鑒定,對合格者授予相應的國家職業資格證書。
(二十二)國家職業資格證書有哪幾個等級?
答:我國職業資格證書分為五個等級:初級、中級、高級、技師和高級技師。
④ 什麼是熱處理,常用的熱處理方法有幾種
1、熱處理
熱處理是指材料在固態下,通過加熱、保溫和冷卻的手段,以獲得預期組織和性能的一種金屬熱加工工藝。在從石器時代進展到銅器時代和鐵器時代的過程中,熱處理的作用逐漸為人們所認識。
早在公元前770至前222年,中國人在生產實踐中就已發現,鋼鐵的性能會因溫度和加壓變形的影響而變化。白口鑄鐵的柔化處理就是製造農具的重要工藝。
2、熱處理方法
金屬熱處理工藝大體可分為整體熱處理、表面熱處理和化學熱處理三大類。根據加熱介質、加熱溫度和冷卻方法的不同,每一大類又可區分為若干不同的熱處理工藝。同一種金屬採用不同的熱處理工藝,可獲得不同的組織,從而具有不同的性能。
鋼鐵是工業上應用最廣的金屬,而且鋼鐵顯微組織也最為復雜,因此鋼鐵熱處理工藝種類繁多。整體熱處理是對工件整體加熱,然後以適當的速度冷卻,獲得需要的金相組織,以改變其整體力學性能的金屬熱處理工藝。鋼鐵整體熱處理大致有退火、正火、淬火和回火四種基本工藝。
熱處理工藝特點
金屬熱處理是機械製造中的重要工藝之一,與其他加工工藝相比,熱處理一般不改變工件的形狀和整體的化學成分,而是通過改變工件內部的顯微組織,或改變工件表面的化學成分,賦予或改善工件的使用性能。其特點是改善工件的內在質量,而這一般不是肉眼所能看到的。
為使金屬工件具有所需要的力學性能、物理性能和化學性能,除合理選用材料和各種成形工藝外,熱處理工藝往往是必不可少的。鋼鐵是機械工業中應用最廣的材料,鋼鐵顯微組織復雜,可以通過熱處理予以控制,所以鋼鐵的熱處理是金屬熱處理的主要內容。另外,鋁、銅、鎂、鈦等及其合金也都可以通過熱處理改變其力學、物理和化學性能,以獲得不同的使用性能。
⑤ 什麼是熱處理常用的熱處理方法有哪些
熱處理是將金屬材料放在一定的介質內加熱、保溫、冷卻,通過改變材料表面或內部的金相組織結構,來控制其性能的一種金屬熱加工工藝。下面介紹幾種常用的熱處理工藝方法。
常用的熱處理方法如下:
1.正火:將鋼材或鋼件加熱到臨界點AC3或ACM以上的適當溫度保持一定時間後在空氣中冷卻,得到珠光體類組織的熱處理工藝。
2.退火annealing:將亞共析鋼工件加熱至AC3以上20—40度,保溫一段時間後,隨爐緩慢冷卻(或埋在砂中或石灰中冷卻)至500度以下在空氣中冷卻的熱處理工藝。
3.固溶熱處理:將合金加熱至高溫單相區恆溫保持,使過剩相充分溶解到固溶體中,然後快速冷卻,以得到過飽和固溶體的熱處理工藝。
4.時效:合金經固溶熱處理或冷塑性形變後,在室溫放置或稍高於室溫保持時,其性能隨時間而變化的現象。
5.固溶處理:使合金中各種相充分溶解,強化固溶體並提高韌性及抗蝕性能,消除應力與軟化,以便繼續加工成型。
6.時效處理:在強化相析出的溫度加熱並保溫,使強化相沉澱析出,得以硬化,提高強度。
7.淬火:將鋼奧氏體化後以適當的冷卻速度冷卻,使工件在橫截面內全部或一定的范圍內發生馬氏體等不穩定組織結構轉變的熱處理工藝。50CrVA彈簧鋼880℃淬油金相組織
8.回火:將經過淬火的工件加熱到臨界點AC1以下的適當溫度保持一定時間,隨後用符合要求的方法冷卻,以獲得所需要的組織和性能的熱處理工藝。
9.鋼的碳氮共滲:碳氮共滲是向鋼的表層同時滲入碳和氮的過程。習慣上碳氮共滲又稱為氰化,目前以中溫氣體碳氮共滲和低溫氣體碳氮共滲(即氣體軟氮化)應用較為廣泛。中溫氣體碳氮共滲的主要目的是提高鋼的硬度,耐磨性和疲勞強度。低溫氣體碳氮共滲以滲氮為主,其主要目的是提高鋼的耐磨性和抗咬合性。
10、離子滲氮在低於一個大氣壓的滲氮氣氛中,利用工件(陰極)和陽極之間的產生的輝光放電進行滲氮的工藝稱為離子滲氮。其特點是:滲氮速度快;組織易控制,氮層脆性小;變形小;易保護,節約能源;污染少。
