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第500章 百炼成钢第一生产力
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与很多人所想不同,铁器其实很早就已出现,商朝时期便利用陨铁制钺。并且采用复合合金,以铜为面以陨铁为刃。
至西周时期,人工锻造的铁器便正式出现。像黑夫就搞到把玉柄铁剑,据说是出自虢国国君的陪葬品。时隔数百年,铁剑早已是锈迹斑斑,但玉柄却得以保存。
那时用的应该是块炼法,将铁矿石放在炉中加热,出炉时呈海绵状的固体块,经反复锻打制成铁器。只是这种方法还很原始,数量少质量差。黑夫记得曾看过个国外大神野外生存,就是用类似的法子打造出铁器。
至春秋时期,就已出现生铁冶铸法。将铁矿石放在炉内熔炼,使铁矿石熔化成液体,而后铸造器物。昔日晋国就曾鼓铸刑鼎,将刑书铸于铁鼎上。
经过工匠千锤百炼,有时甚至会出现钢剑。只是这时期的钢铁区分不大,当是铁剑也无妨。
战国时期就更恐怖了,列国征伐频频,变相催动了军工业的发展,炼铁铸铜的技艺也是得到提升。但这时期的铁器总体而言质量并不高,所以更多是充为农器,比如鉏、钁、锄、镰、斧。
而燕、赵、韩、楚四国则不同,他们的铁器要更出色,甚至能做到大规模列装军队。秦昭王就曾忧虑楚国的铁剑锋利,秦国无法阻挡。而燕国为了铸铁甚至搞出了铁范,这可比陶范要先进的多。
至于赵国就更不用提了,临邛卓氏就是冶铁大户。邯郸被破后,他们迁至临邛照样是靠着冶铁发家。甚至还能与程氏合作,将铁器走私给西南夷发家致富。
至于军工方面可不仅仅是铁剑,还有诸多铁制甲兵。燕地的铁制甲胄,楚国的宛钜铁釶(shi),更被荀子比作惨如蠭虿。韩地则有铁椎,张良就曾寻铁匠打造了百二十斤重的铁椎。还有铁杖、铁钩钜、铁殳、铁銛……包括秦军阵营内,同样也有诸多铁器。黑夫伐楚时,有位军吏便配钢剑。
生铁、熟铁和钢的区别就是含碳量不同,像这年头采用的是块炼铁渗碳钢。简单说就是以木炭为燃料,将铁矿石冶炼成海绵状的块炼铁。再用块炼铁作原料,在碳火中加热吸碳,提高含碳量。再经过反复锻打,除掉杂质又渗进碳从而得到钢。
秦始皇轻轻摇头,看向扶苏。
“你来说说是何原因。”
“唯。”扶苏走上前来,缓缓道:“铁器虽能代替铜器甲兵,然需大匠千锤百炼方能媲美铜器。若想装备数以十万计的大军,根本不足以支撑。”
“若能更快而成呢?”
黑夫扬起抹微笑。
他去岭南时,其实就已调查过。军营中使用的铁器不足一成,更多的还是铜器。关于兵器强弱,并不能做单一的对比。
对秦国而言,铁器未必就比铜器优越。要满足军队所需,首先考虑的是生产量。如果不能成建制的装备,自然无法得到秦国的青睐。寻常生铁或熟铁并不比铜器先进,钢的确更强可却需要千锤百炼而成。费时费工生产效率低下,不能大规模地批量生产。
反观这时期的青铜技艺已是达到巅峰,数量完全能弥补质量上的劣势。况且就质量而言,其实两者之间相差也不大,所以秦国军队主流依旧是铜器。
为确保甲兵无误,秦国还出台有专门的律令。发给士卒的甲兵若是质量有问题,那么负责管理武库的丞和啬夫全部有罪,判罚二甲并且撤职永不录用!
