近期連續介紹中國古代的幾種煉鋼方法（1）

百煉鋼

 內容導讀：古代將鋼經反復折疊鍛打變形而制成的鋼叫百煉鋼。多次反復鍛打能排除鋼中的夾雜物，改變殘留夾雜物的大小，使其成分均勻分布，組織趨于致密，細化晶粒，改善鋼的性能。除“百煉”外，古代還有“五十煉”、“三十煉”、“ 九煉”、“七十二煉”之說。古代許多寶刀、寶劍都是用這種方法制成的。                     

1961年日本發現中國東漢鋼刀，上有錯金銘文24字：“中平□□五月丙午造作〔支刀〕百練清〔剛〕上應星宿〔下〕辟〔不祥〕”。中平是東漢靈帝年號(185～189)。日本奈良石上神宮藏有東晉太和元年(369)為倭王“造百練乯七支刀”。日本稻荷山古墓出土鐵劍有錯金字115個，也有“百煉”一詞,是公元471年或531年日本制品。類似的還有江蘇徐州出土“五十煉”鋼劍（公元77年造）,出東臨沂蒼山出土“卅練”鋼刀（公元112年造）和傳世品“卅煉”金馬書刀。

     對出土文物的初步研究表明，百煉鋼是用炒鋼作為原料，加熱后反復折疊鍛打，或用數種成分不同的原料反復疊鍛得到的。鋼件組織致密，成分均勻，夾雜物細化。經金相組織研究，五十煉成的鋼劍的高、低碳層共50～60層。
     用實際操作解釋“百煉”的“煉”就是折疊鍛打時每一次的試火粘合過程為一“煉”。其中的每一“煉”需要我們把鋼燒紅后迅速鍛打粘合，但是燒一火是不能完全粘合的（工件冷卻就不能再打了），還需燒第二火再打，如果還是沒有粘合還需再燒紅鍛打，直到兩塊鐵板完全粘合為止。這樣每“煉”一次需要我們揮錘鍛打數百下。燒好幾次火。所以要做到“百煉”可想而知我們需要燒紅工件幾百次，鍛打上萬次。工作量之大。
 

炒鋼

    炒鋼因在冶煉過程中要不斷地攪拌就像炒菜一樣而得名。
    炒鋼的原料是生鐵，操作要點是把生鐵加熱到液態或半液態，利用鼓風或撒入精礦粉等方法，令硅、錳、碳氧化，把含碳量降低到鋼和熟鐵的成分范圍。炒鋼的產品多是低碳鋼和熟鐵，但是如果控制得好，也可以得到中碳鋼和高碳鋼。
    迄今世界上年代最早的炒鋼冶金技術，我國在西漢早期就已發明和廣泛應用了。徐州獅子山楚王陵考古發現：楚王陵保存著一處完整的西漢楚王武庫，庫中堆滿各式成捆的實戰楚漢兵器，兵器雖歷時2000多年，依然鋒利無比，輕輕一劃刃鋒力透十余層厚紙。北京科技大學冶金與材料史研究所對武庫鐵器的研究分析表明：當時的鋼鐵技術正處于發展時期，淬火工藝、冷鍛技術、炒鋼制作均已使用。楚王陵的年代下限為公元前154年，這表明我國在西漢早期已發明并使用了炒鋼技術。

     炒鋼的優點是成分可適當控制，生產率比較高，質量也比較好。在現代，人們常把由礦石直接制鋼的工藝叫一步冶煉或直接冶煉，而把先由礦石冶煉成生鐵、然后再由生鐵煉鋼的工藝叫兩步冶煉或間接冶煉。炒鋼的生產過程也分兩步：先煉生鐵，后煉鋼。因而在某種意義上說，炒鋼的出現便是兩步煉鋼的開始，是具有劃時代意義的重大事件。它進一步促進了我國古代鐵器的廣泛使用和社會生產力的發展。
    十八世紀中葉，英國發明了炒鋼法，在產業革命中起了很大的作用。馬克思懷著極大的熱情給予了很高的評價，說不管怎樣贊許也不會夸大了這一革新的重要意義。