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中国古代的铁是怎么炼成的

发布时间:2023-01-25 15:28:47

① 古代人是用什么燃料来提炼铁

古代冶铁最主要的燃料就是木炭
木炭的缺点是燃烧值不高,能达到的温度不够;优点是本身杂质较少,所冶之铁的质量较好
中国在宋代以后开始用煤作冶铁燃料,特别是北方森林资源紧张的情况下。由于煤中含有硫、磷等杂质,造成冶炼出的铁较脆,质量不好
所以,明代南方广东用木炭冶炼的铁较为受欢迎,被用来铸炮;而北方用煤冶的铁不受欢迎。

② 早期古代人怎样冶铁啊有流程没有

已知中国最早的铁器是河北出土的商代铁刃。后确认为是用含镍较高的陨铁锻成。另外有同时代北京平谷的陨铁刃,河南商末的铜兵铁刃。

公元前6世纪前后,中国就发明了生铁冶炼技术。尤其是春秋战国时期,块炼铁和生铁冶炼两种工艺几乎是同时生产。原始的炼铁炉是由石堆炼铁法改造而成的。在土中挖一坑洞,周围用石块堆砌,称为地炉。将铁矿石和木炭一层加一层的放在地炉中利用自然风力进行燃烧,利用木炭不完全燃烧产生的一氧化碳 ,使铁矿石中的氧化铁还原成铁,冷却后,取出铁块。这种炼铁法叫块炼铁。其炉温大约1000摄氏度左右,离纯铁的熔点(1534摄氏度)相差甚远。块炼铁得到的铁质地疏松,还夹着许多杂质不坚韧,并无多大实用价值。后来经过不断的实践,人们发现把这种铁加热到一定温度下经过反复锻打,就可以把夹杂的氧化物挤出去,此时铁的机械性能就得到了改善。在反复锻打铁块的基础上,古人又得出了块炼铁渗碳成钢的经验。因块炼铁质柔不坚,渗碳块炼钢又太坚硬,人们又发明了炼钢的淬火工艺,进一步提高了块炼钢的机械性能。

从战国到西汉,生熟铁并用平行发展。早期的铸铁都是白口铁,铸造性能较好。但是碳是以化合碳的形式存在于铁中,导致生铁脆硬,不耐碰击。因此,在战国早期,人们就创造了白口铁柔化术。即通过长时间加热,将白口铁中的碳化铁分解为铁和石墨,消除大块的渗碳体,这时提高铁的柔性起了良好的作用。

西汉,再块炼渗碳的基础上兴起了“百炼钢”技术。他的特点是增加了反复加热锻打的次数,这样既加工成型,又是夹杂物减少,细化和均匀化,大大提高了钢的质量。西汉中期,又出现了炒钢,即将生铁炒到成为半液体半固体状态,并进行搅拌,利用铁矿物或空气中的氧气进行脱碳,借以达到需要的含碳量,在反复热锻,打成钢制品。这省去了烦难的渗碳工序,又使钢的组织更加均匀。炒钢的发明,也打破了先前生铁不能转为熟铁的界限,使原先各行其是的两个工艺系统得以沟通。成为统一的钢铁冶炼技术体系。

③ 中国的钢铁是如何冶炼的

铁矿石是地壳的主要组成成分之一,铁在自然界中的分布很广,但是人类发现铁和利用铁却比黄金和铜晚。首先,这是由于天然的单质状态的铁在地球上是找不到的,而且它容易氧化生锈;其次是它的熔点(1 539℃)比铜高得多,使它比铜难于熔炼。

人类最早发现的铁是从天空落下的陨石。陨石中含铁的质量分数很高,它是铁和镍、钴等金属的混合物。考古学家曾经在今天伊拉克境内美索不达米亚(Mesopotamia)乌尔(Ur)城的古代苏美尔人(Sumerians)的坟墓中,发现一把陨铁制成的小斧。在埃及第五至第六王朝(公元前2400年前)的金字塔所藏的宗教经文中,记述着太阳神等当时重要神像的宝座是用铁制成的。这显然也是从陨石得来的,因为铁在当时被认为是带有神秘性的最珍贵的金属。埃及人干脆把铁叫做“天石”。阿拉伯人传说,天上的金雨落进沙漠里变成了黑色的铁。在古希腊文里,“星”和“铁”是同一个词。

