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钢谁发明

发布时间:2021-07-15 16:06:27

1. 钢是在什么年代被发明

中国古代的炼钢技术分几个阶段

炒 钢

炒钢因在冶炼过程中要不断地搅拌好像炒菜一样而得名。

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。

【炒钢工艺大约发明于西汉】。近年在河南巩义市铁生沟、南阳瓦房庄等处都发现过汉代炒钢炉遗址。巩义市遗址断代是西汉中期到新莽,瓦房庄遗址使用时间比较长,由西汉中期到东汉晚期。另外,铁生沟还出土了一些炒炼产品,经分析,有的含碳量是百分之一·二八,有的是百分之○·○四八。文献上关于炒钢的记载最早见于东汉《太平经》卷七十二,书中说:“使工师击治石,求其铁,烧冶之,使成水,乃后使良工万锻之,乃成莫邪耶。”这“水”应指生铁水。“万锻”应指生铁脱碳成钢后的反覆锻打。

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。

百炼钢

“百炼钢”以一种含碳量比较高的炒炼产品作为原料,操作要点是反覆加热锻打,千锤百炼。现在见到的最早百炼钢实物是东汉晚期的制件。1961 年日本大和栎本东大寺古墓出土一把东汉灵帝中平年间(公元184年到189年)的纪年钢刀,上有错金铭文“百练清刚”字样。“练”就是“炼”,“刚”就是 “钢”。在文献中,“百炼钢”一词最早也见于东汉晚期。曹操作宝刀五枚,称誉是“百炼利器”;陈琳(?—217)《武军赋》说:“铠则东胡阙巩,百炼精钢。”这些实物和文献都说明了百炼钢工艺已经兴起。除百炼钢外,我国古代还有“卅炼钢”、“五十炼钢”等说。1974年,山东苍山出土过一把东汉安帝永初六年(公元112年)大钢刀,上有错金铭文“卅湅大刀”字样;1978年徐州铜山出土一把东汉章帝建初二年(公元77年)大钢剑,上有“五十湅”字样;在文献注录中还有东汉和帝永元十六年(公元104年)“卅湅”金马书刀等物。看来,标以“炼数”的制钢工艺至迟在东汉早期就已产生。

宋代沈括《梦溪笔谈》卷三曾对百炼钢的工艺操作作了比较详细的记载,说把“精铁”锻炼一百多火,一锻一称一轻,待到斤两不减,就成“纯钢”了;“凡铁之有钢者,如面中有筋,濯尽柔面,则面筋乃见。”沈括所说的“精铁”,不应是生铁,也不是现代意义的熟铁,由建初“五十湅”长剑、永初“卅湅大刀”等器物的科学考察,以及有关文献来看,应是含碳量稍高的一种炒炼产品。这种炒炼产品所含非金属夹杂是比较多的。一锻一称一轻,是因为逐渐排除这些夹杂,氧化铁皮不断产生并脱落了。说最后“斤两不减”,这是相对来说的,实际上,不断地加热锻打,氧化铁皮不断地产生又脱落,重量总要不断减轻的。渗碳和脱碳都不是百炼过程的主要环节。百炼铜工艺的主要操作是反覆加热锻打。锻打可以去除夹杂,减小残留夹杂的尺寸,使成分均匀,组织致密,有时也可以细化晶粒,从而使材料强度大大提高。曹植(192—232)在他的《宝刀赋》中称赞百炼钢刀能“陆斩犀革,水断龙舟”,沈括在《梦溪笔谈》卷三中说百炼钢“其色清明,磨莹之,则黯黯然青且黑,与常铁迥异。”这都说明了百炼钢性能的优良。

百炼钢是在块铁渗碳钢反覆锻打的基础上,伴随着炒钢技术、刀剑工艺的发展而兴起的。“十炼”,“三十炼”的说法在公元前一世纪的西汉后期就已出现,最初是用在炼铜上的。魏晋时期百炼钢发展到了鼎盛的阶段,之后,虽因一些技术和社会的原因而有所减弱,但一直沿用到了明清时期。百炼钢制作比较艰难,成本比较高,主要用来制造宝刀、宝剑等一类贵重器物,它凝聚着我国古代劳动人民的勤劳和智慧,一定程度上反映了当时金属冶炼和加工技术的先进水平。

