从古至今铸铁技术带来的影响?
1、青铜冶铸技术:
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。
青铜的发明是人类文明史上的重大事件,由于其克服了纯铜的柔软弱点,且具有熔点低、铸造性能好等优点,逐渐成为古代铜器中的主要品种,并促进了车、船、雕刻、金属加工等制造技术和农业、军事及经济社会的发展。青铜器的应用,代表了当时的科技水平和文化艺术水平,成为这一时代的鲜明标志。
2、古代铸铁技术:
对铁器的大量需求,促成了铁范(铸铁金属型)的发明。1953年河北兴隆燕国冶铸遗址出土的铁范,曾用来铸造铁斧、锄、镰和车具。这些铁范结构合理,壁厚均匀,形状和铸件轮廓相一致,并已使用铁芯。有的范能一次铸两件器物(如双镰范,图2[兴隆铁范(双镰范)]),表明铸铁技术在这个时期已达到较高的水平。
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。
3、古代铸钢技术:
灌钢法,古代中国劳动人民发明的一种先进炼钢工艺。是中国早期炼钢技术一项最突出的成就。由北齐著名冶金家綦母怀文发明。17世纪以前,西方各国一般都是采取熟铁低温冶炼的办法,钢铁不能熔化,铁和渣不易分离,碳不能迅速渗入。经过“块炼法”--“百炼钢”--“炒钢法”的发展历程,中国发明了灌钢法,成功解决这一难题,为世界冶炼技术的发展做出划时代贡献。
南北朝时期,已经出现了技术更为先进的灌钢法,用此法制作的兵器坚韧锋利。早在汉代,人们就开始用煤做燃料,并用来冶铁。北宋时期,用煤冶铁已相当普遍。冶铁炉的温度因此得到提高,于是加速了冶炼进程,提高了冶铁业的生产效率。
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