第776章学院与炼钢(2 / 2)
由于铁的出现,拥有比青铜更好的金属性能,在春秋战国相交之际,华夏己进入到铁器时代。在许慎的《说文解字》中,曾注明当时所用的日常用语“陶治”“就范”“范围”“模范”等词,便是由冶铸技术转变而来的。
据《管子海王篇》记载:“一女必有一针、一刀”“耕者必有一耒、一(耒+吕)、一铫”。“不尔而成者者,天下无有。”邯郸等地以冶铁致富,并设有专门管理炼铁的“铁官”,专门经营炼铁的“铁商”。
《管子》一书,虽是后人假托管仲之名所著,但却引用了齐国国史,间接的证明了战国中期以后,铁器已取代铜器成为主要的生产工具。对此乐天可以看出,正是铁器的普遍应用,推动春秋时期社会生产发展,使奴隶制向封建制转变,造就了战国时期经济繁荣,百家争鸣的昌盛局面。
从意义上来说华夏铁器的出现,与后世十八世纪中叶,欧州炒钢技术的出现,而能生产出蒸汽机,推动了工业革命有的一比。
值的一提的是,早在战国时期,华夏古代工匠便开始摸索掌握生铁的“柔化处理”,至到两汉时期开始广泛发展,其方法利用长时间加热,来提高生铁的柔性,使生铁转化为韧性铸铁。
东汉时的《太平经》卷七十二中记载:“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。”注云:使工匠取铁矿石,将其冶炼成最初的铁块,然后将其烧炼成生铁水,然后经过万锻,心中多少有些后世炼铁知识的乐天明白,这万锻法是指将生铁反复锻打,其意是为脱碳成钢,也就是最早的炒钢法。
除此外还有另一种炒钢法,将生铁加热成半液体和液体状,然后加入铁矿粉,同时不断搅拌,利用铁矿粉和空气中的氧去掉生铁中的一部分碳,使生铁中的碳含量降低,去渣,直接获得钢,书上说此法亦是出现于两汉交替之时。
后世,人们常把矿石制成钢的工艺叫一步冶炼或理直接冶炼,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。古法炒钢的生产过程也分两步:先炼生铁,后炼钢。
可以说,炒钢的出现便是两步炼钢的开始。虽然是古法炒钢,质量也未必能得到保证,但古法炒钢还是能炼出些高碳钢的,虽然成功率并不高。
根据自己前世的记忆,乐天知道,低碳钢塑性强,强度低,多用于结构承载上;中碳钢塑性,强度适中,用于机械传动,齿轮等;而高碳钢强度大,硬度大,用于切削刀具,工具钢。甚至乐天还记得,华夏在汉代便有了炒钢法的技术,而在西方直到工业革命前,英国才发明了炒钢法。
西方因为炒钢法的出现,在公业革命中发挥了很大的作用,甚至没有炒钢法生产出的钢铁,蒸汽机、发电机等就没有可靠的材料将其实现,蒸汽机、发电机无法制造成功,成为空中楼阁的存在,工业革命自然是无法出现,欧州只能停留在资本主义萌芽皆段段,而得不到进一步的发展。
为此马克思对于炒钢法的出现,给予了极高的评价。
而华夏在汉代便有了炒钢法,比西方早了一千八百多年,纵是没有遇到工业革命,但也是具有划时代意义的大事,因为炒钢法促进了我国古代铁器的广泛使用与社会生产力的发展。
至于炒钢法,为此唐代韩延在所撰今本《夏侯阳算经》中记了两道有关炒钢的算题:一为计算用六千二百八十一斤生铁炼出黄铁(即熟铁),每斤耗五两(即损耗百分之三十一),计算结果是炼出黄铁四千三百一十八斤三两;另一道是用这些黄铁再炼成钢铁三千五百零八斤八两十铢五丝,损耗率百分之十二点五。
通过《夏侯阳算经》,乐天可以推算出至少在唐代便有将生铁炼成熟铁、熟铁炼成钢铁的技术方法。
渐渐的乐天理清了头绪,自己眼下最需要的就是锻出相当于后世中碳钢与高碳钢的钢材来,来制造蒸汽机的主要零部件,而在这些古籍之中,乐天渐渐寻出了炼制高碳钢的方法。
但方法归方法,但距离成功还有一段距离,炒钢法是两汉时发明的冶炼工艺,但炒钢法与百炼钢法耗时耗工,成本故而极高,渐渐被魏晋南北朝时发明的灌钢法取代,使的炒钢法几近于失传,现下想要再将炒钢法复原,并不是一件容易的事。
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