八一中文>军事历史>初唐闲公子>023章冶金秘术下
使碳分和其它杂质较多的留在它内部而较少扩散出去。通俗的说,让铁水熔化渗入熟铁,使它渗碳,就好像把白糖洒在白饭上面,然后放入锅里蒸,指望它从内到外变得一样甜那么困难。

绝大多数情况下,只能使碳分渗入熟铁较浅部位,而冷却后的铁水,成为钢中的高碳部分。也就是说,灌钢的特点就是含碳量不均匀;还有一个问题,由于地球重力,铁水熔化后会向下流,冷却后造成钢坯下部含碳量较高而上部含碳量较低——仍是含碳量不均匀。

解决这个问题的方法有二:一是重复这一过程。前面所说早期灌钢耗费工时较多,可能就跟反复灌有关。然而,灌成钢团之后,它的塑性会变得很差,比如沈括所说把熟铁锻成细条,卷曲起来,这要对钢进行就要困难得多,甚至于不可行。而只灌一次的钢,显然是因为碳分不均匀的问题而被看不起的。二就是改进灌钢法。在明朝出现了两种改良灌钢法,其中一个是苏钢法。

最早记载苏钢法的是明·唐顺之《武编·前编》卷五“铁”条,其中提及了传统的灌钢法,其次就是如下语句:“或以生铁与熟铁并铸,待其极熟,生铁欲流,则以生铁于熟铁上,擦而入之。”从这段画看很难分清到底这种技术的细节是什么。

根据清末、民国和共和国初期的调查,苏钢法的工艺过程是:先把熟铁料放到炉里鼓风加热,后把生铁的一端斜放到炉口里加热。当炉温达到1300摄氏度左右时,炉里生铁不断熔滴,熟铁料已经软化,便用钳子钳住生铁块,努力使铁水均匀地浇淋到熟铁上。浇淋完毕后,停止鼓风,夹出钢团,上砧锤锻,去除杂质。一般要重复这一过程两次。

毫无疑问,苏钢法实际上已经超越了灌钢法,成为一种全新的高明的炼钢方法。它最绝妙的好处是恰好利用了地球重力这一灌钢法最大的敌人。如果工人足够坚强和熟练,可以做到均匀滴落铁水。如果熟铁片在入炉之前足够薄,那么渗碳效果将很好(虽然致密的熟铁渗碳比较困难,但这是值得付出的代价),而且重复进行也没有问题。如果操作得当,苏钢法跟一般的表面渗碳法效果基本上没有区别。它主要的缺点是:人毕竟是人,在1300度以上的高温炉前操作,很难保证铁水的滴落均匀。其次,铁水本身不是个良好的渗碳剂,碳分布不均这个根本性的问题依然存在。

总的来说,灌钢法的最大问题就是成品碳份不均匀,也就是钢不纯。含碳多的地方就是生铁,含碳少的地方就是熟铁,这样三种材料混在一起的话,你能加工出冷锻甲来吗?多敲几下就碎了。

在古代条件下,要钢纯,只有两种方法,一是印度人首创的坩埚炼钢法,更准确的说是萨利姆法。在公元前6至5世纪时,由位于印度西北角海得拉巴(今属于巴基斯坦)的冶炼工人发明的,后来被售到“安息”(波斯)、条支甚或是埃及等。它们的冶炼方法是:将黑锰矿、竹炭及某些植物叶子密封在一个陶炉里燃烧加热,当这些东西熔化后,其渣滓形成一团金属,然后将此金属反复熔化、冷却四五次,最后炼成直径为5英寸,厚度为0.5英寸,重约2英磅的金属块。

第二种办法就是得到了3500年历史考验的那种方法,才是最完美的:表面渗碳。把铁打成极薄的片,把它放入燃烧的木炭中一定时间,取出锻打。有经验的锻工,可以锻出纯净的钢。它的问题是锻工必须很有经验。

可以想象,印度的坩埚炼钢法一直秘而不宣,东土震旦一直没有掌握,就包括我大唐,所以印度的印度铁,也叫乌兹钢,一直出口到震旦,换回了大量的外汇。

乌兹钢和大马士革钢还是有区别的。在印度被制成的金属块,不能直接被命名为大马士革钢,而它们被叫做大马士革钢,是因为这些金属被贩卖到大马士革后,用来炼制成武器,即大马士革剑(或大马士革刃)之后才得名的。

大马士革钢泛指表面具有花纹的钢材。古印度出产的“乌兹钢锭”是制作刀剑的顶级用钢,每年阿拉伯商人都要向印度进口大量的钢锭用于武器制造。这种钢在铸造成刀剑时表面会有一种特殊的花纹---穆罕默德纹,所以它是属于花纹钢中的铸造型花纹钢,区别于折叠锻打形成的焊接型花纹钢。因为花纹能够使刀刃在微观上形成锯齿(肉眼无法分辨),使得刀剑更加锋利。

公元1191年9月4日,阿育布王朝的开国君主萨拉丁率领大军,和英格兰国王狮心王理查萨率领的第三次十字军东征的主力,在雅法城附近的一片开阔的平地阿尔苏夫相遇。萨拉丁的军使驰向十字军的阵前,喊话邀请理查出阵和萨拉丁一见。理查欣然策马出阵会见萨拉丁,显然两人对圣地(耶路撒冷)的归属问题上有过一次激烈的争论,萨拉丁为了向理查示威,掏出一袭纱巾抛向了空中,然后拔出随身的宝剑向纱巾一剑挥去,竟然将漂浮在空中的几乎没有重量的纱巾割成了两半。

这一奇观令平生见过无数名刀宝剑的理查和随行的骑士们大为吃惊,于是从那一天开始在欧洲就流传着一个传说:东方有一种不为人知的金属材料存在,用它锻造出来的刀剑锋利以极。并引发了骑士们对这种刀剑无尽的渴求。这种神秘的刀剑以它的原材料命名:“乌兹”钢刀剑,或者以它的锻造产地命名:“大马士革”钢刀剑。

17世纪


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