铸铁脱碳钢

铸铁脱碳钢是用热处理方法制作出来的。它的操作要点是先生产出白口铁铸件,然后在氧化性气氛中脱碳退火,使含碳量降低到钢的成分范围以下,不析出或很少析出石墨。它的金相组织同近代的钢和熟铁相似。

铸铁脱碳技术大约可以追溯到战国早期。洛阳水泥制品厂战国早期灰坑遗址出土过两件铁锛,对其中一件的銎部作了金相分析,知道它的表层已经脱碳,稍里是珠光体,中心是白口铁组织。这表明铁锛进行过不完全的脱碳退火处理,应属铸铁脱碳钢的前身或早期阶段。经秦、汉、魏、晋到南北朝时期,这项技术发展到相当成熟的阶段,主要表现在:第一,进行这种处理的器物更多了。近年在北京大葆台、河北武安和河南渑池、南阳瓦房庄、郑州古荥镇、鲁山望城岗等处都有发现,种类有铁斧、铁剪、铁铲、铁小刀、铁凿、铁笄、铁犁、铁铧等成形件,以及梯形和长方形的小铁板等半成品件。第二,多数器件的整个断面都已经脱碳成钢或熟铁,中心再没有白口铁组织残余,没有或只有微量石墨在晶粒间界析出。第三,部分器件在整体脱碳成钢或熟铁后,经过局部锻打、刃部渗碳或其他加工,获得了更加良好的使用性能。第四,铸铁脱碳钢主要用作手工业工具的斧、剪以及农具的镰一类锋刃器,而一般可锻铸铁主要用作农具的锄、钁、铲一类,至于铁釜、铁范、轴承一类生活用器、生产工具和交通用具,多用白口铁和灰口铁制作,说明当时人们对这些材质的性能已经有了相当认识,也说明铸铁脱碳钢技术、可锻化处理技术已经达到比较高的水平。南北朝时期以后,由于炒钢等冶炼工艺和加工工艺的发展等,铸铁脱碳钢技术、可锻铸铁技术逐渐失去了它们在生产中的重要地位,唐代以后就很少看到了。

铸铁脱碳钢的发明具有十分重要的意义。古代一般是没有铸钢的,而锻钢生产率很低,加工成形比较难,所含杂质比较多。我国古代利用生铁生产率比较高、容易成型、夹杂比较少的优点,通过脱碳退火的办法,得到一种组织和性能同近代铸钢相近的铸件,这是我国古代冶金技术上的一项重大发明。

灌 钢

所谓“灌钢”,用宋代苏颂的话来说,就是“以生柔相杂和,用以 作刀剑锋刃者”。“生”就是生铁,“柔”应是一种可锻铁,只从含碳量看,应包括现代意义的钢和熟铁。所以依苏颂所说,灌钢是由生铁和可锻铁在一起冶炼得到的、用来制作刀剑锋刃的一种含碳比较高、质量比较好的钢。

灌钢发明时间似可追溯到汉魏晋时期。东汉末年王粲(177-217)的《刀铭》中说:“灌襞已数、质象已呈。”西晋张协《七命》中说:“乃炼乃烁,万辟千灌。”“辟”同“襞”,意思就是“叠”,指钢铁材料的多层积叠,多次折叠。“灌”应指“灌炼”,就是“灌钢”。

南北朝时期,灌钢工艺有了一定的发展,南朝梁代陶弘景说灌钢是“杂炼生鍒作刀镰者”。既然灌钢已用作刀、镰一类普通生产工具和生活用器,可见它的生产已经比较普遍。北朝东魏北齐间的綦毋怀文用灌钢制造了一把大钢刀,叫“宿铁刀”,“斩甲过三十札”,非常锋利。

在历史上,灌钢有过好几种不同的操作工艺。一种是把生铁和柔铁片捆在一起,用泥封住,入炉冶炼,如沈括《梦溪笔谈》卷三所说:“用柔铁屈盘之,乃以生铁陷其间,泥封炼之,锻令相入,谓之‘团钢’,亦谓之‘灌钢 ’。”一种是把生铁放在熟铁(可锻铁)片的上面,生铁先化,渗淋到熟铁中,如宋应星《天工开物》卷十四所说:“用熟铁打成薄片如指头阔,长寸半许,以铁片束包尖紧,生铁安置其上,又用破草履盖其上,泥涂其底下,洪炉鼓鞲,火力到时,生钢先化,渗淋熟铁之中,两情投合。取出加锤,再炼再锤,不一而足。俗名团钢,亦曰灌钢者是也。”一种是“苏钢”,它是灌钢发展的高级阶段,灌钢的优点在这里得到了最充分的表现。

