正文 冶鐵與鑄鐵--公元前2世紀(1 / 1)

中國對隕鐵的發現和利用雖然比世界上一些國家晚,但卻是世界上最早進行人工冶煉鐵的國家。中國的冶鐵技術在曆史上一度發展迅速,在相當長的一段時間內,一直處於世界冶金技術的前列。

最早進入人類視野的鐵礦物無疑是鐵隕石,這種“天外來客”,為人類提供了有關鐵的最初知識。

因為鐵的熔點比銅高,要到1500℃才能熔化,並且它在自然界中又總是以化合物--鐵礦石的形式存在,人類認識和利用鐵,比起利用銅來要困難一些。這也是為什麼即使鐵比銅要多得多,但青銅在鐵發現之後仍繼續使用了幾百年的原因。

今天我們能看到的最早的鐵器是一件商代的鐵刃青銅鉞。不過據專家分析,這件青銅鉞上的鐵是用隕石鐵加工的,還不是人類從鐵礦石中冶煉出來的。現在能見到的最早人工冶煉的鐵器是戰國時期河北興隆縣壽王墳埋藏的一些鐵器和製作用的範。但由於鐵容易生鏽,不容易長期保存,所以我們今天見到的古代鐵器也就不如青銅器那麼多。

中國的冶鐵術源於發達的青銅冶煉技術,據大量考古資料顯示,到春秋時期,我國人民已經掌握了冶鑄生鐵的技術。早期的冶煉工人都知道,要使鐵合適於製作,首先要加熱含有鐵金屬的礦石,並且把熔化的鐵金屬收集起來,這叫做“熔煉”。

由於鐵礦石的熔化溫度很高,早期的煉鐵爐難以達到較高溫度,煉出的鐵都是些類似蜂窩狀的鐵塊,裏麵有很多氣眼,含有大量非金屬夾雜物。這樣的鐵呈塊狀,它是在1000℃以下煉成的,煉成後不是從爐中流出來,而是要把鐵塊拿出來。拿出來後,爐膛就被損壞了,不能繼續再用,並且那種有很多蜂窩的海綿狀鐵不能直接做成用器,需要經過鍛打,盡量排除鐵中的氣泡,因而生產效率很低下。

智慧的中國人,早在公元前2世紀就已經能冶煉生鐵了。而在歐洲,一直到中世紀末(1400年左右),發明水力鼓風爐以後,才開始冶煉生鐵。冶鐵這項先進工藝的出現,足足領先了西方國家1000多年!

其實,當時的冶煉也不神秘,它主要是采用了不斷向熔鐵爐內鼓風的技術,使爐內的溫度提高到1500℃以上,待熔化成鐵水後再倒入鑄模裏鑄造物件。這樣的方法,達到了鍛造的高溫,出爐時的鐵便呈液態,夾雜的非金屬雜質也少,可以連續生產,從而大大提高了生產效率。

兩漢以後,中國的冶鐵技術不斷提高。到了南北朝時期(公元4~5世紀),有一位叫綦毋懷的道士發明了冶煉灌鋼的方法,這是一項卓越的創造性成就。這種方法是把生鐵和熟鐵放在一起煉成鋼。鋼鐵的加工技術是比較複雜的,從采礦到選料配料,從冶煉爐的設計到製造,從煉鐵到出鋼,從鋼鐵的冷加工到熱處理等,都形成了一門適用技術。這些都是從幾千年的冶鐵實踐發展出來的。

中國古代,加工鋼鐵作為一門工藝,可不是像現代這樣分工精細,整個過程往往都是一氣嗬成,有名的工匠總是兼能冶煉、鑄造、鍛打和熱處理於一身。

從出土的鐵器考察,戰國時期的鐵器中既有錘鍛加工成型的鍛件,又有高溫還原成液體後澆鑄成型的鑄件。現在河北省滄州市還完好地保存著一個重達30噸的大鐵獅子--滄州鐵獅子。鑄造這麼大的鐵獅子,沒有一定規模的鋼鐵生產業是根本不可能的。所有這些物件,都是中國古代高超冶鐵技術的真實反映。

科海拾貝

世界其他地區的冶鐵技術和中國的發展並不一樣,他們多是先會使用熟鐵,先會錘鍛加工,以後才會用生鐵,才學會鑄造,而且生鐵的使用比熟鐵晚得多。直到1722年法國人列繆爾《生鐵軟化術》中還提到,生鐵軟化的方法,早被人發現。但他並不知道,這種軟化生鐵使之成為可鍛鑄鐵的方法是在1500年前由中國人發明的。