凭借物勒工名,能确保甲兵皆有标记。每次发放都需要做好登记,若是士卒不慎遗失或者损坏,同样也得受罚。收缴兵器也会对照标记信息,若是发现有人滥竽充数则先没收,然后再以《资律》惩治。
“更快?”
秦始皇闻言顿时来了兴趣。
实际上,现在秦国铁器用的还是比较多的。不仅仅是农器,像马蹄铁同样也是以铁为主。昔日管仲就曾提过美金恶金的说法,主张将美金也就是铜用来打造兵器,而恶金则是铁用于打造农器。
“诸位,请吧。”
“请!”
黑夫微笑着走上前去,推开厚重的木门。他这一推,也意味着新世界的大门朝着他们打开。
在他看来,材料学是工业革命的基础。很长段时间,都是以钢铁产量来衡量国力的。曾几何时还曾有过大炼钢铁,修起诸多土高炉、焦炉。
他选择先改进钢材,就是为后续的工业革命做准备。想在有生之年完成这些,难度还是相当高的。他能做的就是将他所知道的全都记下来,留给后人。
还未进门,便有股热浪袭来。眼前赫然出现了土制高炉,旁边有俩工隶光着膀子卖力鼓风。用的鼓风装置也并非是橐,而是木制的抽拉式鼓风箱。不光适用于炼铁,烧锅煮饭也都能用。
这种鼓风箱即便是在后世,也有人用。黑夫记得大学时曾出去旅游过,在临沂大集曾看到过对老夫妻,已经超过七十岁的高龄。就是用这抽拉式的鼓风箱,修造铁制农器。
生铁丢进炉中,经过焦炭充分燃烧后便化作半液态的铁水。通过管道流淌而出,最后至提前挖好的方塘内。不断翻炒的同时,还有专人抛撒精矿粉。
熟悉历史工业的话,就会发现这其实就是汉朝出现的炒钢法。虽然比不得后世的灌钢法,但黑夫认为得一步步慢慢来。先从炒钢开始磨炼技艺,等对钢铁有足够的认知后,再推行较为复杂的灌钢法。
炒钢法的操作流程很简单,得到的往往都是低碳钢。低碳钢的优点就是韧性好,抗耐磨性高。用来做兵器则强度稍差,偏软些。作为农器用料,或者是打造成铁甲还是绰绰有余的。若是想要打造兵器,也能采用百炼钢法进行锻打加工,通过渗碳提高锋刃硬度,从而得到更加出众的兵器。
此外,炒钢法也勉强算是灌钢法的前置技能。灌钢法是将生铁成品熔化,灌注在熟铁上,熟铁加速渗碳成为钢、生铁作为渗碳剂脱碳亦成为钢。
炒钢法便能得到大量的熟铁!
如果只是为了钢材,灌钢法肯定是更胜一筹。能极大提高钢的生产效率,得以更快的生产制造。可想要从无到有组建现代工业体系,就切记不能贪功冒进。
他是捯饬出了炒钢法,也将其中运用到的原理知识尽可能言简意赅的告诉徕服。不管他有没有听懂,只是拍着他的肩膀让他努力:炒钢法还是不够快,你得努力啊!
虽然黑夫说的尽量通俗易懂,可对徕服而言和听天书也没什么区别。他就好似是接触到了个新的世界,什么碳、硫、硅元素……他是听都没听过。为此黑夫还造了很多字,就让他自个去琢磨。
这是人干的事?
现在徕服就是黑夫的忠实拥趸,对黑夫得到无字天书这事更是深信不疑。黑夫说的可是他们祖师爷墨子都未曾发现的,是对这个世界的全新解读,更会开创出新的体系,这不是天书记载的是什么?!
“这是在炒菜?”