11.調質處理:一般習慣將淬火加高溫回火相結合的熱處理稱為調質處理。調質處理廣泛應用於各種重要的結構零件,特別是那些在交變負荷下工作的連桿、螺栓、齒輪及軸類等。調質處理後得到回火索氏體組織,它的機械性能均比相同硬度的正火索氏體組織為優。它的硬度取決於高溫回火溫度並與鋼的回火穩定性和工件截面尺寸有關,一般在HB200—350之間。
12.釺焊:用釺料將兩種工件粘合在一起的熱處理工藝。隨著現代科學技術的發展、熱處理技術也不斷地發展的越來越先進,給工業企業也帶來了更大的便利,而傳統的熱加工工藝總是需要投入很多的資源和原材才能加工出優質的金屬工件,而且在過程中也會產生大量的浪費現象,原材料利用不充分等等,而如今的離子滲氮爐在進行離子滲氮熱處理加工工藝過程中卻更能節約能源、排放污染物和氣體更少、而且也提高了工作效率。是熱處理歷史中又一重要的發明。
⑥ 人類是什麼時候開始發明和使用火的
考古學研究顯示人類在一百萬年前就能有控制地用火。近東人類於79萬年前就能自內己生火。但使用容火的技能約到四十萬年前才普及。控制火提供熱、光是人類早期偉大的成就之一。早期的人類從自然界產生的火源中保留火種。後來學會使用鑽木取火或者敲擊燧石的方式來主動獲得火。學會用火使人類能夠移民到氣候較冷的地區定居。火被用於烹飪較難消化的食物、照明、取暖、驅趕野獸、熱處理材料等等。
人類對火的認識、使用和掌握,是人類認識自然,並利用自然來改善生產和生活的第一次實踐。火的應用,在人類文明發展史上有極其重要的意義。從100多萬年前的元謀人,到50萬年前的北京人,都留下了用火的痕跡。人類最初使用的都是自然火。人工取火發明以後,原始人掌握了一種強大的自然力,促進了人類的體制和社會的發展,而最終把人與動物分開。
⑦ 金屬材料及熱處理技術的畢業論文課題
埃及金字塔是埃及古代奴隸社會的方錐形帝王陵墓。世界七大奇跡之一。數量眾多,分布廣泛。開羅西南尼羅河西古城孟菲斯一帶最為集中。吉薩南郊8公里處利比亞沙漠中的3座尤為著名,稱吉薩金字塔。其中第四王朝法老胡夫的陵墓最大,建於公元前二十七世紀,高146.5米相當於40層高的摩天大廈,底邊各長230米,由230萬塊重約2.5噸的大石塊疊成,佔地53,900平方米。塔內有走廊、階梯、廳室及各種貴重裝飾品。全部工程歷時30餘年。塔東南有巨大的獅身人面像。
埃及胡夫金字塔最有名,是法老(古埃及的國王)的陵墓。
相傳,古埃及第三王朝之前,無論王公大臣還是老百姓死後,都被葬入一種用泥磚建成的長方形的墳墓,古代埃及人叫它"馬斯塔巴"。後來,有個聰明的年輕人叫伊姆荷太普,在給埃及法老左塞王設計墳墓時,發明了一種新的建築方法。 他用山上採下的呈方形的石塊來代替泥磚,並不斷修改修建陵墓的設計方案,最終建成一個六級的梯形金字塔 --這就是我們現在所看到的金字塔的雛形。
在古代埃及文中,金字塔是梯形分層的,因此又稱作層級金字塔。這是一種高大的角錐體建築物,底座四方形,每個側面是文字三角形,樣子就像漢字的"金"字,所以我們叫它"金字塔"。伊姆荷太普設計的塔式陵墓是埃及歷史上的第一座石質陵墓。
在最早的時候,埃及的法老是准備將馬斯塔巴作為死後的永久性住所的。後來,大約在第二至第三王朝的時候,埃及人產生了國王死後要成為神,他的靈魂要升天的觀念。在後來發現的《金字塔銘文》中有這樣的話:「為他(法老)建造起上天的天梯,以便他可由此上到天上」。
金字塔就是這樣的天梯。
同時,角錐體金字塔形式又表示對太陽神的崇拜,因為古代埃及太陽神「啦」的標志是太陽光芒。金字塔象徵的就是刺破青天的太陽光芒。因為,當你站在通往基澤的路上,在金字塔棱線的角度上向西方看去,可以看到金字塔象撒向大地的太陽光芒。
《金字塔銘文》中有這樣的話:「天空把自己的光芒伸向你,以便你可以去到天上,猶如拉的眼睛一樣」。後來古代埃及人對方尖碑的崇拜也有這樣意義,因為方尖碑也表示太陽的光芒。
有人認為古埃及人不可能建造出金字塔,說金字塔也許是外星人造出來的,也許是更遠古的人類留下的,因為,金字塔的謎太多了!
