镔铁工艺博物馆2019-11-19 18:55
关注钢锭怎么获得 【乌兹钢锭是怎么制造出来的？】根据考证乌兹钢最早始于印度北部，是印度当地的优质铁矿，经过坩埚熔炼成钢锭，再经锻炼成为可以打造武器的钢材。印度的坩埚加工，是将精炼的铁矿石干燥后，放入经火硬化的小型粘土坩埚中，坩埚的尺寸要根据炭火的热量来定夺。坩埚加工用的是印度当地最优质的铁矿石，像淘金一样，经人工选用、捣碎成粉末状，用淘洗法反复清洗，让矿石从杂质中分离出来。之后把一些含碳的材料，比如麻栗树、木炭、毛竹以及一些当地人认为是神圣植物的叶子、果实加入坩埚中，密封用炭火燃烧，一般生产出来的铁锭重约一公斤。由于印度拥有纯净及含量丰富的铁矿，他们的钢铁也闻名于世；虽然波斯等地区的人都对印度铁匠进行过观察，并对熔化过程非常熟识，但始终没能用同样的方法重新生产出乌兹钢。铁矿在坩埚内燃烧时会发生一系列的变化。在持续加热24-48小时这个时段中，温度从1000℃升到1200℃，此时矿石会转变成多孔的铁质，也就是海绵铁，并留在坩埚底部。在封闭状态下，之前添加的“辅料”——燃烧的木炭和叶子、果实发挥效用，碳元素熔化在铁质内；毛竹中则含有可帮助熔化的氧化矽。经过长时间的铸造，温度慢慢冷却至800℃，这个过程大约需要12-24个小时。由此可以形成大的树状碳化铁晶体，并且使它们均匀分布在多孔海绵铁内，这些大的碳化铁晶体非常坚硬，被抛光後会呈现出白色或银色；与此相对比的是珠光体，它经腐蚀成黑色，因此大马士革钢会形成明暗相间的花纹。钢锭冷却后还要进行脱碳热处理。铁匠把坩埚从火中移开后打破，取出其中的半球形钢锭，然后放在铁砧上进行锤打，作硬度试验。经过铸造的钢锭非常硬，锤打后也不会有凹痕，所以还需用含有铁锉屑、或者粉末状铁矿石的粘土混合物将其覆盖，然后重新加热到约700℃至900℃，火焰颜色为火红色时，再进行硬度试验，直到钢锭的硬度降低到可以锻造的程度，否则一直重复这个热处理过程。700℃至900℃，是一个非常重要的关键的温度。铁匠只能靠经验、用眼看火焰颜色来判断。如果温度升高到900℃以上，会造成晶体及波形花纹图案之损失；如果温度低于700℃，钢便不能得到充分的锻炼。这个过程可以称为退火，使得钢材更加有韧性。而欧洲的铁匠一般是在1300℃的高温下来锻炼金属的，因此他们不能掌握到锻炼大马士革钢的技术。由此可见，古代大马士革钢是一种古代粉末冶金和锻造技术完美的结合，是一种结晶花纹钢。