A. 我国钢铁冶炼技术是从什么时代开始的
我国钢铁冶炼技术的发展是从冶炼生铁开始的,冶铁术大约发明于西周时期。
先炼生铁后炼钢,生铁是炼钢的原料。炼钢的出现是具有划时代意义的重大事件。此外,铜冶炼技术也是我国的一项重大发明。
在我国古代冶金技术的发展过程中,风箱扮演着极为重要的角色。它是我国发明的一种世界上最早的鼓风设备。
欧冶子是春秋时越人,是当时的冶金高手,更是我国历史上着名的铸剑师。《越绝书》中记载有“楚王见剑”的故事,让我们有幸看到“龙渊”剑的诞生过程。
楚王命令相剑家风胡子到越地去寻找欧冶子,叫他制造宝剑。于是欧冶子走遍江南名山大川,寻觅能够出铁英、寒泉和亮石的地方,只有这3样东西都具备了,才能铸制出利剑来。
最后,欧冶子来到了龙泉的秦溪山旁,发现在两棵千年松树下面有7口井,排列如北斗,明净如琉璃,冷澈入骨髓,实乃上等寒泉,就凿池储水,即成剑池。
欧冶子又在茨山下采得铁英即纯净的铁,拿来炼铁铸剑,就以这池里的水淬火,铸成剑坯。可是没有好的亮石,终是无法磨出宝剑。
欧冶子又爬山越水,千寻万觅,终于在秦溪山附近一个山岙里找到亮石坑。发觉坑里有丝丝寒气,阴森逼人,知道其中必有异物。于是焚香沐浴,素斋三日,然后跳入坑洞,取出来一块坚利的亮石,用这里的水慢慢磨制宝剑。
经两年之久,终于铸剑3把:第一把叫“龙渊”;第二把叫“泰阿”;第三把叫“工布”。
这些剑弯转起来,围在腰间,简直似腰带一般,若一松手,剑身即弹开,笔挺笔直。若向上空抛一方手帕,从宝剑锋口徐徐落下,手帕即分为二。这些宝剑之所以如此锋利,皆因取铁英炼铁铸剑,取这池水淬火,取这山石磨剑之故。
楚王见剑大喜,乃赐此宝地为“剑池湖”。后在唐代改叫“龙泉”,一直叫到今天。
楚王曾引泰阿之剑大破晋军。当时晋国出兵伐楚,围困楚都3年,为夺楚国镇国之宝“泰阿剑”。楚国都城将破之时,楚王亲自拔剑迎敌,突然剑气激射,飞沙走石,晋军旌旗仆地,全军覆没。
上述记载,虽然带有传说的成分,但据现代考古发掘报道,春秋时期,我国的冶金技术确实非常之高,达到了当时世界先进水平。
欧冶子为越王勾践铸造的宝剑,被埋在地下数千年,发掘出土后发现还光亮不锈,十分锋利。经现代科学研究,这些青铜兵器都经过很好的外镀处理,表明我国是世界上最早发明金属外镀术的国家。
冶金技术
白铜
失蜡
B. 我国古代的铁器冶炼技术发展史
关于铁器:
中国开始和使用铁器的年代,目前尚无定论。考古发现的人工冶炼的最早铁器属于春秋时期,目前已知有大约二十件左右,有凹形锄(臿)刃,梯形锛刃、削、刮刀、剑、鼎等,经金相核验,多数属固态还原的块炼铁(指不含炭的铁)。战国时期,掌握了块炼渗碳钢及其淬火工艺,大大提高了铁器的实用的性能,为战国中期以后的铁器大量应用于军事和农业生产创造了技术条件。
关于我国何时出现铁器的问题,主要有以下三种不同意见:
