影响世界的100大中国古代发明与发现: 生铁炼钢法
生铁炼钢法
百炼钢在东汉时就已经问世了,“百炼”一词来源于王充的《论衡·状留篇》,文章中提到:“干将之剑,久在炉炭,锋利刃,百熟炼厉……”。可见当时的名剑干将也是由百炼钢所铸。
西晋刘琨《重赠卢谌》的两句诗中写道:“何意百炼钢,化为绕指柔?”钢铁也可以柔软到“绕指柔”,这并不是古代中国人民的一种想象,而是中国古代的冶炼方法的确已经达到了这个程度。这种生产技术是指百炼法,用它生产出来的钢也叫百炼钢。顾名思义,用这种炼钢工艺练出来的钢,要经过反复锤炼、锻打,所以后世的“百炼成钢”,“千锤百炼”等成语就是从这里得出的。
生铁被发明以后,因为它含碳量高,质脆容易断裂,人们就对它进行了很多改进,在《铸铁术》一文中已经做了解释,但是,对生铁的冶炼技术的创新还不仅于此,人们开始把铁炼成钢。
其中一项杰出的技术就是炒钢,它是古代把生铁炼成钢或熟铁的主要方法。用这种方法在冶炼的过程中,需要不停的搅拌,就像厨师在炒菜一样,因此被形象地称为炒钢。炒钢工艺操作简便,可以连续大规模生产,效率高,所得钢材或熟铁的质量高,这在冶金史上具有重大意义。
百炼钢也是一种古老的炼钢工艺,其特点就是反复加热锻打。生铁或炒钢经过反复锻打可以排除钢中滞留的杂物,还可以减小残留物的大小,从而使钢的成分趋于均匀,组织趋于致密,细化晶粒,改善钢的性能。古代在打制精钢时往往要经过多次锻打,直至钢的分量不减才表示炼成百炼钢。
百炼钢在东汉时就已经问世了,“百炼”一词来源于王充的《论衡·状留篇》,在文章中提到:“干将之剑,久在炉炭,锋利刃,百熟炼厉……”。可见当时的名剑干将也是由百炼钢所铸。1974年,山东临沂地区苍山汉墓中,出土了一把东汉永初六年(公元112年)制造的钢刀,全长111.5厘米,这是迄今为止发现的最早的百炼钢产品。
魏晋时期是百炼钢发展的鼎盛时期。由于百炼钢的强度非常适合铸剑和打造兵器,所以在这一时期,出现了很多有名的刀剑。曹操曾命工匠打制了五把“百辟刀”,这五把刀做工精良,工匠历时三年才完成。“百辟刀”锋利无比,可以“陆斩犀革,水断龙舟”。三国时的孙权直接以“百炼”命名自己的宝刀。可见在三国时期,百炼钢已经相当普遍了。
百炼钢虽然质量很好,但是需要经过千锤百炼,非常浪费时间和材料,成本很高,不能大量生产。随着对百炼钢需求的增加,这种技术越来越不能满足人们的需求。唐代以后,有关百炼钢的记载减少了,但是这一技术仍然在流传。
在西方,直到1856年才开始用生铁炼钢,比中国晚了两千年左右。
生铁炼钢大大增强了铁的质量,推动了冶金工业的发展,是冶金史上的一个重要发明。百炼钢的出现也进一步提升了钢的品质,推动了钢铁的发展。</p>
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