苏钢操作的要点是:先把熟铁料放到炉里鼓风加热,后把生铁的一端斜放到炉口里加热。当炉温达到一千三百摄氏度左右时,炉里生铁不断熔滴,熟铁料已经软化,便用钳子钳住生铁块,使铁水均匀地浇淋到熟铁料上。浇淋完毕后,停止鼓风,夹出钢团,砧上锤击,去除夹杂。一般要渗淋两次。苏钢冶炼高明的地方有两点:一是熟铁组织比较疏松,所含氧化夹杂比较多,硅、锰、碳含量比较高,灌炼时氧化反应比较剧烈,有利于渣、铁分离。二是熟铁 所含铁氧化物和生铁中的碳作用后,部分铁可被还原出来,提高了 金属收得率。

灌钢以生铁和可锻铁作为原料,灌炼操作在生铁熔点以上进行,因此生产率比较高,渣、铁分离比较好;人们可以通过控制原料配比和鼓风等操作来控制产品成分,因此产品质量也比较好。在公元1740年坩埚液态炼钢法发明以前,世界上制钢工艺基本上属于固态冶炼和半液态冶炼,渣、铁分离比较难。像灌钢这样,成分比较容易控制,渣、铁分离也比较好,在古代制钢技术中是十分罕见的。

2. 钢铁是谁发明的

魏晋南北朝时期
《重修政和证类本草·玉石部》“铁精”条引南齐陶弘景的话:“专钢铁是杂炼生属(生铁)鍒(熟铁)作刀镰者”。近年从河南渑池、洛阳,四川昭化,湖北均县,江苏南京等地出土的大量农具犁、铲、、锄、镰等,也都为白口铁柔化制成的。说明魏晋南北朝时期制造农具的原料质量有较大提高。

3. 钢铁是谁发明的

尼古拉·奥斯特洛夫斯基

4. 钢和铁是什么时候发明的

问题应该是制钢和制铁(技术)是什么事发明的吧?
制铁术的出现至少是在公元前1900年,而在我国的正式广泛的使用大概是在公元前500年(西周);
制钢术大概见于我国的时期是在制铁后600年左右的东汉。制钢只是比制铁需要更高的温度(去碳),

5. 不锈钢是谁发明的

英国冶金专家享利·布雷尔利 19世纪最伟大的发现之一是如何炼钢。这种金属是铁和数量受一定控制的碳的混合物。它容易生产,而且非常坚硬。工程师们把钢广泛用在19世纪生产的许多新机器上。 但是钢有一个大问题,它容易生锈。那些经持 续敲打和暴露在湿气中的工具,会很快腐蚀。随着时间的推移,科学家们试图通过使其他金属与钢相熔合,形成各种抗锈合金,去寻找到解决这一问题的途径。 左图:厨房里的许多用具都是用不锈钢制作的,人们非常熟悉。刃具、烹饪用具、包括盘子、勺子、蒸锅和过滤器,全都是用这种金属制造的。它不易生锈,容易清洗,而且导热性能好。所以对这些用具而言,不锈钢是一种理想的材料。 这些科学家中最成功的是英国冶金专家享利·布雷尔利。1912年,布雷尔利把铬与钢熔合起来,生产出一种适合于来复枪枪管的合金。 布雷尔利认识到熔合后产生的金属对铁锈具有抵抗力。实际上他提供 了一个18%的铬加上8%的镍的公式。布雷尔利提出,这对刃具会很理想。而且,1941年他就有了用该材料造出餐刀和餐叉。这种金属以“不锈钢”而出名。 右图:不锈钢的抗锈特性,加上它闪烁的外观,使它成为20世纪中期流行的厨房用品。厨房洗涤槽、锅架、门柄甚至家具,往往都是用不锈钢制造的。 现在,用不锈钢制造出了范围庞大的众多商品。 如今使用的各种不锈钢有100多种类型,具有铬、镍和其他金属的不同比例。所有这些钢都有着独特的性能,例如寒冷时也容易成形,或者具有抗撞击、抗铁锈的能力。

