① 鐵的歷史由來及歷史背景。
鐵是一種化學元素,它的化學符號是Fe,它的原子序數是26,是最常用的金屬。它是過渡金屬的一種。是地殼含量第二高的金屬元素。中國是發現和掌握煉鐵技術最早的國家。1973年在中國河北省出土了一件商代鐵刃青銅鉞,表明中國勞動人民早在3300多年以前就認識了鐵,熟悉了鐵的鍛造性能,識別了鐵與青銅在性質上的差別,把鐵鑄在銅兵器的刃部,加強銅的堅韌性。經科學鑒定,證明鐵刃是用隕鐵鍛成的。隨著青銅熔煉技術的成熟,逐漸為鐵的冶煉技術的發展創造了條件。人體中也含有鐵。另外,鐵還常被用做姓氏等。鐵器的出現使人類歷史產生了劃時代的進步。在世界上最早進行人工煉鐵的是居住在小亞細亞的赫梯人,年代約在公元前1400年左右。前1300~前1100年,冶鐵術傳入兩河流域和古埃及,歐洲的部分地區於前1000年左右也進入鐵器時代。但當時冶煉的都是塊煉鐵,一直到中世紀末(1400年左右)歐洲發明水力鼓風爐以後,才出現冶煉生鐵。
中國開始使用鐵器的年代目前尚無定論。考古發現最早的鐵器屬於春秋時代,其中多數發現於湖南省長沙地區。戰國中期以後,出土的鐵器遍及當時的七國地區,應用到社會生產和生活的各個方面,在農業、手工業部門中並已佔居主要地位,楚、燕等地區的軍隊,裝備基本上也以鐵制武器為主。戰國時期的鐵器還經由朝鮮傳入日本。西漢時期,應用鐵器的地域更為遼闊,器類、數量顯著增加,質量又有提高。東漢時期鐵器最終取代了青銅器。
根據早期鐵器的金相檢驗,中國的塊煉鐵和生鐵可能是同時產生的。春秋末期到戰國初期,是戰國冶鐵史上的一個重要發展階段。此時早期的塊煉鐵已提高到塊煉滲碳鋼,白口生鐵已發展為展性鑄鐵。至遲到西漢中葉,灰口鐵、鑄鐵脫碳鋼興起,隨後又出現生鐵炒鋼(包括熟鐵)的新工藝。東漢時期,炒鋼、百煉鋼繼續發展,到南北朝時雜煉生鍒的灌鋼工藝問世。至此,具有中國特色的古代冶煉技術體系已基本建立。
在人工煉鐵以前,世界上許多文化發達較早的民族,都有過偶爾利用隕鐵制器的歷史。在古埃及前王朝墓中,發現過隕鐵管狀小珠;第11王朝墓中,曾出土裝以銀柄的隕鐵制護身符。在兩河流域烏爾王墓也出土有隕鐵碎片。美洲幾個古文化中心都使用過隕鐵制的箭頭、小刀和工具。中國商代台西遺址和劉家河商墓中,也發現過刃部用隕鐵鍛制的銅鉞。但隕鐵是天體隕落的流星鐵,與人工煉鐵的性質根本不同。隕鐵制器與人工煉鐵的發明沒有必然的聯系鋼鐵是鐵與C(碳)、Si(硅)、Mn(錳)、P(磷)、S(硫)以及少量的其他元素所組成的合金。其中除Fe(鐵)外,C的含量對鋼鐵的機械性能起著主要作用,故統稱為鐵碳合金。它是工程技術中最重要、用量最大的金屬材料。
② 鐵是怎麼發明的
是人們在冶銅的時無意發現的,在約在春秋時出現,主要是做農具,」惡金為器」指的就是鐵.在漢代鐵制兵器才較普遍,代替了青銅的地位.
