冶铁技术,在中国古代绝对是重中之重。对于中国古代的发展而言,冶铁技术都占据着重要地位。
为什么这么说?因为只要冶铁技术出现,就意味着人类开始用铁器,掌握了铁器的锻造技术,对比石器时代绝对是一个巨大的跨越。
直白一点地说,冶铁技术将中国古代带到了一个前所未有的高度,在西方工业革命爆发之前,中国的冶铁技术始终处于世界顶尖水平。
天外陨铁打造铁刃铜钺
河北藁城台西村商代遗址中,出土了一件铁刃铜钺。这件铁刃铜钺是商代的产物,这证明中国古人早在商代就已经开始使用金属武器了。
但令人疑惑的是,这件铁刃铜钺出土了,却并未发现商代出现冶铁技术的痕迹,这件铁刃铜钺到底是从哪来的?
经研究发现,该铁刃铜钺中不含有夹渣,这是古代人工冶铁技术的重要标志。这意味着出土的这件铁刃铜钺,并非是人工冶炼而成。
既然不是人工冶炼而成,那么铁刃铜钺的原材料到底来自哪呢?经分析鉴定之后可以确认,铁刃铜钺中的镍含量高达6%,同时出现了分层高镍偏聚现象,这意味着铁刃铜钺所使用的材料,是一块来自太空的陨铁。
这说明,铁刃铜钺虽然出土了,却不能证明商代已经掌握冶铁技术。但从这件铁刃铜钺可以看出,商代的人已经有意识到的去利用陨铁打造武器,对金属的使用欲望强烈,这也为后续冶铁技术的出现奠定了基础。
那什么时候中国古代开始掌握了真正的冶铁技术,并且有实实在在的文物证明呢?答案是春秋之前。
春秋之前的冶铁技术就已经出现了,而且也已经熟练掌握。但当时的技术有些粗糙,主要以“块炼法”为主。
“块炼法”炼出来的“块炼铁”有点像海绵,虽然也是铁吧,但碍于当时炉温不足,导致无法实现熔炼的基本需求,只能使用“块炼法”。
这种情况一直延续到春秋中期,冶铁技术终于得到了质的飞跃,铁矿石直接加热到融化的状态,在高温状态下开始铸造,这让冶铁技术向前迈进了一大步。
烧窑技术成为强大根基
中国的冶炼技术为何发达?原因其实并不复杂,因为冶炼生铁的下限,由高温熔炉决定。而中国古代在这方面有着得天独厚的优势,那就是发达的烧窑技术。
古代冶炼技术落后,但同时期的烧窑技术却很先进。随着制陶的技术和需求不断提升,熔炉也随之改进,高温熔炉不断突破温度上限,这给冶炼生铁提供了强大的基础。
古代的冶炼技术领先世界多少年?以可锻铸铁为例,中国在战国时期就已经发明出来,并且开始投入使用。而欧洲18世纪才由法国人熔炼出来白心可锻铸铁,美国人19世纪才熔炼出来黑心可锻铸铁,这其中的差距可是跨越了上千年时间。
西汉中期的冶炼技术,又是一个明显的分水岭。此时的冶炼技术已经可以实现生铁打造、去渣变成熟铁,再通过锻打的方式开得到“百炼钢”。
而随着“炒钢”技术的出现,铸造生铁的脱碳过程加快,强度也加大,彻底将生铁、钢、熟铁的冶炼技术熟练掌握。
等到南北朝时期,“灌钢技术”出现,这在“炒钢”的基础上,又有了巨大的提升。当时的人们对铁器已经不陌生,制造铁器也没什么难度,但对铁器的韧性和强度又有了新追求。
如果说“炒钢”是一条不能回头的路,那么“灌钢技术”则是可以控制钢铁含碳量的创举。而含碳量的多少,可以控制钢的硬度和韧性。
当时的人正是通过这个规律,按照不同的比例加入生铁和熟铁,根据需求生产出比例不同的钢。液态生铁浇在熟铁上,通过熔炼成钢,再以水淬火完成冷却。
利用水来淬火的技术,从战国时期就已经在使用了,这么多年来一直没人注意到淬火的重要性。直到南北朝时期,北齐的一位冶金大师綦毋怀文,打造“宿铁刀”的时候,终于迈出了关键性的一步。
“浴以5牲之溺,淬以5牲之脂”——《北齐书.綦毋怀文传》
綦毋怀文没有用水当冷却介质,而是先动物的尿液中完成初步冷却。因为动物尿液冷却速度快,降温明显,但只利用动物尿液降温五成便取出。随后再将打造的“宿铁刀”放入动物的脂肪中继续冷却,直至“宿铁刀”完全冷却,这是利用了动物脂肪降温速度慢的特性,让“宿铁刀”的韧性更强!
古代西方国家对冶炼技术的钻研,明显不如我国古代人,差距十分明显。这也导致西方的冶炼技术,一直落后于我国,若不是没能及时跟上工业革命,这种领先相信还会一直持续。
热门跟贴