金字塔是古埃及奴隸制國王的陵寢。這些統治者在歷史上稱之為「法老」。法老們不僅活著時統治人間,而且幻想死後成神,主宰陰界,因此,「法老」死後,便取出內臟,浸以防腐劑,填入香料,將屍體長久保存,稱作「木乃伊」。金字塔便是存放「法老」木乃伊的陵寢。現在,埃及境內保存至今的金字塔共 96 座,大部分位於尼羅河西岸可耕谷地以西的沙漠邊沿。
大型的金字塔一般建於古王國時期的三至六王朝(約公元前 2664~前 2180 年),在古埃及之都孟菲斯之北不遠的吉薩、塞加拉、拉蘇爾,梅杜姆以及阿布西爾等地都有大量的遺址。
由於金字塔是一種方錐形的建築物,古埃及文稱它為「庇里穆斯」,意思是「高」;而其底座呈四方形,愈上愈窄,直至塔頂,從四面看都像漢字的「金」字,所以中國歷來譯稱「金字塔」。
在眾多金字塔中,最為著名的是吉薩大金字塔,它位於開羅西南約 13公里的吉薩地區。這組金字塔共有 3 座,分別為古埃及第四王朝的胡夫(第二代法老)、卡夫勒(第四代法老)和孟考勒(第六代法老)所建。
胡夫金字塔,又稱齊阿普斯金字塔,興建於公元前 2760 年,是歷史上最大的一座金字塔,也是世界上的人造奇跡之一,被列為世界 7 大奇觀的首位。該塔原高 146.5 米,由於幾千年的風雨侵蝕,現高 138 米。原四周底邊各長230 米,現長 220 米。錐形建築的四個斜面正對東、南、西、北四方,傾角為 51 度 52 分。塔的四周原鋪設著一條長約 1 公里的石灰石道路,目前在塔的東、西兩側尚有遺跡可尋。整個金字塔建在一塊巨大的凸形岩石上,佔地約 5.29 萬平方米,體積約 260 萬立方米,是由約 230 萬塊石塊砌成。外層石塊約 11.5 萬塊,平均每塊重 2.5 噸,最大的一塊重約 16 噸,全部石塊總重量為 684.8 萬噸。其地理位置為東經 31°07′北緯 29°58′。
令人吃驚的是,這些石塊之間沒有任何粘著物,而是一塊石頭直接疊在另一塊石頭上,完全靠石頭自身的重量堆砌在一起的,表面接縫處嚴密精確,連一個薄刀片都插不進去。而塔的東南角與西北角的高度誤差也僅 1.27 厘米。這是當時徵召了 10 萬勞力、前後歷時 30 年才建成的。
胡夫金字塔的入口位於塔的北壁第十三石級,距地面約 20 米高。入口處四塊巨大的石板構成「人」字形拱門,往裡是 100 余米長的坡狀隧道直達墓室。墓室長 10.43 米,寬 5.21 米,高 5.82 米,與地面的垂直距離為 42.28米。室內僅有一具深褐色磨光的大理石石棺,棺內空空,棺蓋去向不明。墓室上方有 5 層房間,最高的一層頂蓋是三角形的,為的是把上面壓下的重量均勻地分布在兩邊。同時,墓室還有砌築在石塊中的通風道。胡夫大金字塔外形庄嚴、雄偉、樸素、穩重,與周圍無垠的高地、沙漠渾然一體,十分和諧。它的內部構造復雜多變,匠心獨具,自成風格,凝聚著非凡的智慧。該金字塔歷經數千年滄桑,地震搖撼,不倒塌,不變形,顯示了古代不可思議的高度科技水平與精湛的建築藝術。聯合國教科文組織因此把它列為全世界重點保護文物之一,成為古埃及文明的象徵。
吉薩的第二座金字塔,即卡夫勒所造的金字塔,位置居中。它比胡夫金字塔略小,但其藝術風格與工程設計的精確,則均可與之媲美。而且由於其建在一塊較高的台地上,乍看上去,彷彿比前者還雄偉。塔基底長 215.7 米,高 143.6 米,也是用石灰岩和花崗石砌築的。它所遺存的附屬建築較為完整壯觀,包括以巨石建成的兩座廟宇:上廟和下廟。
孟考勒建造的第三座金字塔位於南端,體積最小,但十分精緻。它的底邊長 108.7 米,高 66.5 米。吉薩的這 3 座金字塔都曾被盜,墓中財寶已基本流失,但它們所體現的古代埃及人民爐火純青的工程技術,每天都吸引著千千萬萬的各國遊客。
【金字塔外觀】
金字塔具今已有4500年的歷史,由於它形似漢字中的「金」字,因而被稱為「金字塔」,金字塔本身是一座王陵建築。它規模宏偉,結構精密,塔內除墓室和通道外都是實心,定部呈錐角。金字塔歷經多次地震都巋然不動,完好無損。它被譽為當今最高的古代建築物和世界八大奇跡之首。
金字塔前有座獅身人面像,是古國王第四王朝法老胡夫的兒子哈沸拉的形象,它叫斯芬克斯,高20米,長57米,僅一隻耳朵就有兩米高。除獅爪是用石頭砌成之外,整個獅身人面像是一塊天然的大岩石鑿成的。鼻部有損傷,據說是在一次戰爭中被拿破崙的士兵用大炮轟掉的。斯芬克斯象徵著法老的權利至高無上,威不可侵。
【
【如何建造】
如果說關於金字塔大膽而奇妙的設計的傳說還能為現代人所接受,那麼它的規模如此巨大的建造過程就難以令人想像了。
胡夫的金字塔是用上百萬塊巨石壘起來的,每塊石頭平均有2000多公斤重,最大的有100多噸重。這些巨石是從尼羅河東岸開采出來,即無吊車裝卸,也無輪車運送。
被稱為「西方史學之父」的希羅多德曾記載,建造胡夫金字塔的石頭是從「阿拉伯山」(可能是西奈半島)開采來的。不過我們現在知道,石頭多半是本地開採的,修飾其表面的石灰石,是從河東的圖拉開采運來。在那時開採石頭並不容易,因為當時人們並沒有炸葯,也無鋼釺。埃及人當時是用銅或青銅的鑿子在岩石上打上眼,然後插進木楔,灌上水,當木楔子被水泡脹時,岩石便被脹裂。這樣的方法在今天看來也許很笨拙,但在4000多年前,卻是很了不起的技術。從採石場運往金字塔工地也極為困難。古代埃及人是將石頭裝在雪橇上,用人和牲畜拉。為此需要寬闊而平坦的道路。修建運輸石料的路和金字塔的地下墓室就用了10年的時間。
在建造胡夫金字塔時,胡夫強迫所有的埃及人為他做工,他們被分成10萬人的大群來工作,每一大群人要勞動3個月。這些勞動者中有奴隸,但也有許多普通的農民和手工業者。古埃及奴隸是藉助畜力和滾木,把巨石運到建築地點的,他們又將場地四周天然的沙土堆成斜坡,把巨石沿著斜坡拉上金字塔。就這樣,堆一層坡,砌一層石,逐漸加高金字塔。建造胡夫金字塔花了整整20年的時間。
對於希羅多德的說法,後人提出了許多的疑問。但是到今天仍然是一個沒有人能做出完滿答案的難題。人們怎能不佩服埃及人民的偉大力量和智慧!