1972年,在我国河北省藁城县台西村的商代(约公元前16世纪~约公元前1066)遗址曾出土一件铜钺,上面镶铸有铁刃。钺(yuè)是我国古代一种像斧子的兵器。铁刃铜钺的发现表明我国劳动人民早在三千多年前已经认识了铁,掌握铁的锻造性能,识别铁与青铜在性质上的差别,能够把铁进行锻打加工并和青铜铸接成器,增强铜的坚韧性。铁刃虽已全部锈蚀,但经过科学鉴定,证明铁刃是用陨铁锻成的,因为铁中不含有人工冶炼过程夹带的硅酸盐等杂质,同时铁锈中含有镍和钴。

我国出土的用陨铁锻成的铜器还有:1931年,在我国河南浚县出土的商末周初的铁刃铜钺和铁援铜戈各一件,于解放前流入美国,现存华盛顿弗里尔艺术馆。还有,1978年在北京市平谷县南独乐河出土的商代铁刃铜钺。

由于陨石来源极稀少,从陨石中得来的铁对生产起不了什么作用。只是随着青铜熔炼技术的成熟,才逐渐为铁的冶炼技术的发展创造了条件。虽然最初提炼出来的铁在硬度和防腐蚀性能等方面都不如青铜,但是由于铁矿在自然界中的分布比铜广泛,而且铁器的好些性能比铜器好,遂使铁器能够迅速取代青铜器和石器。

我国古代人民什么时候开始使用铁,虽然说法不一,但多数历史学者和科技史研究者断定是在公元前1 000年的前后。

从目前考古发掘的结果来看,我国最早人工冶炼的铁是在春秋(公元前722~公元前481)战国(公元前403~公元前221)之交的时期出现的。江苏六合县程桥镇春秋墓出土的铁条、铁丸和河南洛阳市水泥制品厂战国早期灰坑中出土的铁锛(音bēn,削平木料的平头斧)、铁(音bó,古代锄田除草的农具)是迄今为止能确定的我国最早的生铁工具。经过冶金学家们检验,铁条属于早期的块状炼铁锻成的;铁丸和铁锛、铁是生铁铸件。这些铁器证明我国在春秋晚期出现块状炼铁的同时或稍后就出现了生铁冶铸技术。人类在冶炼铁的过程中,最初因鼓风设备的限制,炼出的铁不能熔化,只是块状的海绵体熟铁,性质柔软,可锻而不可铸,不宜制作硬度较大的工具,只是在提高炼铁炉的温度后,才能得到熔融的生铁,用于铸造。

欧洲一些国家在公元前1 000年前后也生产块状炼铁,但多废弃不用,直到公元14世纪才使用铸铁,其间经历了十分漫长的发展道路。而我国古代只用较短的时间就实现了这一技术的突破,出现了铸铁。

我国生铁的发明是人类用铁的重大发展,也是我国劳动人民对人类作出的一项重大贡献。英国科学史学家贝尔纳(J.D.Bernal)在他编着的《历史上的科学》(伍况甫等译.北京:科学出版社,1959年,82页)一书中写到:“在欧洲,实在直到14世纪,古代所用的铁,总是在手力鼓风的小型泥炉内,用木炭经低温还原法而制成的。把所得的海绵状的未经熔过的纯铁锭,打成比较软的熟铁条,再经锻工和熔接,就成一些更复杂的铁制品。”又写到:“在古时候,作为金属的铁却有一个很严重的缺点,就是炉中鼓风不够,就熔不了它,所以浇铸就留给青铜独用了,例外的是中国,早在公元前二世纪,中国已能铸铁。”这说明我国生铁的出现比欧洲早1 000多年。

