刀匠吧 关注:2,461贴子:4,384
  • 7回复贴,共1
《钢铁时代》
区分钢铁发展的两个阶段是很方便的。真正的钢铁时代被定义为从坩埚钢工艺开始,这导致了更均质的真钢。使用坩埚工艺的钢铁时代很可能始于印度的前基督教时代,导致了乌兹工艺。因此,从公元前300年到公元1856年的时期被称为第一钢铁时代,坩埚炼钢和胶结是可用于生产钢铁的两个重要工艺。然而,由于生产的数量是公斤大小的钢锭,应用仅限于小型工具、餐具和剑等武器。在此期间,铁继续作为主要的工程材料。现代钢铁时代始于1856年亨利·贝塞麦爵士发现的气动炼钢工艺。这导致钢铁之间的命运完全逆转,因为钢铁成为吨位数量中使用的更重要的材料。直到19世纪中叶,钢材价格昂贵,结构部件在铁-渗碳体相空间的两端由熟铁或铸铁制成。


IP属地:河北本楼含有高级字体1楼2023-01-28 15:17回复
    钢的第一个时代
    最初,钢铁必须与冶炼分开生产。第一种方法是在铸铁中添加碳,这被描述为胶结过程或渗碳过程。第二种方法被称为脱碳法,它是去除铸铁中的碳。
    胶结、表面硬化和锻造硬化是用来描述基本相似的过程的几个术语。在膨胀过程中产生的熟铁可以通过在木炭中长期加热来渗碳。通常这种情况持续几天,导致固态吸收或溶解到锻铁。这个过程非常缓慢,因为它是一个固态下的反应。用木炭或其他有机材料将锻铁片或锻铁片装入一个封闭的耐火容器中,在1050-1100ºC的5到7天内加热。这一过程可能导致0.6%-2%之间不同程度的碳掺入。这将产生中间成分的异质钢。这种扩散不太可能导致具有较高碳含量的均匀钢。这样生产的钢可以通过锤击、退火和多次折叠钢来压平。远离暴露表面的碳含量总是显著下降。炉渣的弦留在最后的钢中,造成脆性。
    脱碳会稀释铸铁的碳含量。这可能涉及将锻铁与熔融铸铁混合。在中国,将成束的铸铁和锻铁一起加热,然后进行锻造和加热,导致完全扩散和均质化。这将导致铸铁部分熔化。一些碳会扩散到经过反复锻造和再次加热的熟铁中。精细加工过程将铸铁破碎成小块,然后在氧化空气喷射中加热至高温。铁熔化,碳作为二氧化碳燃烧掉,脱碳的铁滴下沉,在热区下方形成水华。


    IP属地:河北本楼含有高级字体2楼2023-01-28 15:18
    回复
      坩埚钢的制造:南印度的一个熔炉
      人们普遍认为,最初的坩埚炼钢技术主要是在印度开发的,从而产生了乌兹钢。至少在公元前1100年左右,在卡纳塔克邦的哈鲁尔等地,铁的使用在南印度巨石文化中已经确立。南印度巨石时代和铁器时代文化的特点是,在相当大的范围内,物质文化具有相当大的一致性。该地区从半岛最南端的阿迪查纳卢尔一直延伸到温迪亚斯山脉下方的维达巴地区。此外,乌兹坩埚炼钢的过程似乎与包括斯里兰卡在内的次大陆的南印度部分密切相关,并且在印度北部的背景下并不为人所知。泰米尔纳德邦约公元前300年的Kodumanal巨石遗址可能是铁坩埚加工的地点。初步鉴定了来自巨石安得拉邦的高碳钢样品,其wootz成分的碳含量约为1.5%。这些暂定是世界上已知最早的对高碳坩埚钢的鉴定。
      随着本杰明·亨茨曼在1740年重新发展坩埚钢的制造工艺,以制造铸钢棒,在英国的谢菲尔德获得了钢铁制造的国际声誉。事实上,从14世纪开始,谢菲尔德就以制造优质刀具而闻名。在杰弗里·乔叟的坎特伯雷故事集中,磨坊主带着一把谢菲尔德刀。在100年的时间里,谢菲尔德每年生产2万吨坩埚钢,占了当时欧洲钢铁产量的40%。虽然这个规模很宏大,但它可以与1600年印度古尔康达到波斯的钢锭高达2万磅的钢材相比较!
      亨茨曼是否知道印度坩埚钢的制作仍有待猜测。在一本关于贝塞麦(1984年之前的权威著作)中,巴拉克劳描述了英国坩埚钢工艺的历史,但没有提到印度的工艺。伦敦大英博物馆的P.T.克拉多克观察到,有间接证据表明,在欧洲欧元诞生的初期,有一些技术转让,包括坩埚钢制造。


