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他先于斯诺著书介绍红军长征
百炼成钢 您所不知道的那些事儿
3上一篇 2018年03月09日 版面导航 放大 缩小 默认        
■詹船海
百炼成钢 您所不知道的那些事儿
沈括看见的百炼钢
作者:
 

    沈括在《梦溪笔谈》卷三写到《锻钢之法》:“铁之有钢者,如面中有筋,濯尽柔面,则面筋乃见,炼钢亦然。”沈括说,那年他出使磁州(今河北磁县),至该地锻坊看炼铁,方识真钢,并看见那真钢是怎样炼成的。其法:取精铁加热锻打一百多次,每锻一次称一次,每称一次就轻一点,直锻到不能再轻一点,就是纯钢了。此乃铁之精纯者,其色清明,磨光后呈青黑色,与常铁迥异。

    《说文》释“锻”字为“小冶”,可理解为辅助性、进一步性的冶炼,或精炼,可专指炼钢。“大冶”则指冶炼矿石,即炼铁、炼铜等。用反复锻炼法所成之钢,就是百炼钢,此法亦即所谓“千锤百炼”“百炼成钢”。

    百炼技术始于战国晚期,成熟于东汉,鼎盛于魏晋时期。“百炼”只是概言次数之多,并非一定要一百次以上。数十次可能是有的。时人认为,炼的次数越多,刀就越好,后来就竞称百炼。其实如果是好铁,何须百炼。百炼毕竟是效率低下的表现,且因此成本高企。

    我国在西汉时期还发明和应用了炒钢技术。

    炒钢的原料是生铁,操作要点是把生铁加热到液态或半液态,利用鼓风或撒入精矿粉等方法,令硅、锰、碳氧化,把含碳量降低到相当于低碳钢和熟铁的层次上。炒钢因在冶炼过程中要不断搅拌,好像炒菜,故名。

    炒出来的熟铁或低碳钢,亦须反复锻打,得到百炼钢,亦即成为中碳钢和高碳钢,成就兵器的锋利。炒钢出品,自然是品质较好的铁,是精铁。根据我们刚才的分析,精铁不必炼那么多次。如此看来,沈括在磁州那家锻坊看到的精铁,未必很“精”。

    綦毋怀文的灌钢法

    由于百炼成钢效率低下,有工匠致力于技术革新。灌钢法就是这样的革新,而与这项革新连在一起的工匠叫綦毋怀文,襄国沙河(今河北邢台沙河)人,生活在公元六世纪北朝的东魏、北齐时代,曾经做过北齐的信州(今河南省沈丘县)刺史等。

    沈括在上述笔记中首先记道,世间锻铁成钢的方法,是把“柔铁”(熟铁)盘屈起来,把生铁镶嵌其间,用泥封好后烧炼,再锻打使生熟互掺,谓之“团钢”,亦谓之“灌钢”。

    灌钢法始创于东汉,到綦毋怀文手里再作革新,趋于成熟,得以推广应用。所以我们就将此功归于綦毋,并封他为冶金家。

    与百炼法和炒钢法相比,灌钢操作简单。生、熟铁抱团,温度尚未达到更高时,熔点较低的生铁就先熔化成“水”,灌到熟铁当中,生熟中和,成为新的一团。然后也是反复折叠、锻打,但次数已少得多。

    灌钢“数宿成钢”,比百炼钢提效至少数倍,也比炒钢省时多多。灌钢出,就取代了炒钢和百炼钢,至宋代流行全国,成为当时主要的炼钢方法。在1740年英国亨茨曼(B.Hunsman)发明坩锅炼钢法之前,灌钢技术一直是世界上最先进的炼钢方法。

    然而,沈括却在上述笔记中称灌钢是“伪钢”。不得不说,沈括兄错了。他一不小心忽略了灌钢是一种更先进的技术。我们今天赋予“百炼成钢”这个词以一种无限的褒意,也建立在同样忽略的基础上。

 
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