我国的生铁铸造技术,在很长的一段时期内一直处于世界领先地位。随着产量的增加和技术的提高,除铁制的生产工具、生活用具以及兵器外,又出现大型铸造的宗教艺术品。如现存的西安雁塔里的大铁钟,是唐代(618~907)的作品;世界上着名的河北省沧州大铁狮是五代后周广顺三年(公元953年)的作品;山西太原晋祠铁人是北宋年代(960~1127)的作品。

我国炼钢技术的发展也很早。汉朝赵晔所着的《吴越春秋·阖闾内传》中记载着:“阖闾请干将铸作名剑二枚。干将者,吴人也,与欧冶子同师,俱能为剑……干将作剑,采五山之铁精……使童女童男三百人鼓橐装炭,金铁乃濡,遂以成剑。”阖闾是春秋末年今江苏一带的吴国君(公元前514~公元前496在位)。可见,距今2000多年前,我国劳动人民已能炼钢,而且规模还不小。文中的“橐”(tuó)按今天的字意解释是“一种口袋”,在古代是指鼓风用的皮囊;“濡”(rú)按今天的字意解释是“沾”、“渍”,在古代又作“柔韧”讲。

1978年8月5日的《人民日报》第二版刊出一则消息:“湖南省博物馆长沙铁路车站建设工程文物发掘队,从一座古墓出土一口钢剑,从古墓随葬陶器的器形、纹饰以及墓葬的形制来看,可以断定它是春秋晚期的墓葬。从而说明我国炼钢技术的出现,至少应推前200年左右,即春秋战国之交,而不是过去认为的战国中、晚期。经取样分析,这口剑所用的钢是含碳量0.5%(质量分数)左右的中碳钢,金相组织比较均匀,说明可能还进行过热处理。”

我国到西汉(公元前206~公元23)中、晚期出现了利用生铁“炒”成熟铁或制成不同含碳量的钢的炒钢技术。这是将生铁加热成半液体、半固体的状态,再进行搅拌,利用空气或铁矿粉中的氧,进行脱碳,以获得熟铁或钢。1974年在山东苍山县出土的汉安帝永初六年(112)的钢刀和1978年在徐州汉代砖室墓中发掘出的汉章帝建初二年(77)的钢剑经鉴定都是以炒钢为原料,经多次反复加热折叠锻打而成的。

欧洲用炒钢法冶炼熟铁的技术在18世纪中叶才开始出现,比我国要晚1 900余年。

在汉代炒钢技术的基础上,到南北朝(420~581)时期,我国又出现了灌钢技术。这是先将含碳量高的生铁熔化,浇灌到熟铁上,使碳渗入熟铁,增加熟铁的含碳量,然后分别用牲畜尿或油脂淬火而成钢。淬火是钢铁的一种热处理工艺,是将工件加热到适宜温度,随即在水、油或空气中冷却,以提高钢铁的硬度和强度。

在欧洲的坩埚炼钢技术发明之前,灌钢法是一种先进的炼钢技术,对后世有重大影响。

④ 我国古代是如何炼铁的

古代世界冶炼生铁的技术最早发现于中亚,但是由于炼铁炉过小,鼓风力弱,只能炼出海绵状的块炼铁。从春秋晚期开始,中国在炼铁技术上就开始独领风骚,竖式炼铁炉成了生铁冶炼的主要设备。特别是到了汉代,国家专营的冶铁作坊技艺精进,使生铁得以大量生产。

高炉的鼓风设备叫“橐”(音tuó),是一只皮制的鼓风机。这种橐,在汉代又作了进一步的改进,由皮革制作的风囊和木架构成,有入风口和排风口,把几个橐连在一起的称为排橐或排,它可以增大进风量,增强燃烧的火力,把炉温迅速提高到炼铁所需要的1200多度。最早,橐用人力畜力带动。据史书记载,当时的炼铁,需要上百匹马拉动大型排橐鼓风,加上装运矿石的成百上千的工人,真是人强马壮。但是,无论人力还是畜力鼓风机都不能满足日益发展的炼铁的需要,炼铁业呼唤更有力的鼓风机的出现,于是功率更强大的水力鼓风机——水排应运而生了。宋代的王祯在《农书》中详细记载了水排的结构和工作原理,并绘图说明。水排是在湍急的水流之滨竖立起的巨大的木轮,靠水流的冲击力带动木轮转动,再由传动机构带动橐排的转动,从而将强大的风吹入高炉。古代水力鼓风机所包括的动力机构、传动机构和工作机构三部分已经达到相当完备的程度,制作技术和尺寸大小和中国高炉的规模相适应,举世无匹。

