古代人如何煉鐵

　　中國古代的人們煉鐵的方法是：鐵礦石---(1100-1200爐溫)--生鐵--(鍛打)--鋼--(鍛打)--熟鐵。

　　中國人從東漢開始進入鐵器時代，之前有過少量的鐵器，很難弄清是自己煉造，還是舶來品。無論如何，中國在漢朝掌握了煉鐵法，從東漢開始，青銅正式退出舞臺。但中國的煉鐵法和世界其他地方完全不同，大量采用生鐵制品，煉鐵方法是：用1100-1200度爐溫，把鐵礦石融化，流出后成為鑄鐵。鑄鐵質地堅硬，但很脆，實際使用很困難，不論是做兵器還是鐵器，都不好使。但中國人沒有別得選擇，只能使用這種制品。如果想得到一塊鋼，怎么辦只有一個辦法---鍛打!

　　中國古人把生鐵加熱到接近融化，然后反復鍛打，除去碳硫磷等雜質，如果時間夠長，會得到一塊鋼，再反復鍛打法，會得到一塊低碳鋼，這種含雜質很少的鋼，古人稱之為百煉鋼。算是鐵中的極品，如果再鍛打，就會得到熟鐵，古人稱之為柔鐵。后來的灌鋼、蘇鋼道理都是一樣，把生熟鐵混合加熱鍛打，這里要注意，古人說的熟鐵不是現(xiàn)在的熟鐵，正如古人說的火藥不是現(xiàn)在的火藥一樣。那時的熟鐵其實也是生鐵，只不過性能略有改善。

　　這就是中國古代的煉鐵方法，這種從生鐵鍛打的到鋼的辦法，費時費力，產(chǎn)量極低，曹操為了造五把百煉鋼刀，花了三年的時間。如果使用塊連法做滲碳鋼，不僅時間上大大節(jié)省，而是質量更好，成本也低得多。但中國人根本就不會使用塊連法和制造滲碳鋼。

　　古人煉鐵的方法

　　火法煉銅(新時期時代)-----火法煉鐵(奴隸社會末)-----濕法煉銅(中國漢代)-----西方濕法煉銅(15世紀50年代)，公元前6世紀前后，中國就發(fā)明了生鐵冶煉技術。尤其是春秋戰(zhàn)國時期，塊煉鐵和生鐵冶煉兩種工藝幾乎是同時生產(chǎn)。原始的煉鐵爐是由石堆煉鐵法改造而成的。在土中挖一坑洞，周圍用石塊堆砌，稱為地爐。將鐵礦石和木炭一層加一層的放在地爐中利用自然風力進行燃燒，利用木炭不完全燃燒產(chǎn)生的一氧化碳，使鐵礦石中的氧化鐵還原成鐵，冷卻后，取出鐵塊。這種煉鐵法叫塊煉鐵。其爐溫大約1000攝氏度左右，離純鐵的熔點(1534攝氏度)相差甚遠。塊煉鐵得到的鐵質地疏松，還夾著許多雜質不堅韌，并無多大實用價值。后來經(jīng)過不斷的實踐，人們發(fā)現(xiàn)把這種鐵加熱到一定溫度下經(jīng)過反復鍛打，就可以把夾雜的氧化物擠出去，此時鐵的機械性能就得到了改善。在反復鍛打鐵塊的基礎上，古人又得出了塊煉鐵滲碳成鋼的經(jīng)驗。因塊煉鐵質柔不堅，滲碳塊煉鋼又太堅硬，人們又發(fā)明了煉鋼的淬火工藝，進一步提高了塊煉鋼的機械性能。

　　從戰(zhàn)國到西漢，生熟鐵并用平行發(fā)展。早期的鑄鐵都是白口鐵，鑄造性能較好。但是碳是以化合碳的形式存在于鐵中，導致生鐵脆硬，不耐碰擊。因此，在戰(zhàn)國早期，人們就創(chuàng)造了白口鐵柔化術。即通過長時間加熱，將白口鐵中的碳化鐵分解為鐵和石墨，消除大塊的滲碳體，這時提高鐵的柔性起了良好的作用。

　　西漢，再塊煉滲碳的基礎上興起了百煉鋼技術。他的特點是增加了反復加熱鍛打的次數(shù)，這樣既加工成型，又是夾雜物減少，細化和均勻化，大大提高了鋼的質量。西漢中期，又出現(xiàn)了炒鋼，即將生鐵炒到成為半液體半固體狀態(tài)，并進行攪拌，利用鐵礦物或空氣中的氧氣進行脫碳，借以達到需要的含碳量，在反復熱鍛，打成鋼制品。這省去了煩難的滲碳工序，又使鋼的組織更加均勻。炒鋼的發(fā)明，也打破了先前生鐵不能轉為熟鐵的界限，使原先各行其是的兩個工藝系統(tǒng)得以溝通。成為統(tǒng)一的鋼鐵冶煉技術體系。

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