      IP属地:河北本楼含有高级字体3楼2023-01-28 15:19
      回复
        钢加工
        在高温下锻造剑后,硬化刀片的一个重要步骤是淬火。这一步很重要,因为它能使在钢中发生马氏体转化,这有助于提高韧性和强度。
        印度铁匠似乎使用的淬火方法之一是将炽热的刀片插入香蕉或芭蕉树的树干,这是印度最普遍的树之一,充满树液,随后是冷却一夜。瓦拉纳西Banaras印度教大学的Bhanu Prakash成功地让他的一些学生通过将高碳钢锻焊到低碳钢来生产小型刀片。然后通过将炽热的钢刀片插入香蕉树的绿色树干来淬火刀片。这导致刀片的边缘与其后部相比进行了一定量的回火和更大程度的硬化。有趣的是,在印度古代,据说著名科学家Varahamihira主张通过将炽热的剑插入车前草灰溶液中进行硬化和淬火处理。
        一些可怕的淬火方法也被知道。泰米尔桑加姆的文本,托尔卡皮亚姆,可以追溯到前基督教时代,被认为是指奴隶胃里的剑的熄灭。有趣的是,许多在叙利亚的大马士革用乌兹钢制造的叶片据说都被同样地淬灭了。在叙利亚使用的另一种方法是骑着一匹拿着红热剑的马快速奔跑。这样,剑刃迅速熄灭了。


        IP属地:河北本楼含有高级字体5楼2023-01-28 15:20
        回复
          剑术
          为了欣赏大马士革剑及其变体所扮演的中心作用,对剑的简短离题话将具有指导意义。乌兹钢和大马士革钢的巨大声誉在很大程度上源于它是一种卓越的破坏性武器。虽然铁本身比铜或青铜等材料更硬,但钢在硬度、延性、尖端和耐腐蚀性方面比铁提高了性能,使其成为武器的优越金属。


          IP属地:河北本楼含有高级字体6楼2023-01-28 15:20
          回复
            剑的类型和传奇故事中的剑
            剑是一种刃武器,最基本的设计是剑和柄。刀片通常是一些金属磨到至少一个锋利的边缘,通常有一个尖尖的尖端插入。这个把手叫做剑柄,由许多材料制成,但最常用的材料可能是由皮革、鱼皮或金属电线覆盖的木材。剑的各个部分和剑术的基本意图在不同的文化之间是非常一致的。
            剑是一种刃武器,最基本的设计是剑和柄。刀片通常是一些金属磨到至少一个锋利的边缘,通常有一个尖尖的尖端插入。这个把手叫做剑柄,由许多材料制成,但最常用的材料可能是由皮革、鱼皮或金属电线覆盖的木材。剑的各个部分和剑术的基本意图在不同的文化之间是非常一致的。
            刀剑有好几百种。剑杆是一把较长的欧洲决斗剑,更适合的是插入动作而不是切割动作。在著名的日本武士剑中,有卡坦、塔奇和武士剑。克莱摩指的是苏格兰的剑。军刀是一种边缘弯曲的剑,用于砍或砍。吉安是一把中国的双刃剑,薄直剑。刀是一把中国的单刃宽弯剑。大马士革的刀片以他们展示的“波浪”或波浪图案而闻名。一些著名的刀片包括波斯的沙姆希尔,它是弯曲的拉切和印度的塔瓦。其他类型的印度剑包括卡塔尔或卡蒂也用于德干。
            印度铁匠似乎使用的淬火方法之一是将炽热的刀片插入香蕉或芭蕉树的树干,这是印度最普遍的树之一,充满树液,随后是冷却一夜。瓦拉纳西Banaras印度教大学的Bhanu Prakash成功地让他的一些学生通过将高碳钢锻焊到低碳钢来生产小型刀片。然后通过将炽热的钢刀片插入香蕉树的绿色树干来淬火刀片。这导致刀片的边缘与其后部相比进行了一定量的回火和更大程度的硬化。有趣的是,在印度古代,据说著名科学家Varahamihira主张通过将炽热的剑插入车前草灰溶液中进行硬化和淬火处理。
            在神话、文学和历史中,许多剑都是以它们的持有者或制造剑的剑匠的名字命名的。其中一些也获得了隐喻的意义,比如“达摩克利斯之剑”,这意味着悬在一个人头上的威胁。其中一些更著名的是亚瑟王的神剑,割草剑(割草师)——日本的神剑,罗兰的杜伦达尔,达摩克利斯之剑和埃尔西德的蒂桑那。