铸铁柔化术是中国古代钢铁业的另一重大发明。铸铁炼制出来之后,因为性脆、缺乏韧性而不适合锻造优良的铁器。而适合锻造铁器的铸铁,因热处理的温度和方法的不同,分作白心可锻铸铁和黑心可锻铸铁两种。白心可锻铸铁具有比较高的硬度和强度,黑心可锻铸铁具有较好的耐冲击性。这种技术的关键是将普通铸铁长时间高温加热,使其中的化合碳发生变化,当碳的含量介于铸铁和钢之间,其性质也随之变化,具有较强的延展性并保持了一定的硬度。这种技术叫铸铁柔化术。

炒铁是古代中国钢铁冶炼的重大发明,是一种简便有效的炼铁术。方法是把含碳量过高的可锻铸铁加热到半流体状态,再和铁矿石粉混和起来不断“翻炒”,让铸铁中所含碳元素不断渗出、氧化,从而得到中碳钢或低碳钢。如果继续炒下去,就得到含碳更低的熟铁。这种方法始于西汉,东汉的《太平经》中就明确记载了炒铁技术。

两晋南北朝时,新的灌钢技术兴起了。这种方法是先将生铁炒成熟铁,然后同生铁一起加热,由于生铁的熔点低,易于熔化,待生铁熔化后,它便“灌”入熟铁中,使熟铁增碳而得到钢。这样,只要配好生熟铁用量的比例,就能比较准确地控制钢中含碳水平,再经过反复锻打,就可以得到质地均匀的钢材。这种方法比较容易掌握,工效提高较大,因此南北朝以后成为主要炼钢方法。灌钢技术在南北朝时已相当流行,这种方法是在炒钢的实践过程中逐步发展起来的。

⑤ 古代铁如何做出来

中国早在春秋时期已发明铸铁技术。现代所知的早期铸铁器件如江苏六合铁丸、湖南长沙铁、铁鼎等,其年代都在公元前6世纪左右,这与《左转》昭公二十九年(公元前 513)“赋晋国一鼓铁以铸刑鼎”的记载是相符合的。
使用人力、畜力和水力鼓风。南阳瓦房庄冶铁遗址有专设的铸铁工区和高约 2米的化铁炉。铁范的应用在汉代更为普遍,除直接用来铸造各种生产工具和构件外,后来还用以铸造成形铁板,再通过脱碳热处理得到钢质板材,用以锻打成形器件。
铸铁热处理技术在此期间有明显的进步。由于铸铁都用木炭熔炼,碳含量大都在共晶点附近,而其他元素含量较低,属于较纯的铁碳合金。不少器件用铁范铸造,壁厚一般在3~5毫米,属于薄壁铸件。在实践中,已采用了较为合理的热处理规范,因而所得韧性铸铁件质量较好。白心韧性铸铁件多数处理完全,很少残留渗碳体和析出石墨。黑心韧性铸铁件多数以铁素体和珠光体为基体,一部分以铁素体或珠光体为基体,石墨形状与现代同类材质相近。特别是西汉后期已出现具有球状石墨的高强度铸铁,如巩县铁生沟出土的铁,在铁素体-珠光体基体上均匀分布着典型的圆度较好的球状石墨,偏光下呈放射性状蚀、石墨高温分解、扫描电镜等多种手段检测,证实与现代球墨铸铁中的石墨球相似,被认为是铸后经退火形成的。这些工艺在南北朝时期仍被使用,对封建社会前期生产力的发展起了重要作用。