第一种意见,1972年底,河北藳城台西遗址发现了一件商代中期的铁刃铜钺,而且,这件器物的铁刃经鉴定是经过锻打的。1977年8月北京平谷县南独乐河公社刘家河大队商代墓葬中又出土了一件铁刃铜钺;此外,解放前还发现有一件西周初年的铁刃铜钺和铁援铜戈,传说是1931年在河南浚县出土的。上述几件器物经分析,均含有较高成分的镍,这正是陨铁的特征。所以,一般认为这几件器物由陨铁制成,而不是由人工锻冶的铁制成的。另外,在商代藳城台西遗址中还出土了两块赤铁矿石和十几块铁渣,所以有的研究者认为这是商代中期已开始冶铁的反映。但人们在冶铜时,矿石中的氧化铁同样会留在矿渣之中,而且矿渣中的含铁量可达到36%以上,甚至达50%。所以,有的研究者又认为:“台西遗址出土的所谓铁渣,应是炼铜的矿渣,而不是人工冶铁的遗物”,等等。总之,学术界占统治地位的意见认为,中国在商代还没有出现人工制铁。
第二种意见,西周初期有无人工冶铁?有的学者认为西周初期可能出现人工冶铁。《逸周书·克殷》载:“……乃石击之以轻吕,斩之以玄钺”。有的学者认为,这里的“玄钺”并非铁器,而指陨铁制的铁刃铜钺,不能证明商末周初已能冶铁。《诗经·大雅·公刘》:“取厉取锻。”《尚书·费誓》:“锻乃戈矛,砺乃锋刃。”对这两处中的“锻”,过去一些学者认为制锻铁,现在一些学者则认为“锻”指对青铜的捶锻。而且至今考古发现西周戈、矛等兵器均为青铜制品,青铜兵器、工具也可以通过锻打而变得锋利。因此,西周初期出现人工冶铁的意见也因缺乏实证而被否定。
第三种意见,西周中晚期出现人工冶铁。《礼记·月令》载:“天子……乘玄路,驾铁骊,载玄旗……”这一记载系指西周而言。《诗经·秦风·驷铁》: “驷铁孔阜”,是西周末秦襄公时的诗,意为四匹马的颜色如铁。只有铁成为习见事物之后,才会以其颜色称呼别的器物。考古已发现了西周末的人工冶铁制品,即河南三门峡虢国大墓中出土的铜柄铁剑。这件器物属西周晚期人工冶铁的块炼铁制品已为学术界公认。此外,陕西凤翔秦公一号墓出土了西周、东周之际的铁铲,甘肃灵台发现春秋早期的铜柄铁剑,甘肃永昌则发现春秋早期的铁锸等。据上述事实,学术界认为中国中原地区人工冶铁最早发生于西周中晚期。
从现在接触到的文献资料和考古发现的实物证据来看,把中国最早出现的人工冶铁定在西周中晚期是比较合理的。
湿法炼铜:Fe+CuSO4=FeSO4+Cu
不一定用铁,金属活动性比铜强就行.
也不一定用硫酸铜,可溶性的铜盐就可以.
关于冶铁:
冶铁技术是古代化学工艺的应用实例,也是应用化学知识的集中表现。人类最早炼得的铁,是铁矿石在800℃~1000℃条件下,由木炭还原直接得到的。江苏省六合县程桥出土的公元前6世纪前后东周墓内的铁凡、铁条,在湖南省长沙市洞坡等地的遗址中,发现经过人工冶炼的铁块,这是世界上最早的生铁实物。
商周时代,我国的青铜铸造业非常发达,这意味着采矿、鼓风、冶炼等技术都很先进。在这个基础上,冶铁业也迅速发展起来。由于早期的冶炼技术底下,炼炉很小,鼓风能力也不强,无法使矿石充分熔化,因此只能炼成海绵状的熟铁块。在海绵铁中还含有很多杂质,需要经过反复煅打才能得到较纯的铁块,这种技术叫做块铁法。欧洲曾经长期使用这种方法炼铁,一直要到14世纪发明了水力鼓风炉以后才能冶炼铸铁,比我国晚了1900多年。
文献上关于冶炼生铁的记载最早见于《左传》。公元前513年,晋国曾在国都征收“一鼓铁”的军赋,并把成文的刑法铸在铁鼎上,即所谓的 “铸刑鼎”。这说明春秋晚期民间已经出现了炼铁作坊,并且已经能够铸造鼎这样复杂的铁容器了。目前发现的最早的铁器都是春秋时代的,这些铁器经金相分析,有的是块铁法制造的,有的是铸铁铸造的,有的是把铸铁加热退火柔化处理为展性铸铁制成的,显示出技术已经非常熟练了。
