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升级|从“青铜段位”一路升级，为了打造一款爆款合金，人类做了哪些努力( 二 )

段位一路努力青铜时代合金


升级|从“青铜段位”一路升级，为了打造一款爆款合金，人类做了哪些努力
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钢铁的冶炼铁的出现虽然晚于铜，但不论在古代还是现代，它对人类社会的发展都十分重要。铁器时代出现在青铜时代之后，其在现代工业社会中的地位甚至超过了铜。钢是铁与其他元素结合而成的合金，其性质主要受碳以及其他元素含量的影响。钢制品因其高强度、高韧性、耐高温、耐腐蚀、抗冲击等优良性能而被广泛利用。虽然铁元素在自然界分布广泛、含量丰富，但天然的纯铁在地球上却很难找到，再加上铁的还原性较差，熔点较高，更难冶炼，被人类利用的时间自然晚于铜。人类最早发现的铁矿石来自陨石（又被称作陨铁），在我国河北省曾出土了一把商代铁刃青铜钺，其上嵌有的铁刃就是将陨铁经加热锻打后和青铜钺体嵌锻在一起的。
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春秋战国时期，铁器在农业和工业生产中就已经有了广泛应用，当时使用的冶炼方法主要是块炼法。这种方法利用木炭作燃料，在炉体中冶炼，因为鼓风设备差，炉温较低，炼出的铁多是海绵状的固体块，称为“块炼铁”。这种冶炼方式既费时，得到的铁质地又比较软，含氧化亚铁等杂质较多，必须再经过成千上万次的反复加热锻打，才能让铁吸收木炭中的碳，得到质地更均匀细密的“渗碳钢”，用于制作刀剑。直到西汉中后期，炒钢技术才慢慢发展，人们将生铁加热成半液体和液体状，加入铁矿粉的同时不断搅拌，利用铁矿粉和空气中的氧去掉生铁中的一部分碳，使生铁中的碳含量降低，再经过去渣就能直接获得钢。炒钢法是炼钢技术上的重大突破，其工艺简单，能在较短时间内生产出大量的优质钢铁，供军事、工业和农业等方面使用。
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东汉末年，灌钢法开始形成发展，先把生铁和熟铁按一定比例混合，共同加热至生铁熔化，将其灌入熟铁中，由于生铁的浸入使熟铁碳含量增加，再经过反复锻打，就可以得到质地均匀的钢。通过调整生铁和熟铁的混合比例，就能根据需要得到含碳量不同的钢，这种方法操作也较为简单，金属在液态下反应，提升了纯度；熟铁因为碳的渗入变成钢，生铁因为脱碳变成钢，大大提升了钢铁的产量。到了现代社会，大部分钢铁由高炉炼铁法得到，但其基本原理与灌钢法类似，只是随着技术的发展，在冶炼温度、炼钢炉和其他设备、原材料的配比等方面都能够更精确地掌控。
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几千的历史长河中，人类对于金属冶炼的探索从未停止，冶炼技术不断进步，冶炼范围逐步丰富。到今天，我们基本可以算得上达到了金属冶炼的“王者段位”，这不仅得益于科学技术的发展，更源自于劳动人民伟大的智慧！


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