鋼鐵是怎樣煉成的:鋼鐵的起源故事-1
鋼鐵的故事早在鋼筋,橋梁和摩天大樓之前就開始了。它始于星星。
在人類出現(xiàn)十億年之前,甚至地球形成之前, 熾熱的恒星將原子融合成鐵和碳。在無數(shù)的宇宙爆炸和重生中,這些物質(zhì)進(jìn)入小行星和其他行星體,隨著宇宙的攪動,相互撞擊。最終,一些巖石和金屬形成了地球,在那里它將塑造一種特定種類的步行猿的命運。
在早已一世于歷史的某一天,一些人類牟然發(fā)現(xiàn)了閃閃發(fā)光的隕石,它的成分主要是鐵和鎳,這些隕石穿過大氣層撞到了地面。從此一發(fā)不可收拾,開始了一個物種對于一種金屬近萬年的癡迷。
幾千年之前,我們的祖先發(fā)現(xiàn)了獲取鋼鐵更好的方法,從地球上采集鐵礦石并最終將其熔煉成鋼。我們將爭奪它,用它創(chuàng)造和摧毀國家,通過它發(fā)展全球經(jīng)濟(jì),并用它來建立一些世界上最偉大的文明。
圖坦卡蒙有一把鐵匕首 ,在古代,這位極富權(quán)勢的法老,把這柄鐵匕首當(dāng)成非常珍貴的寶物。當(dāng)英國考古學(xué)家霍華德·卡特發(fā)現(xiàn)圖坦卡蒙墓,并看到這把匕首時,感覺它十分特別,后來通過實驗證明,這把匕首的刀刃來自遙遠(yuǎn)的外太空,是用隕鐵打造而成。
隕鐵的含鎳量高于從地下挖出并被人類冶煉的鐵。自卡特發(fā)現(xiàn)隕鐵匕首以來,研究人員發(fā)現(xiàn),不只是圖坦卡蒙的匕首,幾乎所有可追溯到青銅器時代的鐵器,都是用隕鐵打造。
對我們的祖先來說,這種奇特的合金(隕鐵)是來自神明的饋贈。古埃及人稱它為biz-n-pt。在蘇美爾,它被稱為an-bar。兩者都可以解釋為“來自天堂的金屬”。鐵鎳合金具有一定的延展性,可以根據(jù)需要鍛造成各種形狀而不會碎裂。但這種“靠天收”的鋼鐵來源十分 有限,使得這種神靈的金屬在古代比寶石或黃金更有價值。
人類在自己腳下的巖石里找到鋼鐵,花了幾千年時間。公元前2500年左右,近東的部落成員發(fā)現(xiàn)了隱藏在地下的金屬來源。它看起來和“來自天堂的金屬”十分相像,但有些不同。鐵與石頭和礦物混合在一起。提取鐵礦石并不像撿起一塊金或銀那么簡單,第一批礦工在挖掘礦石之前需要進(jìn)行儀式,以安撫內(nèi)心的惶恐。那感覺就好像在開啟神明隱藏在地下的寶藏。
但是,學(xué)會從地球上挖掘鐵礦石,只能算是成功了一半。古代人類又花了700多年的時間,才弄清楚如何將貴金屬與礦石分開。到那時候,青銅器時代才真正結(jié)束,人類進(jìn)入鐵器時代。
通往第一鋼鐵的漫長道路
要了解鋼鐵,我們必須首先了解鐵,因為金屬幾乎是一樣的。鋼含有98%至99%或更高的鐵。剩下的是碳,一種含量很小的添加劑,它對金屬的性質(zhì)產(chǎn)生重大影響。在建造摩天大樓之前的幾千年里,人類不斷鉆研鐵的加工方式,改進(jìn)冶煉和鍛造方法,從而越來越接近鋼鐵。
公元前1800年左右,黑海沿岸的人們稱Chalybes想要制造一種比青銅更強的金屬,這種金屬可以用來制造無與倫比的武器。他們將鐵礦石放入爐膛,錘打它們,并將它們燒成軟化。在多次重復(fù)這個過程后,Chalybes最終得到了堅固的鐵制武器。