③ 鐵最早是什麼時候冶煉出來的
中國來是發現和掌握煉鐵技術最早的自國家
中國早在3300多年以前就認識了鐵,熟悉了鐵的鍛造性能,識別
了鐵與青銅在性質上的差別,把鐵鑄在銅兵器的刃部,加強銅的堅韌性。經科學鑒定,證明鐵刃是用隕鐵鍛成的。隨著青銅熔煉技術的成熟,逐漸為鐵的冶煉技術的發展創造了條件。中國最早人工冶煉的鐵是在春秋戰國之交的時期出現的。這從江蘇六合縣春秋墓出土的鐵條、鐵丸,和河南洛陽戰國早期灰坑出土的鐵錛均能確定是迄今為止的我國最早的生鐵工具。
。《國語·齊語》載:「美金(青銅)以鑄劍戟,試諸狗馬;惡金以鑄鉏夷斤*、試諸壤土」;《管子·輕重乙》曰「一農之事必有一耜、一銚、一鐮、一鎒、一椎、一銍、然後成為農。一車必有一斤、一鋸、一釭、一鑽、一鑿、一銶、一軻然後成為車。一女必有一刀、一錐、一箴、一鉥然後成為女」。據研究我國的冶鐵術發明於春秋晚期,戰國時期已普遍使用;冶鐵術發明後,對生產力的提高起著極為重要的作用
④ 鐵的發展歷史
鐵器時代
鐵器時代是人類發展史中一個極為重要的時代。人類最早發現和使用的鐵,是天空中落下來的隕鐵。隕鐵是鐵和鎳、鈷等金屬的混合物,含鐵量較高。在很久以前,人們就曾用這種天然鐵製作過刀刃和飾物,這是人類使用鐵的最早情況。地球上的天然鐵是少見的,所以鐵的冶煉和鐵器的製造經歷了一個很長的時期。當人們在冶煉青銅的基礎上逐漸掌握了冶煉鐵的技術之後,鐵器時代就到來了。
中國最早的關於使用鐵制工具的文字記載,是《左傳》中的晉國鑄鐵鼎。在春秋時期,中國已經在農業、手工業生產上使用鐵器。
鐵在自然界分布極廣,是地殼的重要組成元素之一。因為天然的純鐵在自然界幾乎不存在,鐵礦石的熔點也較高,又不易還原,所以人類利用鐵較銅、錫、鉛、金等還要晚些,在埃及、西南亞等一些文明古國所發現的最早的鐵器,都是由隕鐵加工而成的。1972年,在我國河北省藁城縣台西村出土了一把商代鐵刃青銅鋮,其年代約在公元前十四世紀前後,在青銅鋮上嵌有鐵刃,該鐵刃就是將隕鐵經加熱鍛打後,和鋮體嵌鍛在一起的。我國還曾出土過類似的鐵刃銅鋮和鐵援銅戈各一把,年代相當於商末周初,鐵的部分也是由隕鐵加工成的。人們曾在西亞古蘇美爾人所建的古烏爾城的古墓中,發現一把由隕鐵製成的小斧,在古蘇美爾人所建的古烏爾城的古墓中,發現一把由隕鐵製成的小斧。在古蘇美爾語中,鐵叫做「安巴爾」,意思是「天降之火」,所謂天降之火就是隕石。埃及古人則乾脆把鐵叫做「天石」。可見人們最早認識鐵是從隕石開始的。天降的隕石,數量很少,因此用隕鐵製作的器具當然是很珍貴的,同時還帶有神秘的色彩。用隕石作工具是很少的,所以在生產上,它沒有什麼明顯的影響,但通過對隕石利用,畢竟使人們初步認識到鐵。
世界上許多民族都先後掌握了冶鐵技術。小亞細亞的赫梯人在公元前1300年左右已掌握了冶煉技術,但赫梯國王將冶鐵術視為專利,嚴禁外傳。赫梯王國衰亡後,冶鐵術向外傳播。據考古發掘和文獻記載,使用鐵器最早、最普遍的兩個地區,都為赫梯人的鄰國:其東的敘利亞、巴勒斯坦和其西的希臘。敘利亞、巴勒斯坦地區當時居住著腓尼基人、腓尼斯丁人和以色列人。《舊約全書》的《創世紀》中即提到亞當的第8代孫該隱善作各種青銅和鐵制工具器皿。在巴勒斯坦也考古發現了冶鐵爐多處,年代在公元前13世紀左右。