            IP属地:河北本楼含有高级字体7楼2023-01-28 15:21
            回复
              武器结构中的爆炸性转变:火药、大炮和枪
              冶金学的进一步发展导致了小型武器的发展。在1411年左右,德国发展了一种点燃火药的机械方法。凝胶化硝化纤维素无烟粉末的发展导致了阿尔弗雷德·诺贝尔在1887年发现了绳索,并诞生了现代自动火器。这种演变可以被比作贝塞麦对钢铁制造的影响。
              中世纪的印度制造了许多大炮。这些植物在努尔瓦尔、穆沙拉巴德、比什努普尔、比贾普尔、古尔巴尔加和坦贾维尔都有发现。巴拉苏布拉曼尼亚和他的同事们对17世纪的锻造焊接铁炮进行了详细的研究。制造技术类似于在德里和达尔铁柱的使用。
              杰克·凯利最近出版的一本书《火药:炼金术、炸弹和烟火》以一个引人入胜的叙述追溯了这些发展,并描绘了一些人物,包括米开朗基罗、爱德华三世、瓦斯科·德·加马、科尔特斯、阿尔弗雷德·诺贝尔和E.I.杜邦。


              IP属地:河北本楼含有高级字体9楼2023-01-28 15:28
              回复
                现代钢铁时代
                1856年,Henry Bessemer爵士在伦敦发明了一种工业规模的炼钢技术。1855年10月,一位工程师的儿子Bessemer申请了一项专利,他通过将空气引入液态金属以去除碳,将铸铁制成可锻钢的工艺。熔化的铸铁被装在一个巨大的罐子里,当热空气吹过它时,氧气与碳发生剧烈反应,释放出二氧化碳气体,从而降低了铸铁的碳含量。
                英国冶金学家罗伯特·穆谢特被认为通过更有效的脱氧工艺改进了亨利·贝塞麦的工艺,并且还发现了锰在炼钢中的作用。谢菲尔德的卓越地位使贝塞麦将他的公司搬到了谢菲尔德,成为行业的核心。
                在公元前300年开启钢铁时代之后,印度钢铁一直占据着至高无上的地位,直到几个世纪前。英国的殖民统治导致印度工业部门几近灭绝。
                在19世纪的暮年,J.N.Tata以大胆而雄心勃勃的方式构想了钢铁行业的新起点。他的努力促成了1907年塔塔钢铁厂的建立。另一位有远见的M.Visvesvaraya爵士于1918年在Bhadravati开始了迈索尔钢铁厂。该地区靠近wootz生产的原始地点。
                1947年印度获得独立后,贾瓦哈拉尔·尼赫鲁总理在政府部门建立几家钢铁厂方面发挥了重要作用。这些植物被他称为印度的现代寺庙。
                在20世纪的最后十年,经济自由化开始实施,使私营部门再次获得钢铁。在此之前,Lakshmi Narain Mittal决定在印度尼西亚和其他外国地区生产钢铁,并已成为主要的钢铁工业家。
                二十一世纪出现了许多新举措,包括塔塔钢铁公司收购海外钢铁厂。这似乎预示着印度钢铁的另一个黄金时代。
                2004年,全球钢铁产量预计将在历史上首次超过10亿吨。这表明了钢铁在现代时代的持续存在和关键的重要性。2003年,中国成为第一个年产量超过2亿吨的国家,反映了其快速增长的经济和基础设施的扩张。同年,印度以3180万吨钢铁产量在世界钢铁生产商中排名第八。


                IP属地:河北本楼含有高级字体10楼2023-01-28 15:34
                回复