本世紀來,隨著飛碟觀察和研究活動越來越廣泛,有人甚至把神秘的金字塔同變幻莫測的飛碟上的外星人聯系起來。他們認為,在幾千年前,人類是不可能有建造金字塔這樣的能力,只有外星人才能有。他們經過計算還發現,通過開羅近郊胡夫金字塔的經線把地球分成東、西兩個半球,它們的陸地面積是相等的。這種「巧合」大概是外星人選擇金字塔建造地點的用意。
然而,一位叫戴維杜維斯法國化學家,提出了一個關於金字塔建造的全新見解,他認為,建造金字塔的巨石不是天然的,而是人工澆築的。他從一位考古學家那裡,得到5塊從埃及胡夫金字塔上取下的小石塊,對它們逐個加以化驗。出乎意料的是,化驗結果證明,這些石塊由貝殼石灰石組成。盡管考古證明,人類在幾千年前就已掌握混凝土製作技術,但這些貝殼石灰石澆築得如此堅如磐石,以至很難將它們與花崗岩區別開來,實在使人難以相信。
戴維杜維斯由此推測,當時古埃及人建造金字塔是採用「化整為零」的辦法,即將攪拌好的混凝土裝進筐子,抬上或背上正在建造中的金字塔。這樣,只要掌握一定的技術,就能澆築出一塊一塊的巨石,將塔一層一層加高,這種做法既「省力」又省工,據他估計,當時在工地上勞動的人僅有1500人,而不是象希羅多德所說的那樣每批都有10萬人。
更出乎意料之外的是,這位法國科學家還在石塊中發現了一縷一英寸長的人頭發。這縷頭發可能就是他們辛勤勞動和燦爛智慧的見證。但上述這些說法都還是一些推測。
但無論如何,修建金字塔,一定是集中了當時古代埃及人的所有聰明才智,因為它需要解決的難題肯定是很多的。但是這些問題都解決了,金字塔修起來了,而且屹立了4000多年,這本身就是一大奇跡。所以,可以說,金字塔是古代埃及人民智慧的結晶,是古代埃及文明的象徵。
有的人不相信依靠簡單的協作也可以創造出奇跡,不相信地球上的人類自身會創造出金字塔這樣的奇跡,把它說成是天外來客的創造。這顯然是不正確的,這無助於人們探索自己的歷史,認識自己的能力。
相傳,古埃及第三王朝之前,無論王公大臣還是老百姓死後,都被葬入一種用泥磚建成的長方形的墳墓,古代埃及人叫它「馬斯塔巴」。後來,有個聰明的年輕人叫伊姆荷太普,在給埃及法老左塞王設計墳墓時,發明了一種新的建築方法。他用山上採下的呈方形的石塊來代替泥磚,並不斷修改修建陵墓的設計方案,最終建成一個六級的梯形金字塔——這就是我們現在所看到的金字塔的雛形。
在古代埃及文中,金字塔是梯形分層的,因此又稱作層級金字塔。這是一種高大的角錐體建築物,底座四方形,每個側面是三角形,樣子就像漢字的「金」字,所以我們叫它「金字塔」。伊姆荷太普設計的塔式陵墓是埃及歷史上的第一座石質陵墓。
左塞王之後的埃及法老紛紛效仿他,在生前就大肆為自己修建墳墓,從此在古埃及掀起一股營造金字塔之風。由於金字塔起源於古王國時期,而且最大的金字塔也建在此時期內,因此,埃及的古王國時期又被稱為金字塔時代。
古代埃及的法老們為什麼要將墳墓修成角錐體的形式,即修成漢字中的金字形呢? 原來,在最早的時候,埃及的法老是准備將馬斯塔巴作為死後的永久性住所的。後來,大約在第二至第三王朝的時候,埃及人產生了國王死後要成為神,他的靈魂要升天的觀念。在後來發現的《金字塔銘文》中有這樣的話:
「為他(法老)建造起上天的天梯,以便他可由此上到天上」。
金字塔就是這樣的天梯。同時,角錐體金字塔形式又表示對太陽神的崇拜,因為古代埃及太陽神「啦」的標志是太陽光芒。金字塔象徵的就是刺破青天的太陽光芒。因為,當你站在通往基澤的路上,在金字塔棱線的角度上向西方看去,可以看到金字塔象撒向大地的太陽光芒。
古埃及所有金字塔中最大的一座,是第四王朝法老胡夫的金字塔。
這座大金字塔原高146.59米,經過幾千年來的風吹雨打,頂端已經剝蝕了將近10米。但在1888年巴黎建築起埃菲爾鐵塔以前,它一直是世界上最高的建築物。這座金字塔的底面呈正方形,每邊長230多米,繞金字塔一周,差不多要走一公里的路程。
胡夫的金字塔,除了以其規模的巨大而令人驚嘆以外,還以其高度的建築技巧而著名。
