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  • 1 # 銜筆書史

    這個問題很有意思,不請自來試答一下~

    中國古代使用鐵器的時間相當早,1972年的時候,在河北藁城臺商代古墓中就曾經出土過一件裝有鐵刃的銅鉞,從當時所做的分析鑑定中,研究人員發現這件鐵刃中含有高比重的鎳,並且其中不含人工冶鐵所必然產生的“夾渣”,具備隕鐵的特徵。因此可以斷定,當時的鐵器材料的主要來源就是這些外星來客——隕鐵。

    到了西周末期,中國先民們已經開始採掘鐵礦石進行冶煉制鐵,然而,當時所使用的方法主要是“塊煉法”——在小型的冶煉爐內,以木炭做材料進行冶煉。由於爐溫達不到鐵礦石融化的溫度,所煉出的基本都是海綿狀的固體鐵,質量較差,產量也很低。

    然而,在這一時期,中國工匠們在長期的製陶、冶煉青銅的過程中,已經掌握了豎型高爐的技術——考古人員曾經在洛陽郊區的北窯村發現了西周時期的豎型鍊銅高爐殘體,證明在當時我們已經掌握了高爐冶煉技術,這也為日後鐵器的發展打下了基礎。

    在春秋時期,高爐冶鐵技術已經初具規模,加之鼓風技術的提高,已經可以在高爐中將鐵礦石完全融化,由於鐵水的比重大,融化之後會聚集在高爐底部,從底部的生鐵槽流出後冷卻形成鑄鐵錠,這一程式在原理上已經與現代鍊鐵業幾乎一模一樣。至於生鐵具體的冶煉技術問題,網上已經有很多論述,請自行度娘~

    從這張圖可以看出,當時鐵水從爐中流出之後,是透過“土槽”流動,匯聚、並最終進行冷卻的。

    雖然此時中國已經可以鑄造生鐵,但生鐵的物性脆硬,並不適合加工,利用程度很低。直到西漢時期,中國工匠又發明了“炒鋼法”,透過對生鐵反覆加熱、鍛打達到脫碳的效果,從而得到熟鐵,促進了西漢時期鐵製農具的大發展。

    到了南北朝時期,又出現了將生鐵和熟鐵混合鍛造的“灌鋼”技術。北齊時期的冶金大師綦母懷文將液態生鐵澆在熟鐵之上,混合形成了優質鋼材。並且,綦母懷文發展了淬鍊技術,將三國時期蒲元的水淬技術改為以動物尿液、脂肪進行先後冷卻的“雙液淬火法”。綦母懷文的發明,大大提高了高質量鐵質武器的生產速度,也為之後隋唐時期武功大盛奠定了基礎。

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