马镫|马蹬不就是个铁环吗?为什么汉朝那么发达的冶铁技术就是造不出来?

汉代冶铁发达 , 却造不出马镫 , 原因里有华夏永远的痛!
马镫的作用就是让骑在马上的人能够和马匹更好的结合 , 身体不会左右晃动 。
因为人骑在马上支撑点只有一个 , 两脚踏在马镫上以后 , 支撑点就变成了三个 。
这个原理古人很早就知道 , 在金属马镫出来之前 , 类似于马镫 , 骑在马上可以固定腿的东西已经出现了 。
●这是一个现代的金属马镫 , 和古代的金属马镫没有区别 。
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老实说马镫没有什么制造难度 , 但是对材料的要求是比较高的 。
因为它是一个异形的 , 有孔的金属结构 。而且还必须承受脚蹬踏力 , 在使用的过程中 , 必须绝对可靠 , 一旦在使用的过程中突然断裂的话 , 那么会对使用的人造成很大程度上的意外伤害 。
因为马镫的形状 , 必须要用纯钢打造才会结实 , 如果用铸铁很容易断裂 , 用熟铁会很容易变形 。
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这里就要涉及到古代的冶炼技术的问题 , 实际上在古代的时候 , 世界各地的冶铁技术、打铁的技术都是差不多的 , 唯一的区别是原料的不同导致结果不同 。
铁在自然界中以化合物形态的存在 , 有三种主要形式:一种就是硫化铁 , 一种是三氧化二铁 , 还有一种就是四氧化三铁 。
硫化铁就是假黄金 , 看起来闪闪发亮的那种金黄色的 , 三氧化二铁是最重要的铁矿石 , 也就是所谓的赤铁矿、褐铁矿 , 四氧化三铁是磁铁矿 。
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对于钢铁的冶炼来说 , 硫、磷都是有害成分 , 必须从钢铁中去除才会得到比较好品质的铁和钢 。
我们看一下现代冶炼过程中是怎样去除硫和磷这些有害元素的 , 马上就会搞明白为什么古人这些东西是搞不定的 。
硫的沸点只有440度 , 但是硫和铁形成的化合物的熔点就会高达1800度 , 这还是在一个大气压下 。而且不仅铁矿石里面会含有硫 , 炼铁的焦炭里面也会含有硫 。
即使在现代工艺条件下 , 彻底去硫也是不可能的 , 但是优质的钢材会把硫的含量限定0.05‰以下 。
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在钢铁中除去硫的常规做法 , 就是用更加活跃的元素去置换铁元素 。在现代工艺里面 , 会往融化的铁水里面添加粉末状的镁 , 或者是镁金属颗粒 , 通过还原条件下的渣液金属反应去除硫 , 然后硫被分离到矿渣中 。
除磷就更加麻烦了 , 在单独的一个冶炼过程中 , 根本就没办法完成 。首先要制备出过可滤掉钢铁中磷的炉渣 , 然后再把钢水放到钢包里面 , 钢水浇到这些炉渣上 , 通过炉渣的过滤除去磷 。这些设备需要转炉或者是电渣重熔炉 。
镁是一种非常活跃的金属元素 , 现代工艺制备镁金属需要用电解法或者是高温硅还原法 , 第1个方法需要大电流和高温熔炉 , 第2个方法需要高温熔炉和抽真空 。
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从这些现代化的工艺里面 , 我们就可以看得出来 , 古人绝对是搞不定磷和硫这样的杂质的 。
而且对于这些杂质的存在 , 他们也没办法认识的 。


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