另外,在大金字塔身的北側離地面13米高處有一個用4塊巨石砌成的三角形出入口。這個三角形用得很巧妙,因為如果不用三角形而用四邊形,那麼,一百多米高的金字塔本身的巨大壓力將會把這個出入口壓塌。而用三角形,就使那巨大的壓力均勻地分散開了。在四千多年前對力學原理有這樣的理解和運用,能有這樣的構造,確實是十分了不起的。胡夫死後不久,在他的大金字塔不遠的地方,又建起了一座金字塔。這是胡夫的兒子哈夫拉的金字塔。它比胡夫的金字塔低3米,但由於它的地勢稍高,因此看起來似乎比胡夫的金字塔還要高一些。塔的附近建有一個雕著哈夫拉的頭部而配著獅子身體的大雕像,即所謂「獅身人面像」,西方人稱它為「司芬克斯」。雕像高20米,長57米,一隻耳朵就有兩米高。除獅是用石塊砌成之外,整個獅身人面像是在一塊巨大的天然岩石上鑿成的。它至今已有4500多年的歷史。為什麼刻成獅身呢?在古埃及神話里,獅子乃是各種神秘地方的守護者,也是地下世界大門的守護者。因為法老死後要成為成太陽神,所以就造了這樣一個獅身人面像為法老守護門戶。 第四王朝以後,其他法老雖然建造了許多金字塔,但規模和質量都不能和上述金字塔相比。第六王朝以後,隨著古王國的分裂和法老權力下降以及埃及人民的反抗和有些人的盜墓,常把法老的「木乃伊」從金字塔里拖出來,所以埃及的法老們也就不再建造金字塔,而是在深山裡開鑿秘密陵墓了。
史前遺址的長期定向作用,都會在其自身內部形成一個能量場。大金字塔處於地球上,時時刻刻受到宇宙射線的轟擊,堆壘所用的石塊在長年累月中逐漸扮演著儲存能量的角色。宇宙射線或電磁波穿透石塊的同時,能量也會隨著被穿透石塊的厚度不同而呈現不同的衰減。 大金字塔獨特的正四角錐體結構,其內部空間是一個很好的和諧共振腔體。來自宇宙的各種射線,人為的電磁波在其內部空間和諧共振,結合匯聚的地磁力,還有萬有引力的作用,形成一個內部能量場(匹熱迷能或金字塔能)。古老相傳「時間懼怕金字塔」,可能就是指大金字塔內部的能量場顯現阻礙自然進程的現象,即本應該自然而然發生的進程,當處於大金字塔內部的能量場中,則該進程被延緩了,甚至有的向相反方向進行。 放置在大金字塔內部能量場的有機物體如動物屍體,不會腐爛變質(這是自然進程),而是脫水干化成木乃伊;而無機物例如金屬物體,則能長期保留其金屬光澤,從專業角度說,這就是自然進程的氧化作用延緩了,逆向的還原作用增強了。金屬晶體由無序排列又能回歸到原先的有規則排列。對於人體,匹熱迷能或金字塔能則可以快速消除疲勞,加速體力的恢復;增強自身免疫力,促進機體組織細胞自愈。對於微生物如病毒、真菌等,則抑制其繁殖。
【分布】
金字塔分布在尼羅河兩岸,古上埃及和下埃及,今蘇丹和埃及境內。 金字塔是古埃及法老的陵寢,都大小不一,最大的是胡夫金字塔,高137.2米,底長230米,共用230萬塊平均每塊2.5噸的石塊,佔地52000平方公尺。
【金字塔的數字之謎】
有人對最大的金字塔——胡夫金字塔測量和研究後,提出了許多蘊含在大金字塔中的數字之謎。譬如: 延伸胡夫大金字塔底面正方形的縱平分線至無窮則為地球的子午線;穿過胡夫大金字塔的子午線,正好把地球上的陸地和海洋分成均勻的兩半,而且塔的重心正好坐落在各大陸引力的中心。 把大金字塔底面正方形的對角線延長,恰好能將尼羅河口三角洲包括在內,而延伸正方形的縱平分線,則正好把尼羅河口三角洲平分。 大金字塔的底面周長230.36米,為362.31庫比特(古埃及一種度量單位),這個數字與一年中的天數相近。 大金字塔的原有高度146.7米(現已塌落至137.3米)乘以10億,約等於地球到太陽之間的距離。 大金字塔4個底邊長之和,除以高度的兩倍,即為3.14——圓周率。 大金字塔本身的重量乘上7×1015(8000個金字塔就有地球重量了,太不可信!)恰好是地球的重量。 大金字塔高度的平方,約為21520米,而其側面積為21481平方米,這兩個數字幾乎相等。 從大金字塔的方位來看,4個側面分別朝向正東、正南、正西、正北,誤差不超過0.5度。在朝向正北的塔的正面入口通路的延長線,放一盆水代替鏡子用,那麼北極星便可以映到水盆上面來。 …… 這些數字關系是一種偶然巧合,還是建造者的有意設計? 許多科學家指出,這些數字關系並不是那麼神秘,除一些是巧合外,有些數字並不完全符合事實真相。譬如:以52度左右傾斜面建造的四方角錐,用其高h去除其底邊的兩倍,即2s/h,都得到接近π的值。據古希臘歷史學家希羅德的記述,埃及人建造胡夫大金字塔時使角錐的每一面的面積等於錐高的平方,按這個方案設計確實可以得到這種數字關系。 此外,還有些數字反映了古埃及人民在數學和天文方面取得的傑出成績。比如,古埃及人已懂得用水面定位的方法(即先灌水,利用水平面平整地基),獲得精確的地平面;古埃及人選定一顆(或幾顆)恆星,藉助簡單器械仔細觀測,記錄恆星在地平線上的出沒位置,然後平分從觀察點到恆星出沒點形成的角就測出了子午線。 當然,也有些科學家提出不同看法。他們認為事情並非那麼簡單,為什麼除大金字塔外,其它建築物不能提供那麼多代表相當科技水平的數字?以古埃及人的科技知識水平能建造出奇跡般的充滿謎的金字塔嗎? 看來,事情確實並不簡單,持不同觀點的科學家們仍在爭論……