“嘿嘿,这就是炒钢法。”黑夫得意的介绍起来,“若是火力全开,单日可得熟铁二十石。消耗两倍的焦煤,三倍的铁矿石。品质相当好可直接锤炼成农器,亦或者是打造成兵器。”
“来,秦公看看这斧头。”
黑夫递上来个木柄长斧,便是以炒钢法的低碳钢锻造而成。斧刃相当锋利,斧面则是闪着银灰色的光芒。
“子都。”
“唯。”
扶苏抄起长斧,卖力的劈向眼前准备好的木柴。经过数次斧劈,顺利将木柴一分为二。
“善!”
秦始皇满意点头,接过铁斧不断的观察。正如黑夫所言,经过千百年的开采,现在地表的铜矿几乎耗尽,后续深入开采的难度则偏大。先从民用开始全面替代铜制铁器,再于军中推行钢制甲兵。
“可铸造有兵器?”
“这话可不能乱说啊!”黑夫如同是被踩了尾巴,连忙道:“私铸兵器可是死罪,吾可是出了名的遵纪守法,绝不会知法犯法。”
“???”
扶苏望着黑夫,对他的厚颜无耻又有了全新的认知。相处这么多年,谁还不知道黑夫的德行,这家伙犯的法还少了?
简直是罄竹难书啊!
弹劾他的奏书能铺满章台宫!
不过,想想好像确实有些道理。黑夫虽然说经常触犯秦律,但都是无伤大雅。但触犯皇帝底线的事,黑夫从来不会去做。私自炼铁当然也有罪,但这完全能说是开发新技术。至于这柄斧头,也能说是试验新农器。
可要是兵器,那就难说了……秦始皇当然不介意这些,但黑夫也不能恃宠而骄,为人臣者做事就得有分寸。
秦始皇无奈的看着黑夫,见四下无人便语重心长道:“朕知你心意,不过无需如此。若学宫所需,汝可看情况自行决断。这是惟上是从,并未触犯秦律。只要派人禀明,朕恕你无罪!”
“臣,遵制!”
“那么,你给朕的惊喜便是这炒钢法?”
“不,还有样东西!”
【第2更送到~关于先秦钢铁这也算是给了交代,翻阅了些古籍和论文,如有问题的话也可以一起讨论。】
与很多人所想不同,铁器其实很早就已出现,商朝时期便利用陨铁制钺。并且采用复合合金,以铜为面以陨铁为刃。
至西周时期,人工锻造的铁器便正式出现。像黑夫就搞到把玉柄铁剑,据说是出自虢国国君的陪葬品。时隔数百年,铁剑早已是锈迹斑斑,但玉柄却得以保存。
那时用的应该是块炼法,将铁矿石放在炉中加热,出炉时呈海绵状的固体块,经反复锻打制成铁器。只是这种方法还很原始,数量少质量差。黑夫记得曾看过个国外大神野外生存,就是用类似的法子打造出铁器。
至春秋时期,就已出现生铁冶铸法。将铁矿石放在炉内熔炼,使铁矿石熔化成液体,而后铸造器物。昔日晋国就曾鼓铸刑鼎,将刑书铸于铁鼎上。
经过工匠千锤百炼,有时甚至会出现钢剑。只是这时期的钢铁区分不大,当是铁剑也无妨。
战国时期就更恐怖了,列国征伐频频,变相催动了军工业的发展,炼铁铸铜的技艺也是得到提升。但这时期的铁器总体而言质量并不高,所以更多是充为农器,比如鉏、钁、锄、镰、斧。
而燕、赵、韩、楚四国则不同,他们的铁器要更出色,甚至能做到大规模列装军队。秦昭王就曾忧虑楚国的铁剑锋利,秦国无法阻挡。而燕国为了铸铁甚至搞出了铁范,这可比陶范要先进的多。
至于赵国就更不用提了,临邛卓氏就是冶铁大户。邯郸被破后,他们迁至临邛照样是靠着冶铁发家。甚至还能与程氏合作,将铁器走私给西南夷发家致富。
至于军工方面可不仅仅是铁剑,还有诸多铁制甲兵。燕地的铁制甲胄,楚国的宛钜铁釶(shi),更被荀子比作惨如蠭虿。韩地则有铁椎,张良就曾寻铁匠打造了百二十斤重的铁椎。还有铁杖、铁钩钜、铁殳、铁銛……包括秦军阵营内,同样也有诸多铁器。黑夫伐楚时,有位军吏便配钢剑。
生铁、熟铁和钢的区别就是含碳量不同,像这年头采用的是块炼铁渗碳钢。简单说就是以木炭为燃料,将铁矿石冶炼成海绵状的块炼铁。再用块炼铁作原料,在碳火中加热吸碳,提高含碳量。再经过反复锻打,除掉杂质又渗进碳从而得到钢。
秦始皇轻轻摇头,看向扶苏。
“你来说说是何原因。”
“唯。”扶苏走上前来,缓缓道:“铁器虽能代替铜器甲兵,然需大匠千锤百炼方能媲美铜器。若想装备数以十万计的大军,根本不足以支撑。”
“若能更快而成呢?”