⑥ 古代钢铁怎么炼成的

1、我国古代炼钢技术至迟发明于春秋晚期。由先秦到西汉中晚期,主要制钢工艺是块铁渗碳法;由汉代到明清,主要又是炒钢法和灌钢法,其次还有百炼钢法和炒铁渗碳法,汉魏南北朝时还有“铸铁脱碳钢”,汉代还有坩埚炼钢法。炒钢工艺主要生产一般的可锻铁(包括钢和熟铁),灌钢工艺主要生产含碳较高的刃钢,百炼钢是对普通炒钢的再加工。
2、人类早期冶炼的钢一般都是在低温还原冶炼后再经渗碳而成,整个过程约分两步:第一步先由矿石炼取块炼铁,第二步再由块炼铁渗碳成钢。此渗碳过程中要不断地折叠锻打,以帮助碳的扩散。这样得到的钢便叫块铁渗碳钢。燕下都钢剑等兵器就是由这种钢制成的。
炒钢工艺是一种半液态冶炼。它以生铁为原料,把生铁加热到液态半液态后,利用鼓风中的氧使生铁脱碳到钢和熟铁的成分范围。冶炼过程中要不断地炒动金属。古谓之“擣刚”,本世纪五十年代以前,习谓之炒铁、炒“熟铁”。
中国人在商周时期就掌握了不同比例的青铜合金技术。中国的铁器出现在西周,铸铁则出现在春秋末期,战国时候就掌握了铸铁柔化技术(公元前6、5世纪)。西方的冶铁技术是在14世纪,而铸铁柔化处理技术是16世纪。
而我国炒钢技术大约发明于西汉后期。其法是把生铁加热成液态或半液态,并不断搅拌,使生铁中的碳份和杂质不断氧化,从而得到钢或熟铁。
创始于魏晋南北朝时期的灌钢技术,是中国冶金史上的一项独创性发明。灌钢的工艺过程大致为,将熔化的生铁与熟铁合炼,生铁中的碳份会向熟铁中扩散,并趋于均匀分布,且可去除部分杂质,而成优质钢材。在坩埚炼钢法发明之前,灌钢法是一种最先进的炼钢技术。
3、典籍:董文安:《韩国十大宝剑产地初考》;《易县燕下都44号墓葬铁器金相考察初步报告》;唐《夏侯阳算经》、宋苏颂《图经本草》、明唐顺之《武编前编》、赵常吉《神器谱》、朱国桢《涌幢小品》、清屈大均《广东新语》等书中都可看到。

⑦ 古代人是怎么把铁矿石练成铁的

我国炼铁始于春秋时代.那时候的炼铁方法是块炼铁,即在较低的冶炼温度下,将铁矿石固态还原获得海绵铁,再经锻打成的铁块.冶炼块炼铁,一般采用地炉、平地筑炉和竖炉3种.我国在掌握块炼铁技术的不久,就炼出了含碳2%以上的液态生铁,并用以铸成工具. 战国初期,我国已掌握了脱碳、热处理技术方法,发明了韧性铸铁.战国后期,又发明了可重复使用的“铁范”(用铁制成的铸造金属器物的空腹器).
西汉时期,出现坩埚炼铁法.同时,炼铁竖炉规模进一步扩大.1975年,在郑州附近古荥镇发现和发掘出汉代冶铁遗址,场址面积达12万m2,发掘出两座并列的高炉炉基,高炉容积约50m3.西汉时期还发明了“炒钢法”,即利用生铁“炒”成熟铁或钢的新工艺,产品称为炒钢.同时,还兴起“百炼钢”技术.东汉(公元25~220年),光武帝时,发明了水力鼓风炉,即“水排”.我国古代水排的发明,大约比欧洲早1100多年.
汉代以后,发明了灌钢方法.《北齐书·綦母怀文传》称为“宿钢”,后世称为灌钢,又称为团钢.这是中国古代炼钢技术的又一重大成就.
据〈中华网络要览〉记载:中国是最早用煤炼铁的国家,汉代时已经试用,宋、元时期已普及.到明代(公元1368~1644年)已能用焦炭冶炼生铁.在公元14~15世纪之际,铁的产量曾超过2000万斤,折合约为1.2万t.西方最先开始工业革命的英国,约晚两个世纪,才达到这个水平.
总的来看,中国古代钢铁发展的特点与其他各国不同.世界上长期采用固态还原的块炼铁和固体渗碳钢,而中国铸铁和生铁炼钢一直是主要方法.由于铸铁和生铁炼钢法的发明与发展,中国的冶金技术在明代中叶以前一直居世界先进水平.