⑧ 鋁合金是什麼時候發明的是誰發明的鋁合金的主要歷史。(在線等)
鋁合金包含很多種不同的類型,很難說哪種鋁合金具體由誰發明的。
最早的鋁專合金通常認為是屬1906年由德國的冶金專家威爾姆發明,他在鋁中加入少量的鎂和銅,製成了硬度極高的鋁合金,此後該專利被德國公司杜拉收購。經過一百年的發展,鋁合金的工藝有了長足發展,今天已經得到了廣泛應用。
⑨ 誰發明了鐵
我們通常說的「鐵」分「生鐵」和「熟鐵」兩種,包括「鋼」在內,都是以鐵(Fe)和碳(C)兩種元素為主的一種合金。人們通常把含碳量在0.05%以下的叫熟鐵,0.05%到2.0%的叫鋼,2.0%到6.67%的叫生鐵。 人類早期煉得的熟鐵通常叫塊煉鐵,它是鐵礦石在800到1000攝氏度左右的條件下,用木炭直接還原得到的。出爐產品是一種含有大量非金屬夾雜的海綿狀固體塊。塊煉鐵和生鐵比較起來,有如下幾個缺點:一是它不能從爐里流出,取出鐵塊時,爐膛要受到不同程度的破壞,不能連續生產,生產率比較低,產量比較小。二是成形費工費時。三是所含非金屬夾雜比較多,要通過反覆鍛打才能排除。四是含碳量往往比較低,因而很軟。生鐵的冶煉溫度是1150到1300攝氏度,出爐產品呈液態,可以連續生產,可以澆鑄成型,非金屬夾雜比較少,質地比較硬,冶煉和成形率比較高,從而產量和質量都大大提高。由塊煉鐵到生鐵是煉鐵技術史上的一次飛躍。 我國鋼鐵冶煉技術的發展道路和世界各國是不完全相同的。國外一般是先有塊煉鐵,經過長期緩慢發展之後才有生鐵。國外最早的塊煉鐵據說是公元前1200年前後發明出來的(有土爾其境內赫梯族Hettler BC1200之說),但是直到公元十四世紀才有生鐵。我國卻不是這樣。我國冶鐵術不晚於商代中期,而且早在春秋時期已発現有生鐵冶鐵術,這就表明我國是世界上最早發明並使用生鐵的國家。 1972年在石家莊藁城台西商代遺址中出土的鐵刃銅鉞,是目前我國發現的年代最早的鐵器,也是人類最早使用和製造的鐵器;而台西發現的鐵礦石和經冶煉的鐵礦渣,證明在3400多年前石家莊的先人已掌握了冶鐵技術,為世界最早的鐵礦渣。 我國現已發現確屬春秋晚期的鐵器共有九件;1951年在湖南長沙識字嶺楚墓出土凹口鋤一件;1952年在長沙龍洞坡楚墓出土刮刀一件;1958年在常德楚墓出土刮刀一件;1964年在江蘇六合程橋吳墓出土鐵丸一件;1972年在程橋另一吳墓出土鐵條一件;1976年在長沙楊家山楚墓出土劍一件、刮刀一件、鼎形器一件;1978年在河南淅川下寺楚墓出土玉莖劍一件。上述楚吳鐵器遺物經金相鑒定,楊家山鐵劍系滲碳鋼,程家橋鐵丸是白口生鐵,楊家山鼎形器是白口鑄鐵,程橋鐵條則為塊煉鍛件。 戰國中晚期,鐵器在我國農業、手工業生產中占據了主導地位。據不完全統計,目前出土的戰國鐵質生產工具大約十六種左右,其中多數是生鐵和它的柔化處理件,塊煉鐵處於輔助地位。這表明這時我國生鐵生產已經有了比較大的發展。 我國生鐵技術發明比較早的原因是多方面的,我們以為在技術上至少應包括以下幾點:一是我國冶銅術中很早就使用了比較強的鼓風裝置。二是很早就對冶煉用的原料進行了比較好的選擇和處理。三是很早就發明了比較高大的冶煉豎爐。一般認為,我國生鐵技術的發明和發展同青銅技術有密切的關系。 可鍛鑄鐵 可鍛鑄鐵原是白口鐵經高溫退火得到的一種高強度鑄鐵,具有一定的塑性和沖擊韌性。依熱處理條件的差別,又可分成白心可鍛鑄鐵和黑心可鍛鑄鐵兩種:白心可鍛鑄鐵以脫碳為主,又叫脫碳可鍛鑄鐵;黑心可鍛鑄鐵以石墨化為主,又叫石墨化可鍛鑄鐵。 國外的白心可鍛鑄鐵是公元1722年由法國人首先發明的。公元1826年,美國人又發明了黑心可鍛鑄鐵。此後一個相當長的時期里,人們都把白心可鍛鑄鐵叫做「歐洲式可鍛鑄鐵」,把黑心可鍛鑄鐵叫做「美洲式可鍛鑄鐵」。其實,這兩種可鍛鑄鐵,我國早在兩千多年前都已經發明了。 「洛陽水泥製品廠戰國早期灰坑遺址」出土過一件鐵鏟,鏟體基本銹蝕,只在銎(qióng)部(裝柄的孔)有部分金屬殘留,在金相顯微鏡下顯示了黑心可鍛鑄鐵組織,基體是鐵素體,上面分布著團絮狀退火石墨。這是到現在為止世界上經過科學分析的最早的鑄鐵可鍛化退火處理件。戰國中晚期後,可鍛化處理工藝有了比較大的發展,主要表現在:第一,分布地域更廣了。在北方,目前經分析過的有河北易縣燕下都遺址的鐵钁、鐵鋤、鐵鐏等,在南方有湖北包山出土的空首斧、湖南長沙出土的鐵鏟等。第二,部分器件已經處理得比較好,器件斷面基本上是可鍛鑄鐵組織,中心沒有白口鐵殘余,如燕下都的鐵鐏等。