近期连续介绍中国古代的几种炼钢方法（1）

百炼钢

 内容导读：古代将钢经反复折叠锻打变形而制成的钢叫百炼钢。多次反复锻打能排除钢中的夹杂物，改变残留夹杂物的大小，使其成分均匀分布，组织趋于致密，细化晶粒，改善钢的性能。除“百炼”外，古代还有“五十炼”、“三十炼”、“ 九炼”、“七十二炼”之说。古代许多宝刀、宝剑都是用这种方法制成的。                     

1961年日本发现中国东汉钢刀，上有错金铭文24字：“中平□□五月丙午造作〔支刀〕百练清〔刚〕上应星宿〔下〕辟〔不祥〕”。中平是东汉灵帝年号(185～189)。日本奈良石上神宫藏有东晋太和元年(369)为倭王“造百练乯七支刀”。日本稻荷山古墓出土铁剑有错金字115个，也有“百炼”一词,是公元471年或531年日本制品。类似的还有江苏徐州出土“五十炼”钢剑（公元77年造）,出东临沂苍山出土“卅练”钢刀（公元112年造）和传世品“卅炼”金马书刀。

     对出土文物的初步研究表明，百炼钢是用炒钢作为原料，加热后反复折叠锻打，或用数种成分不同的原料反复叠锻得到的。钢件组织致密，成分均匀，夹杂物细化。经金相组织研究，五十炼成的钢剑的高、低碳层共50～60层。
     用实际操作解释“百炼”的“炼”就是折叠锻打时每一次的试火粘合过程为一“炼”。其中的每一“炼”需要我们把钢烧红后迅速锻打粘合，但是烧一火是不能完全粘合的（工件冷却就不能再打了），还需烧第二火再打，如果还是没有粘合还需再烧红锻打，直到两块铁板完全粘合为止。这样每“炼”一次需要我们挥锤锻打数百下。烧好几次火。所以要做到“百炼”可想而知我们需要烧红工件几百次，锻打上万次。工作量之大。
 

炒钢

    炒钢因在冶炼过程中要不断地搅拌就像炒菜一样而得名。
    炒钢的原料是生铁，操作要点是把生铁加热到液态或半液态，利用鼓风或撒入精矿粉等方法，令硅、锰、碳氧化，把含碳量降低到钢和熟铁的成分范围。炒钢的产品多是低碳钢和熟铁，但是如果控制得好，也可以得到中碳钢和高碳钢。
    迄今世界上年代最早的炒钢冶金技术，我国在西汉早期就已发明和广泛应用了。徐州狮子山楚王陵考古发现：楚王陵保存着一处完整的西汉楚王武库，库中堆满各式成捆的实战楚汉兵器，兵器虽历时2000多年，依然锋利无比，轻轻一划刃锋力透十余层厚纸。北京科技大学冶金与材料史研究所对武库铁器的研究分析表明：当时的钢铁技术正处于发展时期，淬火工艺、冷锻技术、炒钢制作均已使用。楚王陵的年代下限为公元前154年，这表明我国在西汉早期已发明并使用了炒钢技术。

     炒钢的优点是成分可适当控制，生产率比较高，质量也比较好。在现代，人们常把由矿石直接制钢的工艺叫一步冶炼或直接冶炼，而把先由矿石冶炼成生铁、然后再由生铁炼钢的工艺叫两步冶炼或间接冶炼。炒钢的生产过程也分两步：先炼生铁，后炼钢。因而在某种意义上说，炒钢的出现便是两步炼钢的开始，是具有划时代意义的重大事件。它进一步促进了我国古代铁器的广泛使用和社会生产力的发展。
    十八世纪中叶，英国发明了炒钢法，在产业革命中起了很大的作用。马克思怀着极大的热情给予了很高的评价，说不管怎样赞许也不会夸大了这一革新的重要意义。