⑧ 古代是怎么进行冶炼的

先秦到西汉中晚期,主要的制钢工艺是块铁渗碳法,此法首先由矿石炼得块炼铁,其次再由块炼铁渗碳炼制成钢。当然也有不经第二步一次还原炼制成钢的,此钢也叫块炼钢或自然钢。当时,炼钢技术首先在南方的楚国达到较高水平,就连秦昭王都称赞“楚之铁剑利”。

为了获得更加锋利和坚韧的武器,工匠们又发明了“百炼钢”。“百炼钢”,是将块炼铁反复加热折叠锻打,让钢体成分更均匀,杂质更少,从而提高钢铁器物的质量。1974年山东省临沂地区苍山汉墓出土的一把东汉永初六年(公元112年)的钢刀,是迄今为止发掘出最早的百炼钢。

我国古代炒钢技术约发明于西汉中晚期,一直沿用到明清。此法乃是一种半液态的冶炼方法,需先将生铁加热到半液态后,利用鼓风中的氧使生铁脱碳为钢和熟铁成分范围。因为在其过程中需要不断炒动金属,因此被成为“炒钢”。

(8)中国古代的铁是怎么炼成的扩展阅读

我国古代炼钢技术最早发明于春秋晚期。目前发现最早的钢制器物是长沙杨家山出土的春秋晚期钢剑,而这已经证明了我国的炼钢历史至少有2500年!

中国古代最初是使用自然铜,商代早期已能用火法炼制铜锡合金的青铜。冶炼青铜的过程较复杂,大概是先把选好的矿石加入熔剂,再放在炼炉内,燃木炭熔炼,等火候成熟,取精炼铜液,弃去炼渣,即得初铜。初铜仍比较粗,需再经提炼才能获得纯净的红铜。红铜加锡、铅熔成合金,即是青铜。