迄今所知最早的鐵犁發現於巴勒斯坦的蓋拉爾遺址(前13-12世紀),可見這一地區已較普遍地在工農業使用鐵器。一般認為,前10世紀以後,敘利亞、巴勒斯坦一帶是古代東方鐵器生產的一個中心。在同一時期,希臘地區也普遍使用鐵器。在雅典陶區的前10世紀的居住遺址中,鐵制工具與武器甚為集中,有長劍、長矛、刀、斧、銼具等物,特別是有鐵制的門閂片等小器物,說明鐵的使用已經相當普遍。自此以後,鐵經敘利亞而傳入西亞其他地區、中亞與北非,經希臘而至東歐、西歐。
⑤ 鐵器最早由哪個國家發明
鐵器(Iron Implements)以鐵礦石冶煉加工製成的器物。鐵器的出現使人類歷史產生了劃時代的進步。在世界上最早進行人工煉鐵的是居住在小亞細亞的赫梯人,年代約在公元前1400年左右。前1300~前1100年,冶鐵術傳入兩河流域和古埃及,歐洲的部分地區於前1000年左右也進入鐵器時代。但當時冶煉的都是塊煉鐵,一直到中世紀末(1400年左右)歐洲發明水力鼓風爐以後,才出現冶煉生鐵。
中國開始使用鐵器的年代目前尚無定論。考古發現最早的鐵器屬於春秋時代,其中多數發現於湖南省長沙地區。戰國中期以後,出土的鐵器遍及當時的七國地區,應用到社會生產和生活的各個方面,在農業、手工業部門中並已佔居主要地位,楚、燕等地區的軍隊,裝備基本上也以鐵制武器為主。戰國時期的鐵器還經由朝鮮傳入日本。西漢時期,應用鐵器的地域更為遼闊,器類、數量顯著增加,質量又有提高。東漢時期鐵器最終取代了青銅器。
根據早期鐵器的金相檢驗,中國的塊煉鐵和生鐵可能是同時產生的。春秋末期到戰國初期,是戰國冶鐵史上的一個重要發展階段。此時早期的塊煉鐵已提高到塊煉滲碳鋼,白口生鐵已發展為展性鑄鐵。至遲到西漢中葉,灰口鐵、鑄鐵脫碳鋼興起,隨後又出現生鐵炒鋼(包括熟鐵)的新工藝。東漢時期,炒鋼、百煉鋼繼續發展,到南北朝時雜煉生鍒的灌鋼工藝問世。至此,具有中國特色的古代冶煉技術體系已基本建立。
在人工煉鐵以前,世界上許多文化發達較早的民族,都有過偶爾利用隕鐵制器的歷史。在古埃及前王朝墓中,發現過隕鐵管狀小珠;第11王朝墓中,曾出土裝以銀柄的隕鐵制護身符。在兩河流域烏爾王墓也出土有隕鐵碎片。美洲幾個古文化中心都使用過隕鐵制的箭頭、小刀和工具。中國商代台西遺址和劉家河商墓中,也發現過刃部用隕鐵鍛制的銅鉞。但隕鐵是天體隕落的流星鐵,與人工煉鐵的性質根本不同。隕鐵制器與人工煉鐵的發明沒有必然的聯系。
⑥ 鐵是什麼時候開始生產的
我國還是世界上最早生產鑄鐵的國家之一。煉鐵技術最早出現在西亞地區(公元前2000年)。我國發明煉鐵術雖然不是最早,卻後來居上。春秋戰國時期已懂得使用人力鼓風以提高爐溫,冶煉出可以澆鑄的鐵水,鑄造鐵鼎。漢代發展為畜力鼓風,水力鼓風。魏晉南北朝時期開始用煤煉鐵。唐宋時期,鐵產量每年超過1000萬斤,鐵器曾經成為我國出口的主要貨物。先進的冶煉技術是我國對世界的偉大貢獻(歐洲11世紀開始知道使用水力鼓風爐,14世紀才得以推廣)。
在中世紀的歐洲,只有修道院或者主教人士才有充足的資金投入到煉鐵工業中去。煉鐵工業的大規模發展仰仗於宗教機構的勢力。如1408年,不列顛的達勒姆主教建立了第一座有文件為證的,利用水力於鼓風器的熟鐵吹煉爐。它的出渣口在煉爐之側。此外,由於採用水力鼓風器,就有可能進行連續作業,從而可用高爐煉鐵,高爐的特點是鐵水和爐渣從爐口底部排出的。
