鋼鐵是怎樣煉成的:鋼鐵的起源故事-2
上一篇講到印度生產了地球上第一種人造鋼材,今天我們來看看這之后鋼鐵又進行了哪些發展變革呢。
印度鐵匠把“烏茲鋼”運送到世界各地販賣。在大馬士革,敘利亞鐵匠使用這種金屬鍛造了著名的,幾乎是神話般的大馬士革刀,據說它足夠鋒利,可以在半空中切割羽毛(像“權力的游戲”中瓦雷利亞鋼鐵一樣的超級材料)。印度鋼鐵一直販賣到西班牙的托萊多,那里鐵匠的鐵匠用烏茲鋼為羅馬軍隊鍛造刀劍。在運往羅馬的過程中,來自埃塞俄比亞帝國的阿比西尼亞商人擔任中間商,他們故意誤導羅馬人說這種鋼鐵來自中國的Seres,因此羅馬人認為鋼鐵來自一個太遙遠的國度,無法長途跋涉去掠奪和征服。羅馬人稱他們購買了Seric鋼,并將其用作武器裝備以外的基本工具和建筑設備。烏茲鋼是最早的鋼鐵。鐵作為貴金屬的日子已經過去了。世界上最兇悍的戰士現在將配備鋼鐵。
(圖為德國發現的早期粘土坩堝)
隨著羅馬帝國的衰落(正式在476年),歐洲陷入了混亂。印度仍然在制造其聳人聽聞的鋼鐵,但它無法將烏茲鋼可靠地運送到歐洲,那里的道路因戰亂而變得極不安全,商人經常遭到伏擊,另外還有可怕的瘟疫和疾病。在西班牙的加泰羅尼亞,鐵工開發了類似于印度的熔爐:加泰羅尼亞爐,用以生產鍛鐵。他們用這種金屬制造了馬蹄鐵,車輪,車門鉸鏈,甚至是鋼制涂層盔甲。騎士揮舞著特制劍。它們是通過把多種鋼鐵材料折疊鍛打制造的,這一過程會在劍身上留下獨特的人字形和編織圖案。維京人將這些圖案解釋為龍線圈,像亞瑟王的神劍和埃爾西德的提佐納神劍,都帶有這種什么的花紋。然而,世界上最好的劍是在地球的另一邊制造的。日本史密斯為鍛造武士刀開發了一種精湛的技術,達到前所未有的鋒利程度。這些武器成了傳家寶,傳承了幾代人。制造武士刀在日本是一種錯綜復雜的儀式化事件。在制造武士刀之前,日本鐵匠需要先沐浴,他們認為如果鐵匠的身體不純凈,邪惡的靈魂就會進入刀鋒。金屬鍛造始于鍛鐵。用木炭加熱一大塊材料,直到它變得足夠柔軟可以折疊。在冷卻后,將鐵加熱并折疊約20次,使刀身呈弧形,并且通過鍛造和折疊,鍛鐵繼續暴露于木炭,將金屬變成鋼。
(圖:Katana由Masamune鍛造,被認為是14世紀鐮倉時代日本最偉大的劍士)劍士使用粘土,木炭或鐵粉進行下一步,沿著刀身刷涂。鋼中出現的圖案類似于木紋,有旋紋結和漣漪。細節甚至比歐洲刀片的龍鱗更精細,日本的katanas被命名為“漂流沙”,“月牙兒”和“Shuten-dōji殺手”,這是日本神話中的猛獸。今天留下的五把古代武士刀,稱為“天下五劍”,在日本被保存為國寶和圣物。
鐵和煤
第一臺高爐看起來像沙漏。
在今天的德國萊茵河谷,金屬工人開發了一個大約10英尺高的裝置,底部放置了兩個波紋管,以容納更多的鐵礦石和木炭。高爐熾熱,鐵吸收的碳比以往任何時候都多,混合物變成鑄鐵,可以很容易地倒入模具中。
這是中國人已經練習了1700年的煉鐵過程 - 但是用了更大的鍋。工人們在鑄造地板上挖出溝渠,從長長的中央通道伸出,為液態鐵騰出空間。這些戰壕就像一窩乳豬,因此誕生了一個綽號:生鐵。
鐵的創新正好趕上了西方世界的戰爭。13世紀的大炮發明和14世紀的槍械產生了對金屬的渴望。生鐵可以直接倒入炮和槍管模具中,歐洲開始以前所未有的方式抽出武器。
但鐵的繁榮造成了一個問題。隨著歐洲大國開始在全球范圍內擴展其權力,他們消耗了大量的木材,既用于建造船只,也用于制造用于冶煉的木炭。根據“ 鋼鐵:從礦山到工廠”這本書,由布魯克·斯托達德(Brooke C. Stoddard)創作的美國金屬,一臺英國的窯爐每年需要大約240英畝的樹木。大英帝國轉向新世界尚未開發的資源尋求解決方案,并開始運送金屬冶煉在大西洋上空的美國殖民地。但是,殖民地的煉鐵摧毀了英格蘭煉鐵廠的生意。
(圖:Skinner的油畫展示了南約克郡Piiston鋼鐵廠貝塞麥工藝生產的鋼材,1916)
英國燃料問題的答案來自鑄鐵鍋制造商。亞伯拉罕·達比(Abraham Darby)童年時期大部分時間都在麥芽廠工作,而在18世紀早期,他記得他磨大麥時的一種技術:燒烤煤,一種可燃的巖石。其他人曾試圖用煤冶煉鐵,但達比是第一個在冶煉前燒煤的人??久罕3制錈崃窟h遠超過木炭,并允許鐵匠制造更薄的生鐵 - 非常適合倒入槍模。今天,可以在Coalbrookdale鐵博物館看到達比的大型高爐。英格蘭發現了用煤冶煉的力量。但它仍然沒有制造鋼鐵。直到18世紀早期,鋼鐵還沒有開始被制造出來,那么到底到了什么時候,人們開始真正的大量制造并使用鋼鐵呢?鋼鐵的制造和使用對人類社會帶來了什么巨大的改變呢,請關注我們公眾號~下期告訴你。