⑨ 古代是怎样冶铁的

中国古代的冶铁技术生铁和柔化处理技术生铁我们通常说的“铁”分“生铁”和“熟铁”两种,包括“钢”在内,都是以铁(Fe)和碳(C)两种元素为主的一种合金。人们通常把含碳量在百分之○○五以下的叫熟铁,百分之○○五到百分之二○的叫钢,百分之二○到百分之六六七的叫生铁。人类早期炼得的熟铁通常叫块炼铁,它是铁矿石在八百到一千摄氏度左右的条件下,用木炭直接还原得到的。出炉产品是一种含有大量非金属夹杂的海绵状固体块。块炼铁和生铁比较起来,有如下几个缺点:一是它不能从炉里流出,取出铁块时,炉膛要受到不同程度的破坏,不能连续生产,生产率比较低,产量比较小。二是成形费工费时。三是所含非金属夹杂比较多,要通过反复锻打才能排除。四是含碳量往往比较低,因而很软。生铁的冶炼温度是一千一百五十到一千三百摄氏度,出炉产品呈液态,可以连续生产,可以浇铸成型,非金属夹杂比较少,质地比较硬,冶炼和成形率比较高,从而产量和质量都大大提高。由块炼铁到生铁是炼铁技术史上的一次飞跃。我国钢铁冶炼技术的发展道路和世界各国是不完全相同的。国外一般是先有块炼铁,经过长期缓慢发展之后才有生铁。欧洲许多地方的块炼铁是公元前1000年前后发明出来的,但是直到公元十四世纪才有生铁。我国却不是这样。我国冶铁术大约发明于西周时期,比欧洲晚,可是它一经发明,不久就出现了生铁,后来者居上,使我国成为世界上最早发明并使用生铁的国家。1964年,江苏六合程桥镇出土一件春秋晚期的铁块,经鉴定是白口生铁。这是到现在为止我国出土并且经过科学分析的最早生铁实物。战国中晚期,铁器在我国农业、手工业生产中占据了主导地位。据不完全统计,目前出土的战国铁质生产工具大约十六种左右,其中多数是生铁和它的柔化处理件,块炼铁处于辅助地位。这表明这时我国生铁生产已经有了比较大的发展。我国生铁技术发明比较早的原因是多方面的,我们以为在技术上至少应包括以下几点:一是我国冶铜术中很早就使用了比较强的鼓风装置。二是很早就对冶炼用的原料进行了比较好的选择和处理。三是很早就发明了比较高大的冶炼竖炉。一般认为,我国生铁技术的发明和发展同青铜技术有密切的关系。可锻铸铁可锻铸铁原是白口铁经高温退火得到的一种高强度铸铁,具有一定的塑性和冲击韧性。依热处理条件的差别,又可分成白心可锻铸铁和黑心可锻铸铁两种:白心可锻铸铁以脱碳为主,又叫脱碳可锻铸铁;黑心可锻铸铁以石墨化为主,又叫石墨化可锻铸铁。国外的白心可锻铸铁是公元1722年由法国人首先发明的。公元1826年,美国人又发明了黑心可锻铸铁。此后一个相当长的时期里,人们都把白心可锻铸铁叫做“欧洲式可锻铸铁”,把黑心可锻铸铁叫做“美洲式可锻铸铁”。其实,这两种可锻铸铁,我国早在两千多年前都已经发明了。“洛阳水泥制品厂战国早期灰坑遗址出土过一件铁铲,铲体基本锈蚀,只在銎(qióng)部(装柄的孔)有部分金属残留,在金相显微镜下显示了黑心可锻铸铁组织,基体是铁素体,上面分布着团絮状退火石墨。这是到现在为止世界上经过科学分析的最早的铸铁可锻化退火处理件。战国中晚期后,可锻化处理工艺有了比较大的发展,主要表现在:第一,分布地域更广了。在北方,目前经分析过的有河北易县燕下都遗址的铁镢、铁锄、铁𨱔等,在南方有湖北包山出土的空首斧、湖南长沙出土的铁铲等。第二,部分器件已经处理得比较好,器件断面基本上是可锻铸铁组织,中心没有白口铁残余,如燕下都的铁𨱔等。汉代到南北朝时期,铸铁可锻化技术发展到比较成熟的阶段:一是使用范围有了进一步扩展。近年在山东薛城、河南南阳、渑池和巩义市,北京清河和大藻台,湖北铜绿山等地,都发现了这类器件。南阳瓦房庄出土的农器有十二作,经过分析,九件是普通可锻铸铁,两件是铸铁脱碳钢,只有一件是白口铁。二是技术水平有了进一步提高。凡处理过的器伴,中心很少有白口铁组织残留,石墨发育比较好,形态多和现代可锻铸铁相当。这些可锻铁中,有白心的,也有黑心的,多数是农具。铸铁可锻化处理有十分重要的意义。在常温下,碳在铸铁中主要有两种存在形式:一是化合态,主要是渗碳体;二是自由石墨态,有条状、团絮状、球状石墨等。碳的存在形式不同,同一成分的铸铁,性能也是不尽相同的。白口铁中,碳全部以渗碳体形式存在,因渗碳体硬度很高,塑性极低,所以白口铁性硬而脆。通过可锻化处理,白口铁中的碳或以自由石墨态形式析出,或因氧化而去除,从而使材料强度提高,硬脆性减少,综合机械性能得到改善。战国中期以后,我国在农业、手工业中这样广泛地使用了铁器,可锻铸铁的发明和发展是起了重要作用的。球墨可锻铸铁球墨可锻铸铁因所含石墨呈球状而得名。它有比较高的强度、塑性和韧性,铸造加工性能也比较好。1974年,河南渑池发掘了一个北魏铁器窖,里面藏有从汉代到北魏的铁器四千多件,种类有生产工具、兵器、日用器皿以及铸范、铁

⑩ 古代人如何炼铁

古时候人们都是怎样炼铁的呢?下面由我给大家整理了古代人如何炼铁相关知识,希望可以帮到大家!