16世紀的高爐在兩側各開一個口,一個是風口,另一個為出鐵口。高爐第六天(一個冶煉期)大約只能出4~5噸鑄鐵。一座高爐貯存在不了這么多的鑄鐵。由於受到容積的限制,遂發展成早期的雙爐。1549年,雙爐能生產出重2200公斤的鐵爐鑄件。
在歐洲高爐的發展過程中,有兩種基本爐型相互競爭,一種是矮爐腹型高爐,和一種是高陡面爐腹型高爐。
1750年,英國的工業革命開始了。在燃燒上用焦炭代替木炭,這種轉變使煉鐵業突破了束縛,不再為木炭的短缺而陷入困境。因為不僅民用燃燒需要大量木料,而且為了提高農業產量也在大量砍伐森林。因此,對於人口密度高的國家,要靠木炭來增加鐵的產量是不易的。
到18世紀末,煤和蒸汽機已使英國的煉鐵業徹底改革,鐵的年產量從公元1720年的2.05×10000噸/年(大多是木炭鐵)增加到1806年2.5×100000噸/年(幾乎全是焦炭鐵)。估計,每生產一噸焦炭需煤3.3噸左右。但是,高爐燒焦炭勢必增加碳含量,以致早期的焦炭生鐵含碳在1.0%以上,全部成為灰口鐵即石墨鐵。
高爐的尺寸在18世紀內一直在增大。從公元1650年約7米,到1794年俄國的涅夫揚斯克高爐已增高到13.5米。因為焦炭的強度大,足以承擔加入的爐料的重量。大多數的煉爐採用爐缸、爐腹和爐身三部分按比例構成。19世紀末,平滑的爐襯公認為標準的爐襯,這基本上已經是現在的爐型。爐底直徑約10米,爐高約30米。全部高爐都設有兩只以上的風嘴。另一個巨大的進步就是採用熱風。20世紀後,現代鋼鐵業就蓬勃發展起來。
⑦ 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。
⑧ 鐵最早是什麼時候冶煉出來的
中國是發現和抄掌握煉鐵技術襲最早的國家
中國早在3300多年以前就認識了鐵,熟悉了鐵的鍛造性能,識別
了鐵與青銅在性質上的差別,把鐵鑄在銅兵器的刃部,加強銅的堅韌性。經科學鑒定,證明鐵刃是用隕鐵鍛成的。隨著青銅熔煉技術的成熟,逐漸為鐵的冶煉技術的發展創造了條件。中國最早人工冶煉的鐵是在春秋戰國之交的時期出現的。這從江蘇六合縣春秋墓出土的鐵條、鐵丸,和河南洛陽戰國早期灰坑出土的鐵錛均能確定是迄今為止的我國最早的生鐵工具。
。《國語·齊語》載:「美金(青銅)以鑄劍戟,試諸狗馬;惡金以鑄鉏夷斤*、試諸壤土」;《管子·輕重乙》曰「一農之事必有一耜、一銚、一鐮、一鎒、一椎、一銍、然後成為農。一車必有一斤、一鋸、一釭、一鑽、一鑿、一銶、一軻然後成為車。一女必有一刀、一錐、一箴、一鉥然後成為女」。據研究我國的冶鐵術發明於春秋晚期,戰國時期已普遍使用;冶鐵術發明後,對生產力的提高起著極為重要的作用
⑨ 鋼和鐵是什麼時候發明的
問題應該是制鋼和制鐵(技術)是什麼事發明的吧?
制鐵術的出現至少是在公元前1900年,而在我國的正式廣泛的使用大概是在公元前500年(西周);
制鋼術大概見於我國的時期是在制鐵後600年左右的東漢。制鋼只是比制鐵需要更高的溫度(去碳),
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。
希望採納