古法冶钢顾名思义,即是中国古代的冶钢技法。“古法”也是现今对古代各类技术的词汇。
有人说古法冶钢技术已经失传,其实本人认为并不是因为失传无法实现,毕竟古法不是一个高深的技术,相反其实是一种落后的技术,因为现代冶炼工艺发达,已经没有再还原古法冶炼的必要性,毕竟现代冶炼钢铁品质都是古法所无法媲美的。
很多人对于古法冶钢看法有两种,一种是一味的抬高古代冶钢技术,钢材性能多么出众配方失传。一种则是一味的贬低古法技术,钢材太差不如铁片。在本人看来,抬高和贬低都有不妥,古法冶钢无非就是如何冶炼出铁,将铁变成钢,以及如何排除杂质,这一系列的操作无非就是一种落后技术实现出来的纯碳钢,而碳钢只要形成,虽不能与现代冶钢品质媲美,但其性能还是具有一定稳定性,在很多中古出土铁器中,通过修复研磨后,无论是锋利度还是韧性,对于日常使用都没有任何问题。
中国最早使用的铁是自然铁,也就是陨铁,而冶铁的技术最早起源于西周,战国晚期才逐渐形成发展。
最早出现的块铁渗碳钢,铸铁脱碳钢,铸铁脱碳渗碳钢
将铁块放入炭火层中长时间加热到一定温度,整个过程铁块都是固态,长时间的加热使表面渗碳硬化,然后进行锻打排出杂质,称为渗碳钢。此法生产效率低下,并没有得到很好的推广。
将铸铁加热至一定高温,使其暴露在氧化空气中并保持一定温度,使其中的碳氧化到钢的过程为铸铁脱碳钢。
将铸铁先进行一次性全部脱碳处理,然后再进行渗碳的过程为铸铁脱碳渗碳钢,此种冶炼应用量并不是很多。
冶钢的进步,炒钢法和灌钢法的形成
将生铁加热到半融化状态,然后加以搅拌,使空气中的氧气将生铁中的碳逐渐氧化掉,通过时间或搅拌的控制,从而形成高碳钢,中碳钢,低碳钢以及熟铁的过程为炒钢法。
将生铁与熟铁混合加热,由于生铁含碳量较高所以熔点较低,故先熔化,融化的生铁灌入熟铁中,使熟铁渗碳,然后再经过锻打排出杂质的过程为灌钢法。
进一步加工,百炼钢的形成
百炼钢并不是一种钢,而是一种进一步加工技术,百炼钢以炒钢作为原料,进行进一步的折叠锻打或者非折叠锻打,在汉代,炼称为辟,辟一字有明确折叠的意思。而到后期南北朝以后,百辟变为百炼,而炼这个字并没有明确折叠的意思。但无论是否折叠,其过程都是一种进一步加工的锻打过程。
四大主导炼钢技术:炒钢法,灌钢法,百炼法,渗碳法
直至明清时期,中国这四种冶钢技术仍然进行,而炒钢法和灌钢法占据当时主导地位,直至中国20世纪四五十年代,炒钢和灌钢技术仍然在沿用。