古代人如何炼铁

中国古代的人们炼铁的方法是: 铁矿石---(1100-1200炉温)--生铁--(锻打)--钢--(锻打)--熟铁 。

中国人从东汉开始进入铁器时代,之前有过少量的铁器,很难弄清是自己炼造,还是舶来品。 无论如何,中国在汉朝掌握了炼铁法,从东汉开始,青铜正式退出舞台。 但中国的炼铁法和世界其他地方完全不同,大量采用生铁制品,炼铁方法是:用1100-1200度炉温,把铁矿石融化,流出后成为铸铁。 铸铁质地坚硬,但很脆,实际使用很困难,不论是做兵器还是铁器,都不好使。 但中国人没有别得选择,只能使用这种制品。 如果想得到一块钢,怎么办? 只有一个 办法 ---锻打!

中国古人把生铁加热到接近融化,然后反复锻打,除去碳硫磷等杂质,如果时间够长,会得到一块钢,再反复锻打法,会得到一块低碳钢,这种含杂质很少的钢,古人称之为百炼钢。 算是铁中的极品,如果再锻打,就会得到熟铁,古人称之为柔铁。 后来的灌钢、苏钢道理都是一样,把生熟铁混合加热锻打,这里要注意,古人说的熟铁不是现在的熟铁,正如古人说的火药不是现在的火药一样。 那时的熟铁其实也是生铁,只不过性能略有改善。

这就是中国古代的炼铁方法,这种从生铁锻打的到钢的办法,费时费力,产量极低,曹操为了造五把百炼钢刀,花了三年的时间。 如果使用块连法做渗碳钢,不仅时间上大大节省,而是质量更好,成本也低得多。 但中国人根本就不会使用块连法和制造渗碳钢。

古人炼铁的方法

火法炼铜(新时期时代)----->火法炼铁(奴隶社会末)----->湿法炼铜(中国汉代)----->西方湿法炼铜(15世纪50年代)

公元前6世纪前后,中国就发明了生铁冶炼技术。尤其是春秋战国时期,块炼铁和生铁冶炼两种工艺几乎是同时生产。原始的炼铁炉是由石堆炼铁法改造而成的。在土中挖一坑洞,周围用石块堆砌,称为地炉。将铁矿石和木炭一层加一层的放在地炉中利用 自然 风力进行燃烧,利用木炭不完全燃烧产生的一氧化碳 ,使铁矿石中的氧化铁还原成铁,冷却后,取出铁块。这种炼铁法叫块炼铁。其炉温大约1000摄氏度左右,离纯铁的熔点(1534摄氏度)相差甚远。块炼铁得到的铁质地疏松,还夹着许多杂质不坚韧,并无多大实用价值。后来经过不断的实践,人们发现把这种铁加热到一定温度下经过反复锻打,就可以把夹杂的氧化物挤出去,此时铁的机械性能就得到了改善。在反复锻打铁块的基础上,古人又得出了块炼铁渗碳成钢的 经验 。因块炼铁质柔不坚,渗碳块炼钢又太坚硬,人们又发明了炼钢的淬火工艺,进一步提高了块炼钢的机械性能。

从战国到西汉,生熟铁并用平行发展。早期的铸铁都是白口铁,铸造性能较好。但是碳是以化合碳的形式存在于铁中,导致生铁脆硬,不耐碰击。因此,在战国早期,人们就创造了白口铁柔化术。即通过长时间加热,将白口铁中的碳化铁分解为铁和石墨,消除大块的渗碳体,这时提高铁的柔性起了良好的作用。

西汉,再块炼渗碳的基础上兴起了“百炼钢”技术。他的特点是增加了反复加热锻打的次数,这样既加工成型,又是夹杂物减少,细化和均匀化,大大提高了钢的质量。西汉中期,又出现了炒钢,即将生铁炒到成为半液体半固体状态,并进行搅拌,利用铁矿物或空气中的氧气进行脱碳,借以达到需要的含碳量,在反复热锻,打成钢制品。这省去了烦难的渗碳工序,又使钢的组织更加均匀。炒钢的发明,也打破了先前生铁不能转为熟铁的界限,使原先各行其是的两个工艺系统得以沟通。成为统一的钢铁冶炼技术体系。

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