漢代到南北朝時期,鑄鐵可鍛化技術發展到比較成熟的階段:一是使用范圍有了進一步擴展。近年在山東薛城、河南南陽、澠池和鞏義市,北京清河和大藻台,湖北銅綠山等地,都發現了這類器件。南陽瓦房庄出土的農器有十二作,經過分析,九件是普通可鍛鑄鐵,兩件是鑄鐵脫碳鋼,只有一件是白口鐵。二是技術水平有了進一步提高。凡處理過的器伴,中心很少有白口鐵組織殘留,石墨發育比較好,形態多和現代可鍛鑄鐵相當。這些可鍛鐵中,有白心的,也有黑心的,多數是農具。 鑄鐵可鍛化處理有十分重要的意義。在常溫下,碳在鑄鐵中主要有兩種存在形式:一是化合態,主要是滲碳體;二是自由石墨態,有條狀、團絮狀、球狀石墨等。碳的存在形式不同,同一成分的鑄鐵,性能也是不盡相同的。白口鐵中,碳全部以滲碳體形式存在,因滲碳體硬度很高,塑性極低,所以白口鐵性硬而脆。通過可鍛化處理,白口鐵中的碳或以自由石墨態形式析出,或因氧化而去除,從而使材料強度提高,硬脆性減少,綜合機械性能得到改善。戰國中期以後,我國在農業、手工業中這樣廣泛地使用了鐵器,可鍛鑄鐵的發明和發展是起了重要作用的。 球墨可鍛鑄鐵 球墨可鍛鑄鐵因所含石墨呈球狀而得名。它有比較高的強度、塑性和韌性,鑄造加工性能也比較好。 1974年,河南澠池發掘了一個北魏鐵器窖,裡面藏有從漢代到北魏的鐵器四千多件,種類有生產工具、兵器、日用器皿以及鑄范、鐵材等。有一件鐵斧,整體經過脫碳退火處理,器件斷面大部分相當於含碳百分之○·四的中碳鋼,沒有石墨析出。但在銎的底部發現有球狀石墨,直徑是二十微米,分布在平均厚度約三,二毫米、總長五十毫米的U形斷面上,共約三十顆,外形比較規整。這類具有球狀石墨的鑄件在南陽瓦房庄、鞏義市鐵生溝等兩漢冶鑄遺址也有發現。特別值得指出的是鞏義市鐵生溝一件漢代鐵钁,它的石墨發育良好,有明顯的核心和放射性結構,和現行國家球墨鑄鐵標准一類A級相當。從現有研究資料看,這種球狀石墨應是白口鐵退火過程中得到的。 在國外,鑄態球墨是1947年後使用了加進球化劑的方法才得到的。多年來,人們一直試圖用白口鐵退火的方式來獲得球狀石墨,但是難度很大。我國古代生鐵含硅量長期偏低,在低硅的情況下,我國人民不但生產了大量具有絮狀石墨的可鍛鑄鐵,而且生產了部分球墨可鍛鑄鐵,這在世界冶金史上是十分罕見的,實在難能可貴 關於最早的煉鐵技術是誰發明的問題有好多不同的說法,一說是前1400多年兩河流域北部的米坦尼王國,一說是赫梯,一說是巴比倫人。但是可以肯定的是煉鐵技術最早出現在兩河流域,中國史學家也承認中國是「較早」發明煉鐵技術的國家。不過後來在技術的發展上中國人後來居上,在漢朝領先世界了。
⑩ 鐵,是誰發明的
誰最早發明鐵等冶金技術? 我們通常說的「鐵」分「生鐵」和「熟鐵」兩種,包括「鋼」在內,都是以鐵(Fe)和碳(C)兩種元素為主的一種合金。人們通常把含碳量在0.05%以下的叫熟鐵,0.05%到2.0%的叫鋼,2.0%到6.67%的叫生鐵。 人類早期煉得的熟鐵通常叫塊煉鐵,它是鐵礦石在800到1000攝氏度左右的條件下,用木炭直接還原得到的。出爐產品是一種含有大量非金屬夾雜的海綿狀固體塊。塊煉鐵和生鐵比較起來,有如下幾個缺點:一是它不能從爐里流出,取出鐵塊時,爐膛要受到不同程度的破壞,不能連續生產,生產率比較低,產量比較小。二是成形費工費時。三是所含非金屬夾雜比較多,要通過反覆鍛打才能排除。四是含碳量往往比較低,因而很軟。生鐵的冶煉溫度是1150到1300攝氏度,出爐產品呈液態,可以連續生產,可以澆鑄成型,非金屬夾雜比較少,質地比較硬,冶煉和成形率比較高,從而產量和質量都大大提高。由塊煉鐵到生鐵是煉鐵技術史上的一次飛躍。 我國鋼鐵冶煉技術的發展道路和世界各國是不完全相同的。國外一般是先有塊煉鐵,經過長期緩慢發展之後才有生鐵。國外最早的塊煉鐵據說是西元前1200年前後發明出來的(有土爾其境內赫梯族Hettler BC1200之說),但是直到西元十四世紀才有生鐵。我國卻不是這樣。我國冶鐵術不晚於商代中期,而且早在春秋時期已発現有生鐵冶鐵術,這就表明我國是世界上最早發明並使用生鐵的國家。 1972年在石家莊藁城台西商代遺址中出土的鐵刃銅鉞,是目前我國發現的年代最早的鐵器,也是人類最早使用和製造的鐵器;而台西發現的鐵礦石和經冶煉的鐵礦渣,證明在3400多年前石家莊的先人已掌握了冶鐵技術,為世界最早的鐵礦渣。 我國現已發現確屬春秋晚期的鐵器共有九件;1951年在湖南長沙識字嶺楚墓出土凹口鋤一件;1952年在長沙龍洞坡楚墓出土刮刀一件;1958年在常德楚墓出土刮刀一件;1964年在江蘇六合程橋吳墓出土鐵丸一件;1972年在程橋另一吳墓出土鐵條一件;1976年在長沙楊家山楚墓出土劍一件、刮刀一件、鼎形器一件;1978年在河南淅川下寺楚墓出土玉莖劍一件。