鋼鐵的故事早在鋼筋,橋梁和摩天大樓之前開(kāi)始了。它始于星星。
在人類出現(xiàn)十億年之前,甚至地球形成之前, 熾熱的恒星將原子融合成鐵和碳。在無(wú)數(shù)的宇宙爆炸和重生中,這些物質(zhì)進(jìn)入小行星和其他行星體,隨著宇宙的攪動(dòng),相互撞擊。終一些巖石和金屬形成了地球,在那里它將塑造一種特定種類的步行猿的命運(yùn)。
在早已一世于歷史的,一些人類牟然發(fā)現(xiàn)了閃閃發(fā)光的隕石,它的成分主要是鐵和鎳,這些隕石穿過(guò)大氣層撞到了地面。從此一發(fā)不可收拾,開(kāi)始了一個(gè)物種對(duì)于一種金屬近萬(wàn)年的癡迷。
幾千年之前,我們的祖先發(fā)現(xiàn)了獲取鋼鐵_的方法,從地球上采集鐵礦石并終將其熔煉成鋼。我們將爭(zhēng)奪它,用它創(chuàng)造和摧毀,通過(guò)它發(fā)展經(jīng)濟(jì),并用它來(lái)建立一些世界上偉大的文明。
圖坦卡蒙有一把鐵匕首 ,在古代,這位極富權(quán)勢(shì)的法老,把這柄鐵匕首當(dāng)成非常珍貴的寶物。當(dāng)英國(guó)考古學(xué)家霍華德·卡特發(fā)現(xiàn)圖坦卡蒙墓,并看到這把匕首時(shí),感覺(jué)它_特別,后來(lái)通過(guò)實(shí)驗(yàn)證明,這把匕首的刀刃來(lái)自遙遠(yuǎn)的外太空,是用隕鐵打造而成。
隕鐵的含鎳量高于從地下挖出并被人類冶煉的鐵。自卡特發(fā)現(xiàn)隕鐵匕首以來(lái),研究人員發(fā)現(xiàn),不只是圖坦卡蒙的匕首,幾乎所有可追溯到青銅器時(shí)代的鐵器,都是用隕鐵打造。
對(duì)我們的祖先來(lái)說(shuō),這種奇特的合金(隕鐵)是來(lái)自神明的饋贈(zèng)。古埃及人稱它為biz-n-pt。在蘇美爾,它被稱為an-bar。兩者都可以解釋為“來(lái)自天堂的金屬”。鐵鎳合金具有定的延展性,可以根據(jù)需要鍛造成各種形狀而不會(huì)碎裂。但這種“靠天收”的鋼鐵來(lái)源_ 有限,使得這種神靈的金屬在古代比寶石或黃金更有價(jià)值。
人類在自己腳下的巖石里找到鋼鐵,花了幾千年時(shí)間。公元前2500年左右,近東的部落成員發(fā)現(xiàn)了隱藏在地下的金屬來(lái)源。它看起來(lái)和“來(lái)自天堂的金屬”_相像,但有些不同。鐵與石頭和礦物混合在一起。提取鐵礦石并不像撿起一塊金或銀那么簡(jiǎn)單,頭一批礦工在挖掘礦石之前需要進(jìn)行儀式,以安撫內(nèi)心的惶恐。那感覺(jué)好像在開(kāi)啟神明隱藏在地下的寶藏。
但是,學(xué)會(huì)從地球上挖掘鐵礦石,只能算是成功了一半。古代人類又花了700多年的時(shí)間,才弄清楚如何將貴金屬與礦石分開(kāi)。到那時(shí)候,青銅器時(shí)代才真正結(jié)束,人類進(jìn)入鐵器時(shí)代。
通往鋼鐵的漫長(zhǎng)道路
要了解鋼鐵,我們_首先了解鐵,因?yàn)榻饘賻缀跏且粯拥?。鋼含?8%至99%或_的鐵。剩下的是碳,一種含量很小的添加劑,它對(duì)金屬的性質(zhì)產(chǎn)生重大影響。在建造摩天大樓之前的幾千年里,人類不斷鉆研鐵的加工方式,改進(jìn)冶煉和鍛造方法,從而越來(lái)越接近鋼鐵。
公元前1800年左右,黑海沿岸的人們稱Chalybes想要制造一種比青銅_的金屬,這種金屬可以用來(lái)制造無(wú)與倫比的武器。他們將鐵礦石放入爐膛,錘打它們,并將它們燒成軟化。在多次重復(fù)這個(gè)過(guò)程后,Chalybes終得到了堅(jiān)固的鐵制武器。
