古代认识铁始于铁陨石 称天空落下的“天铁”(图)


小天体撞击地球2(16:9)
古代认识铁始于铁陨石 称天空落下的“天铁”(图片来源:Adobe stock)

铁钢在人们的生活中无处不在,无论工业、制造业或是日常生活它都是不可缺少的重要材料,钢产量甚至是综合国力的标志之一。而人类最早发现的带有神秘色彩、是从天空落下来“上天赐与”的陨石

上古人类对的认识和记载

铁矿石是地壳主要组成成分之一,铁在自然界中分布极为广泛,但天然单质状态的铁在地球上非常稀少,而且它容易氧化生锈,加上熔点又比铜高得多,就使得铁比铜难于熔炼。

人类最早发现的铁是从天空落下来的陨石,陨石中含铁的百分比很高,是铁和镍、钴等金属的混合物,铁被视为一种带有神秘色彩的珍贵金属。

古代两河流域的苏美尔人把铁称为“天上的铜”,公元前2000年赫梯人的楔形文字有一段文献、记载了当时的金属产地,特别强调说铁是采自天上的。同一时期的埃及纸草书也记录了天上落下石块和铁块,埃及人建造金字塔时就应用了陨铁,还将其称为“天铁”。

古希腊大诗人荷马在《伊利亚特》中记载,在一次竞技会上曾把一块粗糙的铁作为奖品赠给优胜者。那时希腊还处于青铜时代,这块粗糙的铁很可能就是陨铁。古代阿拉伯人曾说过:“铁是出产在天上。”

中国史书记载了700多次陨石降落,其中公元前368年(秦献公十七年)、公元1064年(北宋治平元年)、公元1321年(元至治元年)、公元1350年(元至正十年)记录了铁陨石。古老文明很早就认识到了陨石来自天外,并已经会使用陨铁了。

铁曾与黄金同价

公元前1290年,埃及国王致信赫梯国王要求提供一些铁,赫梯国王回信答应给他提供一把剑,但要求用黄金来交换,可见当时铁是一种非常贵重的金属。赫梯国王把铁视为专利,不许外传,以至在一段时间里,铁的产量极少,贵如黄金,其价格竟是黄铜的60倍。铁器只被当作珍贵礼品在一些国家的宫廷里传送。而赫梯人打击敌人最有效的武器是战车,在战场上,他们驱赶披着铁甲的马拉战车冲锋陷阵,所向披靡。

古代中国铁器应用始于春秋时代

战国中期以后,铁器已取代铜器成为主要的生产工具。《管子.海王篇》说“一女必有一针、一刀”“耕者必有一耒、一耜、一铫”。铁器得到普遍应用。

在公元前4世纪,伊比利亚半岛就出产了像利刃弯刀这种钢兵器,而古罗马军队则在用诺里库姆出产的钢兵器。

中国人在春秋晚期战国时代就懂得用淬火来硬化铁器。炼钢在中国已有2500多年的历史。《史记.礼书》和《苟子.议兵篇》中谈到,楚国的宛(今河南省南阳)出产的兵器刃锋像“蜂刺”一样厉害。

西汉时兴起了大规模的“百炼钢”,增加了反复加热锻打的次数,使夹杂物减少、细化和均匀化增强。“百炼成钢”“千锤百炼”成语由此而来。

两晋南北朝时期出现了以灌钢为主的炼钢技术。明代延续了这种灌钢的冶炼方法,中国的钢铁技术在宋代已达到了年产上万吨的水平。日本从中国的吴越之地学会了手工钢的锻铁技术,从此开始了出口手工钢的历史。

转炉炼钢令世界进入钢铁时代

现代炼钢法却源于1856年英国人贝塞麦发明的酸性底吹转炉炼钢法。贝塞麦是个有趣的人,20岁发明邮票印刷的新方法,后来投入炼钢法研究,成为一名冶金学家。他发现,将融化的生铁放进转炉内吹入高压空气,便可燃烧掉生铁所含的硅、锰、磷、碳而炼成钢。他首创了这种大量产钢的方法,此后这一先进方法使世界进入钢铁时代。

1879年英国人托马斯发明了碱性空气底吹转炉炼钢法,成功解决了冶炼高磷生铁的问题。

20世纪80年代中后期,西欧、日、美等相继开发成功了顶底复吹氧气转炉炼钢方法。氧气由顶部氧枪供入,同时由炉底喷口吹入氩、氮等气体对熔池进行搅拌。目前世界上较大容量的转炉,大多数采用了顶底复吹转炉炼钢工艺。

责任编辑:任凤鸣

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