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塊煉鐵（熟鐵）是鐵礦石在較低溫度下還原而成，形成比較純的鐵顆粒和礦渣，呈海綿狀，雖然鐵顆粒的純度比較高，但雜質(zhì)聚合成大量的礦渣分布期間，需要大量鍛打?qū)⒌V渣排出，但鍛打也有極限，不能超過二三十次，這里還有金屬疲勞問題。熟鐵軟，塑性好，容易變形，強度和硬度均較低，用途不廣；生鐵含碳很多，硬而脆，幾乎沒有塑性。
生鐵又稱鑄鐵、白口鐵，生鐵里除含碳外，還含有硅、錳及少量的硫、磷等，它可鑄不可鍛。根據(jù)生鐵里碳存在形態(tài)的不同，又可分為煉鋼生鐵、鑄造生鐵和球墨鑄鐵等幾種。煉鋼生鐵里的碳主要以碳化鐵的形態(tài)存在，其斷面呈白色，通常又叫白口鐵。這種生鐵性能堅硬而脆，一般都用做煉鋼的原料。鑄造生鐵中的碳以片狀的石墨形態(tài)存在，它的斷口為灰色，通常又叫灰口鐵。由于石墨質(zhì)軟，具有潤滑作用，因而鑄造生鐵具有良好的切削、耐磨和鑄造性能。但它的抗位強度不夠，故不能鍛軋，只能用于制造各種鑄件，如鑄造各種機(jī)床床座、鐵管等。
有一個人要打一把鍋鏟，恰好一個鐵匠從門前過，他把鐵匠喊進(jìn)屋，拿了秤砣要鐵匠打。鐵匠說：“這是生鐵，不能打?！边@人就說： “那你明天來，我拿熟鐵給你。” 第二天鐵匠來了，他又把秤陀拿出來。鐵匠不高興了，說：“我 說過這是生鐵，不能用！”誰料這人也發(fā)了脾氣：“瞎說！昨天等你一 走，我就把這秤砣放到鍋里用大火煮、煮了大半夜，怎么還是生的
呢！” 早期的鑄鐵是白口鐵，質(zhì)地脆而硬，容易折斷，不耐用。戰(zhàn)國時期人們已經(jīng)掌握了鑄鐵柔化技術(shù)。他們把鑄鐵加熱鍛打脫碳，得到白心可鍛鑄鐵，或經(jīng)過長時間加熱退火，得到韌性更好的黑心可鍛鑄鐵。如果脫碳不完全，僅使鑄件外層成為鋼而內(nèi)層還是鑄鐵，就可以得到一種鋼和鐵的復(fù)合品，使鑄件的質(zhì)量更加優(yōu)良，歐洲要到18世紀(jì)才有白心可鍛鑄鐵，美國要到19世紀(jì)才有黑心可鍛鑄鐵，我國的鑄鐵柔化技術(shù)比他們早發(fā)明了兩千多年。
鋼可以通過生鐵脫碳得到，也可以通過熟鐵滲碳制得。燕下都出土的一部分兵器就是把塊煉鐵放在熾熱的木炭中長期加熱使其表面滲碳，在經(jīng)過鍛打成為滲碳鋼片，又把滲碳鋼片對折鍛打多次制成的，這種煉鋼法也叫 “百煉成鋼”，漢代有些用這種方法制成的鋼刀上常常刻有“卅煉鋼”、“百煉鋼”等字樣。 |
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