冶鐵技術(shù),在中國古代絕對是重中之重。對于中國古代的發(fā)展而言,冶鐵技術(shù)都占據(jù)著重要地位。
為什么這么說?因為只要冶鐵技術(shù)出現(xiàn),就意味著人類開始用鐵器,掌握了鐵器的鍛造技術(shù),對比石器時代絕對是一個巨大的跨越。
直白一點地說,冶鐵技術(shù)將中國古代帶到了一個前所未有的高度,在西方工業(yè)革命爆發(fā)之前,中國的冶鐵技術(shù)始終處于世界頂尖水平。
天外隕鐵打造鐵刃銅鉞
河北藁城臺西村商代遺址中,出土了一件鐵刃銅鉞。這件鐵刃銅鉞是商代的產(chǎn)物,這證明中國古人早在商代就已經(jīng)開始使用金屬武器了。
但令人疑惑的是,這件鐵刃銅鉞出土了,卻并未發(fā)現(xiàn)商代出現(xiàn)冶鐵技術(shù)的痕跡,這件鐵刃銅鉞到底是從哪來的?
經(jīng)研究發(fā)現(xiàn),該鐵刃銅鉞中不含有夾渣,這是古代人工冶鐵技術(shù)的重要標志。這意味著出土的這件鐵刃銅鉞,并非是人工冶煉而成。
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既然不是人工冶煉而成,那么鐵刃銅鉞的原材料到底來自哪呢?經(jīng)分析鑒定之后可以確認,鐵刃銅鉞中的鎳含量高達6%,同時出現(xiàn)了分層高鎳偏聚現(xiàn)象,這意味著鐵刃銅鉞所使用的材料,是一塊來自太空的隕鐵。
這說明,鐵刃銅鉞雖然出土了,卻不能證明商代已經(jīng)掌握冶鐵技術(shù)。但從這件鐵刃銅鉞可以看出,商代的人已經(jīng)有意識到的去利用隕鐵打造武器,對金屬的使用欲望強烈,這也為后續(xù)冶鐵技術(shù)的出現(xiàn)奠定了基礎。
那什么時候中國古代開始掌握了真正的冶鐵技術(shù),并且有實實在在的文物證明呢?答案是春秋之前。
春秋之前的冶鐵技術(shù)就已經(jīng)出現(xiàn)了,而且也已經(jīng)熟練掌握。但當時的技術(shù)有些粗糙,主要以“塊煉法”為主。
“塊煉法”煉出來的“塊煉鐵”有點像海綿,雖然也是鐵吧,但礙于當時爐溫不足,導致無法實現(xiàn)熔煉的基本需求,只能使用“塊煉法”。
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這種情況一直延續(xù)到春秋中期,冶鐵技術(shù)終于得到了質(zhì)的飛躍,鐵礦石直接加熱到融化的狀態(tài),在高溫狀態(tài)下開始鑄造,這讓冶鐵技術(shù)向前邁進了一大步。
燒窯技術(shù)成為強大根基
中國的冶煉技術(shù)為何發(fā)達?原因其實并不復雜,因為冶煉生鐵的下限,由高溫熔爐決定。而中國古代在這方面有著得天獨厚的優(yōu)勢,那就是發(fā)達的燒窯技術(shù)。
古代冶煉技術(shù)落后,但同時期的燒窯技術(shù)卻很先進。隨著制陶的技術(shù)和需求不斷提升,熔爐也隨之改進,高溫熔爐不斷突破溫度上限,這給冶煉生鐵提供了強大的基礎。
古代的冶煉技術(shù)領(lǐng)先世界多少年?以可鍛鑄鐵為例,中國在戰(zhàn)國時期就已經(jīng)發(fā)明出來,并且開始投入使用。而歐洲18世紀才由法國人熔煉出來白心可鍛鑄鐵,美國人19世紀才熔煉出來黑心可鍛鑄鐵,這其中的差距可是跨越了上千年時間。
西漢中期的冶煉技術(shù),又是一個明顯的分水嶺。此時的冶煉技術(shù)已經(jīng)可以實現(xiàn)生鐵打造、去渣變成熟鐵,再通過鍛打的方式開得到“百煉鋼”。
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而隨著“炒鋼”技術(shù)的出現(xiàn),鑄造生鐵的脫碳過程加快,強度也加大,徹底將生鐵、鋼、熟鐵的冶煉技術(shù)熟練掌握。
等到南北朝時期,“灌鋼技術(shù)”出現(xiàn),這在“炒鋼”的基礎上,又有了巨大的提升。當時的人們對鐵器已經(jīng)不陌生,制造鐵器也沒什么難度,但對鐵器的韌性和強度又有了新追求。
如果說“炒鋼”是一條不能回頭的路,那么“灌鋼技術(shù)”則是可以控制鋼鐵含碳量的創(chuàng)舉。而含碳量的多少,可以控制鋼的硬度和韌性。
當時的人正是通過這個規(guī)律,按照不同的比例加入生鐵和熟鐵,根據(jù)需求生產(chǎn)出比例不同的鋼。液態(tài)生鐵澆在熟鐵上,通過熔煉成鋼,再以水淬火完成冷卻。
利用水來淬火的技術(shù),從戰(zhàn)國時期就已經(jīng)在使用了,這么多年來一直沒人注意到淬火的重要性。直到南北朝時期,北齊的一位冶金大師綦毋懷文,打造“宿鐵刀”的時候,終于邁出了關(guān)鍵性的一步。
“浴以5牲之溺,淬以5牲之脂”——《北齊書.綦毋懷文傳》
綦毋懷文沒有用水當冷卻介質(zhì),而是先動物的尿液中完成初步冷卻。因為動物尿液冷卻速度快,降溫明顯,但只利用動物尿液降溫五成便取出。隨后再將打造的“宿鐵刀”放入動物的脂肪中繼續(xù)冷卻,直至“宿鐵刀”完全冷卻,這是利用了動物脂肪降溫速度慢的特性,讓“宿鐵刀”的韌性更強!
古代西方國家對冶煉技術(shù)的鉆研,明顯不如我國古代人,差距十分明顯。這也導致西方的冶煉技術(shù),一直落后于我國,若不是沒能及時跟上工業(yè)革命,這種領(lǐng)先相信還會一直持續(xù)。
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