隕鐵的含鎳量高于從地下挖出并被人類冶煉的鐵。自卡特發(fā)現(xiàn)隕鐵匕首以來(lái),研究人員發(fā)現(xiàn),不只是圖坦卡蒙的匕首,幾乎所有可追溯到青銅器時(shí)代的鐵器,都是用隕鐵打造。
對(duì)我們的祖先來(lái)說(shuō),這種奇特的合金(隕鐵)是來(lái)自神明的饋贈(zèng)。古埃及人稱它為biz-n-pt。在蘇美爾,它被稱為an-bar。兩者都可以解釋為“來(lái)自天堂的金屬”。鐵鎳合金具有_的延展性,可以根據(jù)需要鍛造成各種形狀而不會(huì)碎裂。但這種“靠天收”的鋼鐵來(lái)源_ 有限,使得這種神靈的金屬在古代比寶石或黃金更有價(jià)值。
人類在自己腳下的巖石里找到鋼鐵,花了幾千年時(shí)間。公元前2500年左右,近東的部落成員發(fā)現(xiàn)了隱藏在地下的金屬來(lái)源。它看起來(lái)和“來(lái)自天堂的金屬”_相像,但有些不同。鐵與石頭和礦物混合在一起。提取鐵礦石并不像撿起一塊金或銀那么簡(jiǎn)單,頭一批礦工在挖掘礦石之前需要進(jìn)行儀式,以安撫內(nèi)心的惶恐。那感覺(jué)好像在開(kāi)啟神明隱藏在地下的寶藏。
但是,學(xué)會(huì)從地球上挖掘鐵礦石,只能算是成功了一半。古代人類又花了700多年的時(shí)間,才弄清楚如何將貴金屬與礦石分開(kāi)。到那時(shí)候,青銅器時(shí)代才真正結(jié)束,人類進(jìn)入鐵器時(shí)代。
要了解鋼鐵,我們_首先了解鐵,因?yàn)榻饘賻缀跏且粯拥?。鋼含?8%至99%或_的鐵。剩下的是碳,一種含量很小的添加劑,它對(duì)金屬的性質(zhì)產(chǎn)生重大影響。在建造摩天大樓之前的幾千年里,人類不斷鉆研鐵的加工方式,改進(jìn)冶煉和鍛造方法,從而越來(lái)越接近鋼鐵。
公元前1800年左右,黑海沿岸的人們稱Chalybes想要制造一種比青銅_的金屬,這種金屬可以用來(lái)制造無(wú)與倫比的武器。他們將鐵礦石放入爐膛,錘打它們,并將它們燒成軟化。在多次重復(fù)這個(gè)過(guò)程后,Chalybes終得到了堅(jiān)固的鐵制武器。
Chalybes制造的產(chǎn)品被稱為鍛鐵,是現(xiàn)代鋼鐵的幾種主要前身之一。他們很快加入了好戰(zhàn)的赫梯人,創(chuàng)造了古代歷史上強(qiáng)大的軍隊(duì)之一。當(dāng)時(shí)沒(méi)有一國(guó)的武器能與赫梯劍或戰(zhàn)車相匹敵。
鋼鐵的另一個(gè)年輕的兄弟,可以說(shuō)是鑄鐵,早是在中國(guó)古代制造的。從公元前500年左右開(kāi)始,中國(guó)的金屬工人建造了7英尺高的熔爐,以燃燒更多的鐵和木材。將材料熔煉成液體并倒入雕刻的模具中,制作成金屬器具或者雕像。
然而,鍛造和鑄鐵的鋼鐵都稱不上無(wú)瑕的。Chalybes的鍛鐵僅含有0.8%的碳,因此它沒(méi)有鋼的抗拉強(qiáng)度。含有2%至4%碳的中國(guó)鑄鐵比鋼更脆。黑海的鐵匠終開(kāi)始將鐵棒插入成堆的白熱木炭中,這種木炭制成了鋼鐵涂層的鍛鐵。但是南亞的一個(gè)地區(qū)有了_的主意,印度生產(chǎn)了地球上一種真正的人造鋼材。
公元前400年左右,印度金屬工人發(fā)明了一種冶煉方法,恰好將碳量與鐵結(jié)合。關(guān)鍵是熔融金屬的粘土容器:坩堝。工人們將小型鍛鐵棒和木炭塊放入坩堝中,然后密封容器并將其插入爐中。當(dāng)他們通過(guò)風(fēng)箱中的空氣沖擊升高爐溫時(shí),鍛鐵熔化并吸收木炭中的碳。當(dāng)坩堝冷卻時(shí),純鋼錠煉成了。
這是地球上的一種人造鋼材的來(lái)源。
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