黑夫扬起抹微笑。
他去岭南时,其实就已调查过。军营中使用的铁器不足一成,更多的还是铜器。关于兵器强弱,并不能做单一的对比。
对秦国而言,铁器未必就比铜器优越。要满足军队所需,首先考虑的是生产量。如果不能成建制的装备,自然无法得到秦国的青睐。寻常生铁或熟铁并不比铜器先进,钢的确更强可却需要千锤百炼而成。费时费工生产效率低下,不能大规模地批量生产。
反观这时期的青铜技艺已是达到巅峰,数量完全能弥补质量上的劣势。况且就质量而言,其实两者之间相差也不大,所以秦国军队主流依旧是铜器。
为确保甲兵无误,秦国还出台有专门的律令。发给士卒的甲兵若是质量有问题,那么负责管理武库的丞和啬夫全部有罪,判罚二甲并且撤职永不录用!
凭借物勒工名,能确保甲兵皆有标记。每次发放都需要做好登记,若是士卒不慎遗失或者损坏,同样也得受罚。收缴兵器也会对照标记信息,若是发现有人滥竽充数则先没收,然后再以《资律》惩治。
“更快?”
秦始皇闻言顿时来了兴趣。
实际上,现在秦国铁器用的还是比较多的。不仅仅是农器,像马蹄铁同样也是以铁为主。昔日管仲就曾提过美金恶金的说法,主张将美金也就是铜用来打造兵器,而恶金则是铁用于打造农器。
“诸位,请吧。”
“请!”
黑夫微笑着走上前去,推开厚重的木门。他这一推,也意味着新世界的大门朝着他们打开。
在他看来,材料学是工业革命的基础。很长段时间,都是以钢铁产量来衡量国力的。曾几何时还曾有过大炼钢铁,修起诸多土高炉、焦炉。
他选择先改进钢材,就是为后续的工业革命做准备。想在有生之年完成这些,难度还是相当高的。他能做的就是将他所知道的全都记下来,留给后人。
还未进门,便有股热浪袭来。眼前赫然出现了土制高炉,旁边有俩工隶光着膀子卖力鼓风。用的鼓风装置也并非是橐,而是木制的抽拉式鼓风箱。不光适用于炼铁,烧锅煮饭也都能用。
这种鼓风箱即便是在后世,也有人用。黑夫记得大学时曾出去旅游过,在临沂大集曾看到过对老夫妻,已经超过七十岁的高龄。就是用这抽拉式的鼓风箱,修造铁制农器。
生铁丢进炉中,经过焦炭充分燃烧后便化作半液态的铁水。通过管道流淌而出,最后至提前挖好的方塘内。不断翻炒的同时,还有专人抛撒精矿粉。
熟悉历史工业的话,就会发现这其实就是汉朝出现的炒钢法。虽然比不得后世的灌钢法,但黑夫认为得一步步慢慢来。先从炒钢开始磨炼技艺,等对钢铁有足够的认知后,再推行较为复杂的灌钢法。
炒钢法的操作流程很简单,得到的往往都是低碳钢。低碳钢的优点就是韧性好,抗耐磨性高。用来做兵器则强度稍差,偏软些。作为农器用料,或者是打造成铁甲还是绰绰有余的。若是想要打造兵器,也能采用百炼钢法进行锻打加工,通过渗碳提高锋刃硬度,从而得到更加出众的兵器。
此外,炒钢法也勉强算是灌钢法的前置技能。灌钢法是将生铁成品熔化,灌注在熟铁上,熟铁加速渗碳成为钢、生铁作为渗碳剂脱碳亦成为钢。
炒钢法便能得到大量的熟铁!