6. 不锈钢是谁发明的

最先认识到不锈钢具有抗腐蚀性能的是德国的两位科学家蒙纳茨和博尔斯特。蒙纳茨于 1911年在德国获得了生产不锈钢的专利。然而说到不锈钢真正的发明者,蒙纳茨似乎比不上英国的冶金学家亨利•布雷尔利。

第一次世界大战期间,布雷尔利受英国政府军部兵工厂委托,研究武器的改进工作。那时,战争需要大量的枪支,但是由于技术条件的限制,士兵们用的步枪膛极易磨损,而且容易生锈。于是,布雷尔利想发明一种不易磨损和生锈的合金钢。后来,他往钢中加入各种各样的元素,做了若干试验。但多次的试验都未获得理想的效果。有一次,他把铬掺入到炼钢的原料里,新材料出来后,外表亮闪闪,十分吸引人。他高兴地把这种钢制成了枪管。可惜,这种钢质地太脆了,在第一次射击试验中,它就“粉身碎骨”了。

布雷尔利在锈蚀的废铁堆中发现,大部分废铁都锈蚀了,只有几块掺入铬的钢管碎片仍然亮晶晶的。这一发现使布雷尔利十分惊喜,他急忙拾回这些“宝贝”详细研究。

经试验分析发现,这些铬钢任凭日晒雨淋也不易生铸,又不像一般钢铁一样“怕”酸碱。由于铬钢太脆、太贵,不能造枪管,于是布雷尔利把这种不生锈的钢介绍给了一家餐具厂,生产出各种不锈钢刀、叉等,使不锈钢顿时轰动了欧洲。1916年,布雷尔利取得不锈钢的专利,人们也尊称他为“不锈钢之父”。

7. 钢起源于什么时候

西周时期
我国冶铁术大约发明于西周时期,比欧洲晚,可是它一经发明,不久就出现了生铁,后来者居上,使我国成为世界上最早发明并使用生铁的国家。

1964年,江苏六合程桥镇出土一件春秋晚期的铁块,经鉴定是白口生铁。这是到现在为止我国出土并且经过科学分析的最早生铁实物。战国中晚期,铁器在我国农业、手工业生产中占据了主导地位。据不完全统计,目前出土的战国铁质生产工具大约十六种左右,其中多数是生铁和它的柔化处理件,块炼铁处于辅助地位。这表明这时我国生铁生产已经有了比较大的发展。

我国生铁技术发明比较早的原因是多方面的,我们以为在技术上至少应包括以下几点:一是我国冶铜术中很早就使用了比较强的鼓风装置。二是很早就对冶炼用的原料进行了比较好的选择和处理。三是很早就发明了比较高大的冶炼竖炉。一般认为,我国生铁技术的发明和发展同青铜技术有密切的关系。

说起冶金,学过化学的人可以说无人不知无人不晓。冶金就是冶炼金属,古代的冶金是用焙烧、熔炼的方法,把矿石中的金属提取出来。例如,炼铁就是将含铁的矿石(铁矿石)和木炭或焦炭混合,在高温下使氧化铁还原成铁。很明显,冶金实质上是一种化学反应。古人虽然不太了解这种变化的实质,但他们在实践中已经初步掌握了这种方法,他们在冶金过程中实际上是在进行化学反应的操作。从这个意义上说,古代从事冶金的人是化学工艺家,或者说是化学手艺人,而冶金本身则是原始的化学工艺。

冶金人的武器是什么呢?我们已经知道,冶金需要高温,这就需要有能够达到很高温度的冶金炉,而要获得高温,非有鼓风设备不可。这就是说,冶金人的主要武器是冶金鼓风炉。

以我国来说,在公元前6世纪,就有了冶铁术的记载,到汉代冶铁术已有很大发展。熔化铁需要高温,由此推测,当时可能已经有了冶铁鼓风炉。鼓风炉,重要的是鼓风设备。最初的鼓风设备是个特制的大皮橐,用力压皮橐,空气从中压出,通过竹管吹到炼铁炉中。