隕鐵的含鎳量高于從地下挖出并被人類冶煉的鐵。自卡特發(fā)現(xiàn)隕鐵匕首以來,研究人員發(fā)現(xiàn),不只是圖坦卡蒙的匕首,幾乎所有可追溯到青銅器時代的鐵器,都是用隕鐵打造。
對我們的祖先來說,這種奇特的合金(隕鐵)是來自神明的饋贈。古埃及人稱它為biz-n-pt。在蘇美爾,它被稱為an-bar。兩者都可以解釋為“來自天堂的金屬”。鐵鎳合金具有一定的延展性,可以根據(jù)需要鍛造成各種形狀而不會碎裂。但這種“靠天收”的鋼鐵來源十分 有限,使得這種神靈的金屬在古代比寶石或黃金更有價值。
人類在自己腳下的巖石里找到鋼鐵,花了幾千年時間。公元前2500年左右,近東的部落成員發(fā)現(xiàn)了隱藏在地下的金屬來源。它看起來和“來自天堂的金屬”十分相像,但有些不同。鐵與石頭和礦物混合在一起。提取鐵礦石并不像撿起一塊金或銀那么簡單,第一批礦工在挖掘礦石之前需要進(jìn)行儀式,以安撫內(nèi)心的惶恐。那感覺就好像在開啟神明隱藏在地下的寶藏。
但是,學(xué)會從地球上挖掘鐵礦石,只能算是成功了一半。古代人類又花了700多年的時間,才弄清楚如何將貴金屬與礦石分開。到那時候,青銅器時代才真正結(jié)束,人類進(jìn)入鐵器時代。
要了解鋼鐵,我們必須首先了解鐵,因為金屬幾乎是一樣的。鋼含有98%至99%或更高的鐵。剩下的是碳,一種含量很小的添加劑,它對金屬的性質(zhì)產(chǎn)生重大影響。在建造摩天大樓之前的幾千年里,人類不斷鉆研鐵的加工方式,改進(jìn)冶煉和鍛造方法,從而越來越接近鋼鐵。
公元前1800年左右,黑海沿岸的人們稱Chalybes想要制造一種比青銅更強的金屬,這種金屬可以用來制造無與倫比的武器。他們將鐵礦石放入爐膛,錘打它們,并將它們燒成軟化。在多次重復(fù)這個過程后,Chalybes最終得到了堅固的鐵制武器。
Chalybes制造的產(chǎn)品被稱為鍛鐵,是現(xiàn)代鋼鐵的幾種主要前身之一。他們很快加入了好戰(zhàn)的赫梯人,創(chuàng)造了古代歷史上最強大的軍隊之一。當(dāng)時沒有一個國家的武器能與赫梯劍或戰(zhàn)車相匹敵。
鋼鐵的另一個年輕的兄弟,可以說是鑄鐵,最初是在中國古代制造的。從公元前500年左右開始,中國的金屬工人建造了7英尺高的熔爐,以燃燒更多的鐵和木材。將材料熔煉成液體并倒入雕刻的模具中,制作成金屬器具或者雕像。
然而,鍛造和鑄鐵的鋼鐵都稱不上完美。Chalybes的鍛鐵僅含有0.8%的碳,因此它沒有鋼的抗拉強度。含有2%至4%碳的中國鑄鐵比鋼更脆。黑海的鐵匠最終開始將鐵棒插入成堆的白熱木炭中,這種木炭制成了鋼鐵涂層的鍛鐵。但是南亞的一個地區(qū)有了更好的主意,印度生產(chǎn)了地球上第一種真正的人造鋼材。
公元前400年左右,印度金屬工人發(fā)明了一種冶煉方法,恰好將完美的碳量與鐵結(jié)合。關(guān)鍵是熔融金屬的粘土容器:坩堝。工人們將小型鍛鐵棒和木炭塊放入坩堝中,然后密封容器并將其插入爐中。當(dāng)他們通過風(fēng)箱中的空氣沖擊升高爐溫時,鍛鐵熔化并吸收木炭中的碳。當(dāng)坩堝冷卻時,純鋼錠就煉成了。
這就是地球上的第一種人造鋼材的來源。
這是鋼鐵的早期歷史故事,想要了解更多的鋼鐵發(fā)展歷史進(jìn)程,請關(guān)注我們!
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