人類早期冶煉的鋼一般都是在低溫還原冶煉後再經滲碳而成,整個過程約分兩步:第一步先由礦石煉取塊鍊鐵,第二步再由塊鍊鐵滲碳成鋼。此滲碳過程中要不斷地摺疊鍛打,以幫助碳的擴散。這樣得到的鋼便叫塊鐵滲碳鋼。燕下都鋼劍等兵器就是由這種鋼製成的。如若控制得當,也有不經第二步,而一次還原冶煉成鋼的,這種鋼便叫塊煉鋼或自然鋼。這兩種鋼的強度和硬度均較塊鍊鐵為高。其缺點是:(1)含碳量一般較低。(2)碳分佈往往不夠均勻。(3)鋼中所含夾雜往往較多。(4)生產率較低。在中原文化區,這種制鋼工藝一直沿用到西漢中期,之後由於炒鋼的發明和發展而漸被取代。滿城漢墓出土的劉勝佩劍和錯金書刀等皆由塊鐵滲碳鋼製成,其夾雜已較燕下都鋼劍為少,組織亦較之均勻緻密。這種鋼主要用來製作刀劍等兵刃器,農業和手工業中使用甚少。
炒鋼工藝是一種半液態冶煉。它以生鐵為原料,把生鐵加熱到液態半液態後,利用鼓風中的氧使生鐵脫碳到鋼和熟鐵的成分範圍。冶煉過程中要不斷地炒動金屬。古謂之“搗剛”,本世紀五十年代以前,習謂之炒鐵、炒“熟鐵”。中國古代炒鋼技術約發明於西漢中晚期。
如前所述,炒鋼冶煉是在半液態下進行的,所以渣鐵分離依然較難,只有透過反覆鍛打,才能進一步排除夾雜。在一定條件下,反覆鍛打的次數越多,夾雜排除越充分,鋼的質量就越好,於是便產生出一種以“煉數”來標明鋼鐵質量的工藝。從現有資料看,“”說約出現於東漢晚期,至,這工藝便達到了比較繁盛的階段。 唐宋之後,因灌鋼工藝的發展等原因,有所減少,但這工藝形式卻一直沿用下來。
灌鋼工藝是中國古代刃鋼生產的主要方法。它以生鐵和“”(一種含碳量較高的炒煉產品)為原料,將它們加熱到生鐵熔點以上,合煉而成鋼。 中國古代關於灌鋼的記載始見於東漢晚期。灌鋼是中國古代的一項傑出創造,它利用生鐵含碳量較高、“熟鐵”含氧化夾雜較多的特點,用“熟鐵”中的氧來氧化生鐵中的矽、錳、碳,造成激烈的“沸騰”,而達到去除夾雜的目的。雖操作簡單,效果卻十分明顯,這是人類古代制鋼工藝中所獲得的最高成就。
人類早期冶煉的鋼一般都是在低溫還原冶煉後再經滲碳而成,整個過程約分兩步:第一步先由礦石煉取塊鍊鐵,第二步再由塊鍊鐵滲碳成鋼。此滲碳過程中要不斷地摺疊鍛打,以幫助碳的擴散。這樣得到的鋼便叫塊鐵滲碳鋼。燕下都鋼劍等兵器就是由這種鋼製成的。如若控制得當,也有不經第二步,而一次還原冶煉成鋼的,這種鋼便叫塊煉鋼或自然鋼。這兩種鋼的強度和硬度均較塊鍊鐵為高。其缺點是:(1)含碳量一般較低。(2)碳分佈往往不夠均勻。(3)鋼中所含夾雜往往較多。(4)生產率較低。在中原文化區,這種制鋼工藝一直沿用到西漢中期,之後由於炒鋼的發明和發展而漸被取代。滿城漢墓出土的劉勝佩劍和錯金書刀等皆由塊鐵滲碳鋼製成,其夾雜已較燕下都鋼劍為少,組織亦較之均勻緻密。這種鋼主要用來製作刀劍等兵刃器,農業和手工業中使用甚少。
炒鋼工藝是一種半液態冶煉。它以生鐵為原料,把生鐵加熱到液態半液態後,利用鼓風中的氧使生鐵脫碳到鋼和熟鐵的成分範圍。冶煉過程中要不斷地炒動金屬。古謂之“搗剛”,本世紀五十年代以前,習謂之炒鐵、炒“熟鐵”。中國古代炒鋼技術約發明於西漢中晚期。
如前所述,炒鋼冶煉是在半液態下進行的,所以渣鐵分離依然較難,只有透過反覆鍛打,才能進一步排除夾雜。在一定條件下,反覆鍛打的次數越多,夾雜排除越充分,鋼的質量就越好,於是便產生出一種以“煉數”來標明鋼鐵質量的工藝。從現有資料看,“”說約出現於東漢晚期,至,這工藝便達到了比較繁盛的階段。 唐宋之後,因灌鋼工藝的發展等原因,有所減少,但這工藝形式卻一直沿用下來。
灌鋼工藝是中國古代刃鋼生產的主要方法。它以生鐵和“”(一種含碳量較高的炒煉產品)為原料,將它們加熱到生鐵熔點以上,合煉而成鋼。 中國古代關於灌鋼的記載始見於東漢晚期。灌鋼是中國古代的一項傑出創造,它利用生鐵含碳量較高、“熟鐵”含氧化夾雜較多的特點,用“熟鐵”中的氧來氧化生鐵中的矽、錳、碳,造成激烈的“沸騰”,而達到去除夾雜的目的。雖操作簡單,效果卻十分明顯,這是人類古代制鋼工藝中所獲得的最高成就。