由于炼铁炉需要不断吹进大量空气,而人力鼓风太费力了。大约在公元初年,南阳太守杜诗,实地总结了炼铁工人的经验,发明了“水排”,也就是水力鼓风设备。后世的许多总结农业生产经验的农书,都讲到“水排”。水排的原理,简单地说,就是利用水流推动一个装有叶板的大轮子,把水力转变为机械转动,这个大轮子转动通过一系列机械装置带动上面的轮子转动,进而推动鼓风设备鼓风。我国著名农学家徐光启的《农政全书》一书中,有“水排”的图形,见下图所示:

皮橐是一种很原始的鼓风设备。随着实践的发展,鼓风设备不断进步,从皮橐发展为“木扇”,这种“木扇”已经是简单的风箱了,它通过木制的箱盖板的开闭鼓风(见上图)。用木制设备比用皮,材料比较容易得到。进一步发展,便是风箱了。风箱发明的年代已不能确切知道。1637年,在宋应星的名著《天工开物》一书中,已经画出了风箱图,从图中所见,这种风箱已经和现代手工业工人用的手风箱的形式一样了。详见下图。

图中表示:风箱与冶金炉相接,风箱向炉内鼓风,提高温度,熔化的金属流入土槽中。

风箱的制造原理很简单(见下图):做一个长方形木箱,箱内装一个可以推拉的大活塞,拉手露在箱外便于推拉;箱的两端有通风口,各装上一个只能向内开闭的活门,(图中2、3),在箱的下部或侧部装一个通气管,通气管的侧面有一个吹风口,通气管两端各有只能向下或向上开闭的活门(图中4、5)。活塞向前推,活塞后面空气变得稀薄,箱外空气推开活门2进入箱内,与此同时,活塞前的空气被压缩,推开活门4进入通气管由吹风口吹出。活塞向后拉,空气压开活门3进入箱内,箱内空气推开活门5进入通气管由吹风口吹出。总之,活塞一推一拉,箱内空气均能压送出去。用风箱鼓风,使冶金炉内空气量加大,也就是送氧气量加大,可以使火越烧越旺。

单有炉子还不行,有了炉子还得有燃料。炉子只是一种能量转化装置,例如,烧煤的炉子,是通过煤的燃烧提供热能的,炉子本身仅仅是供作煤燃烧的设备。这就是说,煤炉的能量来源是煤,而不是炉子,如果没有煤只有炉子,是不能取暖也不能烧水做饭的。居家过日子的人都知道,买了炉子还要买煤,就是这个道理。煤是燃料,也叫能源,能源(或说燃料)是能够产生能量的资源,它是人类生存和发展的物质基础,也是炼铁的重要手段。中国古代炼铁,起初使用木炭,后来发现了煤(称为石炭),逐步用煤炭代替了木炭。西汉时,有的书中已有了开采煤炭和利用煤炭炼铁的正式记载。这说明,煤炭也是冶金人的重要武器之一。

8. 中国最早的钢是什么时候产生的

春秋时期。

中国是世界上最早生产钢的国家之一。考古工作者曾经在湖南长沙杨家山专春秋晚属期的墓葬中发掘出一把铜格“铁剑”,通过金相检验,结果证明是钢制的。这是迄今为止我们见到的中国最早的钢制实物。它说明从春秋晚期起中国就有炼钢生产了,炼钢生产在中国已有2500多年的历史。

春秋战国时期,楚国制造的兵器闻名天下。《史记·礼书》和《苟子·议兵篇》中都谈到楚国的宛(今河南省南阳)出产的兵器刃锋象蜂刺三样厉害,这肯定是钢制的。因为铁制的刀剑过于柔软,不可能达到象蜂刺一样的锐利程度。

(8)钢谁发明扩展阅读:

在人类发明炼铁之后不久,就学会了炼钢。由于钢较之最初的生铁有更好的物理、化学、机械性能,所以很快就得到大量的应用。但是由于技术条件的限制,人们对钢的应用一直受到钢的产量的限制,直到十八世纪工业革命之后,钢的应用才得到了突飞猛进的发展。

钢可以铸成不锈钢去味皂来出售。不锈钢去味皂是一种用不锈钢打造的特殊钢块,永远不会变小,使用时如同一般香皂的用法,这种不锈钢去味皂来自于德国 ,它不能去污,但能除臭,沾满腥味的手,用不锈钢去味皂洗过30至40秒,能使腥味消失。

9. 钢是谁发明的啊

2000年前的西域人发明的----小弟才疏学浅,个人看法啊。建议您去看看电视剧《汉武大帝》也许您会知道答案的!具体到是谁发明的就不知道了!