如果只是为了钢材,灌钢法肯定是更胜一筹。能极大提高钢的生产效率,得以更快的生产制造。可想要从无到有组建现代工业体系,就切记不能贪功冒进。
他是捯饬出了炒钢法,也将其中运用到的原理知识尽可能言简意赅的告诉徕服。不管他有没有听懂,只是拍着他的肩膀让他努力:炒钢法还是不够快,你得努力啊!
虽然黑夫说的尽量通俗易懂,可对徕服而言和听天书也没什么区别。他就好似是接触到了个新的世界,什么碳、硫、硅元素……他是听都没听过。为此黑夫还造了很多字,就让他自个去琢磨。
这是人干的事?
现在徕服就是黑夫的忠实拥趸,对黑夫得到无字天书这事更是深信不疑。黑夫说的可是他们祖师爷墨子都未曾发现的,是对这个世界的全新解读,更会开创出新的体系,这不是天书记载的是什么?!
“这是在炒菜?”
“嘿嘿,这就是炒钢法。”黑夫得意的介绍起来,“若是火力全开,单日可得熟铁二十石。消耗两倍的焦煤,三倍的铁矿石。品质相当好可直接锤炼成农器,亦或者是打造成兵器。”
“来,秦公看看这斧头。”
黑夫递上来个木柄长斧,便是以炒钢法的低碳钢锻造而成。斧刃相当锋利,斧面则是闪着银灰色的光芒。
“子都。”
“唯。”
扶苏抄起长斧,卖力的劈向眼前准备好的木柴。经过数次斧劈,顺利将木柴一分为二。
“善!”
秦始皇满意点头,接过铁斧不断的观察。正如黑夫所言,经过千百年的开采,现在地表的铜矿几乎耗尽,后续深入开采的难度则偏大。先从民用开始全面替代铜制铁器,再于军中推行钢制甲兵。
“可铸造有兵器?”
“这话可不能乱说啊!”黑夫如同是被踩了尾巴,连忙道:“私铸兵器可是死罪,吾可是出了名的遵纪守法,绝不会知法犯法。”
“???”
扶苏望着黑夫,对他的厚颜无耻又有了全新的认知。相处这么多年,谁还不知道黑夫的德行,这家伙犯的法还少了?
简直是罄竹难书啊!
弹劾他的奏书能铺满章台宫!
不过,想想好像确实有些道理。黑夫虽然说经常触犯秦律,但都是无伤大雅。但触犯皇帝底线的事,黑夫从来不会去做。私自炼铁当然也有罪,但这完全能说是开发新技术。至于这柄斧头,也能说是试验新农器。
可要是兵器,那就难说了……秦始皇当然不介意这些,但黑夫也不能恃宠而骄,为人臣者做事就得有分寸。
秦始皇无奈的看着黑夫,见四下无人便语重心长道:“朕知你心意,不过无需如此。若学宫所需,汝可看情况自行决断。这是惟上是从,并未触犯秦律。只要派人禀明,朕恕你无罪!”
“臣,遵制!”
“那么,你给朕的惊喜便是这炒钢法?”
“不,还有样东西!”
【第2更送到~关于先秦钢铁这也算是给了交代,翻阅了些古籍和论文,如有问题的话也可以一起讨论。】