上述楚吳鐵器遺物經金相鑒定,楊家山鐵劍系滲碳鋼,程家橋鐵丸是白口生鐵,楊家山鼎形器是白口鑄鐵,程橋鐵條則為塊煉鍛件。 戰國中晚期,鐵器在我國農業、手工業生產中占據了主導地位。據不完全統計,目前出土的戰國鐵質生產工具大約十六種左右,其中多數是生鐵和它的柔化處理件,塊煉鐵處於輔助地位。這表明這時我國生鐵生產已經有了比較大的發展。 我國生鐵技術發明比較早的原因是多方面的,我們以為在技術上至少應包括以下幾點:一是我國冶銅術中很早就使用了比較強的鼓風裝置。二是很早就對冶煉用的原料進行了比較好的選擇和處理。三是很早就發明了比較高大的冶煉豎爐。一般認為,我國生鐵技術的發明和發展同青銅技術有密切的關系。 可鍛鑄鐵 可鍛鑄鐵原是白口鐵經高溫退火得到的一種高強度鑄鐵,具有一定的塑性和沖擊韌性。依熱處理條件的差別,又可分成白心可鍛鑄鐵和黑心可鍛鑄鐵兩種:白心可鍛鑄鐵以脫碳為主,又叫脫碳可鍛鑄鐵;黑心可鍛鑄鐵以石墨化為主,又叫石墨化可鍛鑄鐵。 國外的白心可鍛鑄鐵是西元1722年由法國人首先發明的。西元1826年,美國人又發明了黑心可鍛鑄鐵。此後一個相當長的時期里,人們都把白心可鍛鑄鐵叫做「歐洲式可鍛鑄鐵」,把黑心可鍛鑄鐵叫做「美洲式可鍛鑄鐵」。其實,這兩種可鍛鑄鐵,我國早在兩千多年前都已經發明了。 「洛陽水泥製品廠戰國早期灰坑遺址」出土過一件鐵鏟,鏟體基本銹蝕,只在銎(qióng)部(裝柄的孔)有部分金屬殘留,在金相顯微鏡下顯示了黑心可鍛鑄鐵組織,基體是鐵素體,上面分布著團絮狀退火石墨。這是到現在為止世界上經過科學分析的最早的鑄鐵可鍛化退火處理件。戰國中晚期後,可鍛化處理工藝有了比較大的發展,主要表現在:第一,分布地域更廣了。在北方,目前經分析過的有河北易縣燕下都遺址的鐵钁、鐵鋤、鐵鐏等,在南方有湖北包山出土的空首斧、湖南長沙出土的鐵鏟等。第二,部分器件已經處理得比較好,器件斷面基本上是可鍛鑄鐵組織,中心沒有白口鐵殘余,如燕下都的鐵鐏等。漢代到南北朝時期,鑄鐵可鍛化技術發展到比較成熟的階段:一是使用范圍有了進一步擴展。近年在山東薛城、河南南陽、澠池和鞏義市,北京清河和大藻台,湖北銅綠山等地,都發現了這類器件。南陽瓦房庄出土的農器有十二作,經過分析,九件是普通可鍛鑄鐵,兩件是鑄鐵脫碳鋼,只有一件是白口鐵。二是技術水平有了進一步提高。凡處理過的器伴,中心很少有白口鐵組織殘留,石墨發育比較好,形態多和現代可鍛鑄鐵相當。這些可鍛鐵中,有白心的,也有黑心的,多數是農具。 鑄鐵可鍛化處理有十分重要的意義。在常溫下,碳在鑄鐵中主要有兩種存在形式:一是化合態,主要是滲碳體;二是自由石墨態,有條狀、團絮狀、球狀石墨等。碳的存在形式不同,同一成分的鑄鐵,性能也是不盡相同的。白口鐵中,碳全部以滲碳體形式存在,因滲碳體硬度很高,塑性極低,所以白口鐵性硬而脆。通過可鍛化處理,白口鐵中的碳或以自由石墨態形式析出,或因氧化而去除,從而使材料強度提高,硬脆性減少,綜合機械性能得到改善。戰國中期以後,我國在農業、手工業中這樣廣泛地使用了鐵器,可鍛鑄鐵的發明和發展是起了重要作用的。 球墨可鍛鑄鐵 球墨可鍛鑄鐵因所含石墨呈球狀而得名。它有比較高的強度、塑性和韌性,鑄造加工性能也比較好。 1974年,河南澠池發掘了一個北魏鐵器窖,裡面藏有從漢代到北魏的鐵器四千多件,種類有生產工具、兵器、日用器皿以及鑄范、鐵材等。有一件鐵斧,整體經過脫碳退火處理,器件斷面大部分相當於含碳百分之○·四的中碳鋼,沒有石墨析出。但在銎的底部發現有球狀石墨,直徑是二十微米,分布在平均厚度約三,二毫米、總長五十毫米的U形斷面上,共約三十顆,外形比較規整。這類具有球狀石墨的鑄件在南陽瓦房庄、鞏義市鐵生溝等兩漢冶鑄遺址也有發現。特別值得指出的是鞏義市鐵生溝一件漢代鐵钁,它的石墨發育良好,有明顯的核心和放射性結構,和現行國家球墨鑄鐵標准一類A級相當。從現有研究資料看,這種球狀石墨應是白口鐵退火過程中得到的。 在國外,鑄態球墨是1947年後使用了加進球化劑的方法才得到的。多年來,人們一直試圖用白口鐵退火的方式來獲得球狀石墨,但是難度很大。我國古代生鐵含硅量長期偏低,在低硅的情況下,我國人民不但生產了大量具有絮狀石墨的可鍛鑄鐵,而且生產了部分球墨可鍛鑄鐵,這在世界冶金史上是十分罕見的,實在難能可貴。
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