10. 谁发明了铁

我们通常说的“铁”分“生铁”和“熟铁”两种,包括“钢”在内,都是以铁(Fe)和碳(C)两种元素为主的一种合金。人们通常把含碳量在0.05%以下的叫熟铁,0.05%到2.0%的叫钢,2.0%到6.67%的叫生铁。 人类早期炼得的熟铁通常叫块炼铁,它是铁矿石在800到1000摄氏度左右的条件下,用木炭直接还原得到的。出炉产品是一种含有大量非金属夹杂的海绵状固体块。块炼铁和生铁比较起来,有如下几个缺点:一是它不能从炉里流出,取出铁块时,炉膛要受到不同程度的破坏,不能连续生产,生产率比较低,产量比较小。二是成形费工费时。三是所含非金属夹杂比较多,要通过反覆锻打才能排除。四是含碳量往往比较低,因而很软。生铁的冶炼温度是1150到1300摄氏度,出炉产品呈液态,可以连续生产,可以浇铸成型,非金属夹杂比较少,质地比较硬,冶炼和成形率比较高,从而产量和质量都大大提高。由块炼铁到生铁是炼铁技术史上的一次飞跃。 我国钢铁冶炼技术的发展道路和世界各国是不完全相同的。国外一般是先有块炼铁,经过长期缓慢发展之后才有生铁。國外最早的块炼铁据说是公元前1200年前后发明出来的(有土爾其境內赫梯族Hettler BC1200之說),但是直到公元十四世纪才有生铁。我国却不是这样。我国冶铁术不晚于商代中期,而且早在春秋時期已発現有生铁冶铁术,这就表明我国是世界上最早发明并使用生铁的国家。 1972年在石家庄藁城台西商代遗址中出土的铁刃铜钺,是目前我国发现的年代最早的铁器,也是人类最早使用和制造的铁器;而台西发现的铁矿石和经冶炼的铁矿渣,证明在3400多年前石家庄的先人已掌握了冶铁技术,為世界最早的铁矿渣。 我国现已发现确属春秋晚期的铁器共有九件;1951年在湖南长沙识字岭楚墓出土凹口锄一件;1952年在长沙龙洞坡楚墓出土刮刀一件;1958年在常德楚墓出土刮刀一件;1964年在江苏六合程桥吴墓出土铁丸一件;1972年在程桥另一吴墓出土铁条一件;1976年在长沙杨家山楚墓出土剑一件、刮刀一件、鼎形器一件;1978年在河南淅川下寺楚墓出土玉茎剑一件。上述楚吴铁器遗物经金相鉴定,杨家山铁剑系渗碳钢,程家桥铁丸是白口生铁,杨家山鼎形器是白口铸铁,程桥铁条则为块炼锻件。 战国中晚期,铁器在我国农业、手工业生产中占据了主导地位。据不完全统计,目前出土的战国铁质生产工具大约十六种左右,其中多数是生铁和它的柔化处理件,块炼铁处于辅助地位。这表明这时我国生铁生产已经有了比较大的发展。 我国生铁技术发明比较早的原因是多方面的,我们以为在技术上至少应包括以下几点:一是我国冶铜术中很早就使用了比较强的鼓风装置。二是很早就对冶炼用的原料进行了比较好的选择和处理。三是很早就发明了比较高大的冶炼竖炉。一般认为,我国生铁技术的发明和发展同青铜技术有密切的关系。 可锻铸铁 可锻铸铁原是白口铁经高温退火得到的一种高强度铸铁,具有一定的塑性和冲击韧性。依热处理条件的差别,又可分成白心可锻铸铁和黑心可锻铸铁两种:白心可锻铸铁以脱碳为主,又叫脱碳可锻铸铁;黑心可锻铸铁以石墨化为主,又叫石墨化可锻铸铁。 国外的白心可锻铸铁是公元1722年由法国人首先发明的。公元1826年,美国人又发明了黑心可锻铸铁。此后一个相当长的时期里,人们都把白心可锻铸铁叫做“欧洲式可锻铸铁”,把黑心可锻铸铁叫做“美洲式可锻铸铁”。其实,这两种可锻铸铁,我国早在两千多年前都已经发明了。 “洛阳水泥制品厂战国早期灰坑遗址”出土过一件铁铲,铲体基本锈蚀,只在銎(qióng)部(装柄的孔)有部分金属残留,在金相显微镜下显示了黑心可锻铸铁组织,基体是铁素体,上面分布着团絮状退火石墨。这是到现在为止世界上经过科学分析的最早的铸铁可锻化退火处理件。战国中晚期后,可锻化处理工艺有了比较大的发展,主要表现在:第一,分布地域更广了。在北方,目前经分析过的有河北易县燕下都遗址的铁钁、铁锄、铁鐏等,在南方有湖北包山出土的空首斧、湖南长沙出土的铁铲等。第二,部分器件已经处理得比较好,器件断面基本上是可锻铸铁组织,中心没有白口铁残余,如燕下都的铁鐏等。汉代到南北朝时期,铸铁可锻化技术发展到比较成熟的阶段:一是使用范围有了进一步扩展。近年在山东薛城、河南南阳、渑池和巩义市,北京清河和大藻台,湖北铜绿山等地,都发现了这类器件。南阳瓦房庄出土的农器有十二作,经过分析,九件是普通可锻铸铁,两件是铸铁脱碳钢,只有一件是白口铁。二是技术水平有了进一步提高。凡处理过的器伴,中心很少有白口铁组织残留,石墨发育比较好,形态多和现代可锻铸铁相当。这些可锻铁中,有白心的,也有黑心的,多数是农具。 铸铁可锻化处理有十分重要的意义。在常温下,碳在铸铁中主要有两种存在形式:一是化合态,主要是渗碳体;二是自由石墨态,有条状、团絮状、球状石墨等。碳的存在形式不同,同一成分的铸铁,性能也是不尽相同的。白口铁中,碳全部以渗碳体形式存在,因渗碳体硬度很高,塑性极低,所以白口铁性硬而脆。通过可锻化处理,白口铁中的碳或以自由石墨态形式析出,或因氧化而去除,从而使材料强度提高,硬脆性减少,综合机械性能得到改善。战国中期以后,我国在农业、手工业中这样广泛地使用了铁器,可锻铸铁的发明和发展是起了重要作用的。 球墨可锻铸铁 球墨可锻铸铁因所含石墨呈球状而得名。它有比较高的强度、塑性和韧性,铸造加工性能也比较好。 1974年,河南渑池发掘了一个北魏铁器窖,里面藏有从汉代到北魏的铁器四千多件,种类有生产工具、兵器、日用器皿以及铸范、铁材等。有一件铁斧,整体经过脱碳退火处理,器件断面大部分相当于含碳百分之○·四的中碳钢,没有石墨析出。但在銎的底部发现有球状石墨,直径是二十微米,分布在平均厚度约三,二毫米、总长五十毫米的U形断面上,共约三十颗,外形比较规整。这类具有球状石墨的铸件在南阳瓦房庄、巩义市铁生沟等两汉冶铸遗址也有发现。特别值得指出的是巩义市铁生沟一件汉代铁钁,它的石墨发育良好,有明显的核心和放射性结构,和现行国家球墨铸铁标准一类A级相当。从现有研究资料看,这种球状石墨应是白口铁退火过程中得到的。 在国外,铸态球墨是1947年后使用了加入球化剂的方法才得到的。多年来,人们一直试图用白口铁退火的方式来获得球状石墨,但是难度很大。我国古代生铁含硅量长期偏低,在低硅的情况下,我国人民不但生产了大量具有絮状石墨的可锻铸铁,而且生产了部分球墨可锻铸铁,这在世界冶金史上是十分罕见的,实在难能可贵 关于最早的炼铁技术是谁发明的问题有好多不同的说法,一说是前1400多年两河流域北部的米坦尼王国,一说是赫梯,一说是巴比伦人。但是可以肯定的是炼铁技术最早出现在两河流域,中国史学家也承认中国是“较早”发明炼铁技术的国家。不过后来在技术的发展上中国人后来居上,在汉朝领先世界了。

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