大马士革钢吧 关注:1,885贴子:3,261
  • 3回复贴,共1
坩埚钢
坩埚钢是通过在坩埚中熔化生铁(铸铁)、铁,有时还有钢,通常加入沙子、玻璃、灰烬和其他熔剂制成的钢。在古代,无法使用木炭或煤火产生足够高的温度来熔化钢铁。但是,含碳量高、熔点低的生铁是可以熔化的,通过将熟铁或钢在生铁液中长时间浸泡,可以降低生铁的含碳量如下。慢慢扩散成铁。这种坩埚钢产于中世纪的南亚和中亚。这通常生产出非常硬的钢,但也生产出由高碳钢(以前称为生铁)和低碳钢(以前称为锻铁)组成的异质复合钢。这通常会在钢材经过锻造、打磨或抛光时产生复杂的图案,最著名的例子可能来自大马士革剑中使用的乌兹钢。由于使用熔剂,与当时的其他炼钢方法相比,这种钢的碳含量和质量(不含杂质)通常要高得多。


IP属地:河北1楼2023-02-22 09:09回复
    在欧洲,坩埚钢是18世纪英国的本杰明亨斯迈发明的。亨斯迈使用焦炭而不是煤或木炭,并获得了足以熔化钢和铁的高温。亨斯迈的工艺不同于一些乌兹工艺,因为它需要很长时间来熔化和冷却钢,从而使碳有更多的时间扩散。亨斯迈工艺以泡钢的形式使用钢铁作为原材料,而不是像在炼钢和后来的贝塞麦工艺中那样直接从铸铁转化而来。 .完全熔化钢的能力消除了钢中的不均匀性,并使碳均匀地溶解到液态钢中,从而消除了以前需要大量锻造才能达到相同结果的需要。同样,它可以通过将钢倒入模具中来铸钢。通过使用助熔剂,杂质几乎可以完全从液体中提取出来,让杂质浮到顶部并被去除。这生产出了第一批具有现代品质的钢材,并提供了一种将多余的熟铁转化为有用钢材的有效方法。亨斯迈工艺极大地提高了欧洲适用于刀具、工具和机械等物品的优质钢材的产量,为工业革命铺平了道路。
    铁合金按碳含量分类最广泛。铸铁含有2%-4%的碳杂质。锻铁将其大部分碳氧化至低于 0.1%。一种更有价值的钢具有微妙的中间碳分数,其材料特性随碳分数而变化。高碳钢比低碳钢强度高,但更脆。坩埚钢将原材料与热源隔离开来,可以精确控制渗碳(升高)或氧化(降低碳含量)。可以将石灰石等熔剂添加到坩埚中,以去除或促进硫、硅和其他杂质,进一步改变材料的质量。
    该产品是非常纯净的优质铁,非常适合用于坩埚钢。如今,碳钢和特殊钢都在使用。
    这是工业革命期间的重大发展。坩埚钢和不锈钢是在谢菲尔德开发的。
    大马士革钢现在也被称为大马士革钢,其中不同的金属被层压和锻造以创建图案。一种坩埚钢,其特征在于由微观碳化物层组成的图案。 Ukku 在卡纳达语中意为钢铁。
    制作坩埚钢时,将粗钢粉碎成细末,约20公斤置于小坩埚中熔化。这样可以生产出高质量的坩埚钢,但增加了成本。 Bessemer 工艺仅需约 30 分钟即可生产出类似质量的钢材,并且仅在熔化生铁的第一步中需要焦炭。


    IP属地:河北2楼2023-02-22 09:09
    回复
      然而,发现的只是一个简单的管状结构,有人指出它可能被电子显微镜的电子束打空,但一直没有得到答案。此外,作为调查对象的 16 世纪伊朗制造的刀剑所使用的坩埚钢的产地不明,也没有与其他乌兹钢或其他刀剑进行比较研究。因此,指出不能断言这一发现是所有乌兹钢的共同特征。用乌兹钢制造大马士革剑的方法已经成为失传的技术。
      工人们每天工作 12 到 13 个小时。伊热夫斯克工厂的步枪产量从 1914 年的 82,000 支增加到 1916 年的约 505,000 支,坩埚钢的产量几乎增加了两倍。在整个第一次世界大战期间,该工厂为前线提供了超过 140 万支新步枪和大约 188,000 支修复步枪。
      由于对大马士革钢的研究,被分配到兹拉托乌斯特一家工厂的士兵帕维尔·阿诺索夫设计了一种制造一种名为 burat 的坩埚钢的方法,并制造了钢剑。兹拉托乌斯特也因在 1857 年建造了第一门用俄罗斯钢铁制成的大炮而闻名。
      制作坩埚钢时,将粗钢粉碎成细末,约20公斤置于小坩埚中熔化。这样可以生产出高质量的坩埚钢,但增加了成本。
      最早的可以追溯到 850 年左右。 “坩埚钢”是最纯净的铁,大马士革钢是“坩埚钢”的次级形态,称为“乌兹钢”。虽然大多数中世纪武器都是由低碳含量的软铁制成,但相比之下,乌尔夫巴特使用的钢材含碳量高得多,而且熔渣更少。


      IP属地:河北3楼2023-02-22 09:10
      回复
        “乌兹钢”的制造方法
        关于乌兹钢的制造方法介绍很多,但最具体、有经验的是英国的J.M.Heath。他详述了南印度塞勒姆的一个例子,其中熔炼炉是竖炉,高出地面三到五英尺,地下八英寸到一英尺,底部直径两英尺。上部直径为 1 英尺的形状。风箱有两个,都是用去皮的山羊皮做的,风箱是用竹子做的。
        在此熔炼炉中获得的粗铁随后被加热并反复锻造,以生产出约 1 英尺长、1.5 英寸宽和 0.5 英寸厚的铁棒。然后将该棒铁切成几块并放入坩埚中。然后,将干燥的木屑、重量为铁的十分之一和几片绿叶放在上面,然后将一把黏土从坩埚口推入并关闭,直至完全排除里面的空气。此类坩埚20~24个制成后,置于小炉内,上面堆炭,通气约二个半小时,加热,出炉,缓冷。最终,当坩埚破裂时,在底部形成饼状钢,如果坩埚破裂,则可以看到从钢锭表面中心呈放射状延伸的横纹。这是乌兹钢,大部分裸露含量在1.2%到1.8%之间。
        尽管如此,这种制造乌兹钢的方法仍有一些古老的痕迹。
        其中之一当然是使用坩埚。前面已经提到,早期的东方黑色金属冶炼被改造为以坩埚为介质的二次冶炼,而乌兹法显然是这种方法的延伸。而且,由于这种方法无疑是通过了伊朗,因此我之前看到的伊朗出土的联合锻钢的高碳部分可能就是这种坩埚渗碳法生产的。
        另一件关于乌兹法必须提到的事情是铁砂经常被用作原料。它还传达了古代东方铁冶金的早期特征。综上所述,虽然关于古印度冶铁的直接资料很少,但可以大致勾勒出公元前一千年的铁冶炼发展情况。正如希罗多德告诉我们的那样,阿契美尼德波斯军队在印度发现了一个强大的对手,就像他们一样,手持铁箭头。


        IP属地:河北本楼含有高级字体4楼2023-02-22 09:10
        回复