早期的铸铁是白口铁,质地脆而硬,容易折断,不耐用。战国时期人们已经掌握了铸铁柔化技术。他们把铸铁加热锻打脱碳,得到白心可锻铸铁,或经过长时间加热退火,得到韧性更好的黑心可锻铸铁。如果脱碳不完全,仅使铸件外层成为钢而内层还是铸铁,就可以得到一种钢和铁的复合品,使铸件的质量更加优良,欧洲要到18世纪才有白心可锻铸铁,美国要到19世纪才有黑心可锻铸铁,我国的铸铁柔化技术比他们早发明了两千多年。
生铁、熟铁和钢的区别在于含碳量的不同,生铁的含碳量大于2%,熟铁的含碳量小于0.04%,钢的含碳量界于二者之间。钢可以通过生铁脱碳得到,也可以通过熟铁渗碳制得。燕下都出土的一部分兵器就是把块炼铁放在炽热的木炭中长期加热使其表面渗碳,在经过锻打成为渗碳钢片,又把渗碳钢片对折锻打多次制成的,这种炼钢法也叫 “百炼成钢”,汉代有些用这种方法制成的钢刀上常常刻有“卅炼钢”、“百炼钢”等字样。
汉代冶铁的一项突出成就,就是出现了球墨铸铁,而现代的球墨铸铁要到1947年才研制成功。百炼钢工艺的日益成熟和炒钢技术的发明,也是汉代钢铁冶炼技术进步的标志。西汉中晚期出现了利用生铁炒成熟铁或钢的新技术,即将生铁加热到半液体、半固体状态再进行搅拌,利用空气或铁矿粉中的氧进行脱碳以获得熟铁或钢。运用这种技术可以有控制的把生铁炒到所需要的含碳量,然后再加热锻打成质量较好的钢件,从而大大的促进了百炼钢的发展。
C. 我国的冶铁技术大约始于哪个朝代
我国块炼铁始于春秋时代,在掌握块炼铁技术的不久,就炼出了含碳2%以上的液态生铁,并用以铸成工具使用。
考古发现的最早人工冶炼铁器属于春秋时期,目前已知有大约二十件左右,有凹形锄(臿)刃,梯形锛刃、削、刮刀、剑、鼎等,经金相核验,多数属固态还原的块炼铁(指不含炭的铁)。
春秋晚期时期,人们掌握了块炼渗碳钢及其淬火工艺,大大提高了铁器的实用性能,为战国中期以后的铁器大量应用于军事和农业生产创造了技术条件。
(3)金属冶炼技术成熟在什么时候扩展阅读:
我国古代的制铁术发明于春秋时期。由战国到西汉,钢铁兵器逐渐兴起。西汉中期以后,除弓、矢以外的主要兵器,多已由钢材制作,为了提高钢的硬度和强度,淬火技术应运而生。
两汉时期,钢的淬火技术得到了广泛的应用,在河北满城,西汉中期刘胜墓,辽宁辽阳三道濠西汉遗址,山东苍山县等地都发现了淬火过的钢刀和钢剑,在史书上也有关于淬火的文字记载。
随着淬火技术的深入发展,古人发现淬火剂对淬火质量有很大影响,三国(公元222~265年)时代的蒲元和南北朝时期的綦母怀文在这方面都曾经作出过较大的贡献。
D. 我国最早掌握冶铁技术是在什么时期
我国人工冶铁的最早时间不迟于春秋中期。属于春秋晚期的铁器已发现过多件,其中在江苏六合程桥出土的一件铁块,经科学分析,是白口生铁。这是迄今我国出土并且经过分析的最早的生铁实物,也是世界上最早的生铁实物。在湖南长沙杨家山的一座春秋晚期墓葬中,还出土了一把钢剑。该剑经过热处理,剑身断面还可以看到反复锻打的层次。这说明,我国最早阶段的冶铁技术在春秋晚期已经相当成熟了。