㈠ 谁发明了世界须先的灌钢法
灌钢法
古代汉族劳动人民发明的一种先进炼钢工艺。是中国早期炼钢技术一项最突出的成就。
由北齐著名冶金家綦母怀文发明。
17世纪以前,西方各国一般都是采取熟铁低温冶炼的办法,钢铁不能熔化,铁和渣不易分离,碳不能迅速渗入。经过“块炼法”--“百炼钢”--“炒钢法”的发展历程,中国发明了灌钢法,成功解决这一难题,为世界冶炼技术的发展做出划时代贡献。
㈡ 钢是在什么年代被发明的
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。
㈢ 我国的灌钢法的发明是在
答案C
本题旨在考查再认、再现历史知识的能力。灌钢法的发明,使钢的产量和质量有了很大的提高,是中国冶金史上的一件大事。在教材内容中有对这一发明时间的明确表述,解题时只需准确再现有关知识即可。正确答案应是C。
㈣ 灌钢法是哪一朝发明的 陶弘景是哪一朝的人
灌钢法是东晋南朝时期发明的,南朝齐、梁时的陶弘景首先记载了灌钢法.
㈤ 谁发明灌钢法
大约在东汉末,我国已可能出现了炼钢新工艺“灌钢”法的初始形式。南北朝时,綦毋怀文对这一炼钢工艺进行了重大改进和完善,使这种新的炼钢方法趋于稳定,操作更加方便、实用。灌钢法同百炼法、炒钢法等炼钢方法相比有明显的优点,在高温下,液态生铁中的碳分及硅、锰等与熟铁中的氧化物夹杂发生剧烈氧化反应,这样可以去除杂质,纯化金属组织,提高金属质量。因此,灌钢法可以减少反复折叠、锻打的次数,提高劳动生产率;而且灌钢法操作简便,易于掌握,便于推广。
灌钢自出现以来,尤其是綦毋怀文进行了重大改进之后,在我国逐渐推广开来。南北朝时期,民间已用它制作刀、镰等;到了唐朝,灌钢得到进一步发展,特别是在今天的河北一带,许多冶炼家在使用綦毋怀文创造的冶炼工艺;到宋代,灌钢流行全国,已经取代炒钢和百炼钢,成为当时主要的炼钢方法;到明朝时,灌钢技术进一步发展,出现了新的工艺形式“苏钢”,这是灌钢的高级发展阶段;直到近现代,在安徽的芜湖、湖南的湘潭、四川的重庆、威远等地人们还在使用;可见其影响深远。灌钢的出现,为我国炼钢技术和生产的发展起了巨大的推动作用,在柑锅炼钢法发明之前,它一直是一种先进的主要炼钢方法。而綦毋怀文对灌钢工艺的发展作出了巨大贡献。 綦毋怀文在制刀和热处理方面同样做出了杰出贡献。他总结了前人在制刀技术和热处理方面的丰富实践经验,经过不断钻研和实践探索,创造了一套新的制刀工艺和热处理技术。他做出的刀极其锋利,能够一下子斩断铁甲30札。
在綦毋怀文之前,我国古代的钢刀大都用百炼钢制成,这样制做的刀、剑虽然性能优异锋利无比,但也存在不少缺陷,整把刀全部用百炼钢制成,因此价格昂贵;如一把东汉时期的名钢剑的价钱可以购买当时供7个人吃两年9个月的粮食。而且百炼钢制作刀剑费时费力,三国时,曹操命有司制作宝刀5把,用了三年时间。为此,綦毋怀文对制刀工艺进行了重大更新,他用灌钢法炼制的钢做成刀的刃部,而用含碳量低的熟铁作刀背,这样制成的刀具刃口锋利而不易折断,刚柔兼备、经久耐用。这表明綦毋怀文对钢铁的性能有比较深刻的认识,而且能根据不同的用途合理选择材质,发挥各种材质的优点和长处,节省某些贵重材料,降低成本和费用。一把刀的背部、刃口实际起着不同的作用,因而要求具有不同的性能。一般来说,刃口主要起刺杀作用,因而要求有比较高的硬度,这样才能保证刀的锋利,所以应该选择含碳量较高、硬度较大的钢来制造。而刀背主要起一种支撑作用,要求有比较好的韧性,使刀在受到比较大的冲击时不致折断,这样就要选择含碳量较低、韧性较大的熟铁。綦毋怀文正是有了上述类似认识,在制作刀具时才能够将熟铁和钢巧妙结合起来,将二者恰到好处地用在合适的地方,既满足了钢刀的不同部分的不同要求,又节省大量昂贵钢材,利于钢刀的推广和普及。这种制刀工艺,今天还在沿用。
㈥ 试题:“我国灌钢法 的发明在哪个朝代”的答案及解析
灌钢法,古代中国劳动人民发明的一种先进炼钢工艺。是中国早期炼钢技术一项最突出的成就。由北齐著名冶金家綦母怀文发明。17世纪以前,西方各国一般都是采取熟铁低温冶炼的办法,钢铁不能熔化,铁和渣不易分离,碳不能迅速渗入。经过“块炼法”--“百炼钢”--“炒钢法”的发展历程,中国发明了灌钢法,成功解决这一难题,为世界冶炼技术的发展做出划时代贡献。——常识科技篇。
㈦ ‘灌钢法’是哪个年代的
南北朝时期,已经出现了技术更为先进的灌钢法,用此法制作的兵器坚韧锋利。北宋时期,已经有了以煤作为燃料冶铁的明确记载。冶铁炉的温度因此得到提高,于是加速了冶炼进程,提高了冶铁业的生产效率。