铁广泛存在于地球表面的土壤和石头中,但它们非常分散,数量不大。它集中在铁矿石中。为了从铁矿石中提取铁,我们应该首先在高温下燃烧矿石。感兴趣的读者可以一起往下看。
古代的方法是在地上挖一个坑,在坑里安装矿石和木柴,然后点火熔化矿石。矿石中的铁熔化后与石头分离流出。叙利亚北部的特尔沙贾巴扎在约公元前2700年发现了这种熔铁,在特拉斯马尔发现了约公元前2400年安装在铜柄上的腐蚀铁刀。
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乌尔出土了约公元前2000年煅烧冶炼场的遗址。但在此期间,熟铁非常昂贵。它不是用来制作日常必需品,而是用来制作装饰品和仪仗队的武器。例如,在著名的荷马史诗中,它将黄金与铁进行了比较。
熟铁很软,做武器容易卷刃。解决这个问题的办法是用钢。古人用“渗碳”的方法把熟铁变成钢。这种方法和炼熟铁一样,把熟铁烧红,趁热锤打。
这样反复加热,反复锤击,不断使碳从熟铁表面渗入内层,成为一层硬钢。在这个过程中,人们体验到了铁在什么情况下最坚固,以及如何使铁更坚固。
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这种“渗碳”炼钢方法已在公元前1500年的亚美尼亚地区实施。后来有了一种叫做“淬火”的技术,就是先用“渗碳”的方法将铁炼成钢,然后加热,然后放入冷水中。这样,钢就变得很硬了。但是“淬火”的钢会稍微脆一点,容易断裂。
为了解决这个问题,人们发明了重要的“回火”技术。“回火”是将淬火后的钢再次加热到低温,然后慢慢冷却。这样,钢的脆性大大降低,成为坚韧的材料。
这一系列的发明是由许多不知名的人完成的,他们可能从未获得过发明家的称号,但他们确实为人类文明做出了重要贡献。
铁冶炼技术是如何发明的?经历了哪些变化?