基本介紹
- 中文名：中國古代鑄鐵技術
- 外文名：casting iron technique in ancient China
- 發明時間：春秋時期
- 早期鑄鐵器件：江蘇六合鐵丸、鐵鼎等
基本信息,發展前提,發展原因,快速進步,
基本信息
Zhongguo gudai zhutie jishu
中國古代鑄鐵技術
casting iron technique in ancient China
發展前提
商周時期高度發展的青銅冶鑄業，從生產能力到礦石燃料整備、築爐、制范技術，為鑄鐵技術的發明和迅速發展提供了前提。最初的鑄鐵件，形制與同類青銅鑄件相近。鐵礦石由豎爐熔煉，得到鐵水後直接用陶范鑄造。早期的鑄鐵都是高碳低矽的白口鐵，性脆硬，易斷裂。為使鑄鐵能製作生產工具，戰國前期發明了韌性鑄鐵。戰國中期以後，鑄鐵器逐步取代銅、木、石、蚌器，成為主要的生產工具，出土實物有犁鏵、、鏟、、鐮、鋤、斧、錛、鑿等。
司母戊大方鼎(商)迄
司母戊大方鼎(商)迄發展原因
對鐵器的大量需求，促成了鐵范（鑄鐵金屬型）的發明。1953年河北興隆燕國冶鑄遺址出土的鐵范，曾用來鑄造鐵斧、鋤、鐮和車具。這些鐵范結構合理，壁厚均勻，形狀和鑄件輪廓相一致，並已使用鐵芯。有的范能一次鑄兩件器物(如雙鐮范,圖2[興隆鐵范(雙鐮范)])，表明鑄鐵技術在這個時期已達到較高的水平。
快速進步
秦漢時期，冶鐵業有一個很大的發展。漢武帝實行鹽鐵官營，在全國設立49處鐵官，促進了鑄鐵技術的推廣和進步。漢代已有爐膛容積達40～50立方米的煉鐵爐，使用人力、畜力和水力鼓風。南陽瓦房莊冶鐵遺址有專設的鑄鐵工區和高約 2米的化鐵爐。鐵范的套用在漢代更為普遍，除直接用來鑄造各種生產工具和構件外，後來還用以鑄造成形鐵板，再通過脫碳熱處理得到鋼質板材，用以鍛打成形器件。
鑄鐵熱處理技術在此期間有明顯的進步。由於鑄鐵都用木炭熔煉，碳含量大都在共晶點附近，而其他元素含量較低，屬於較純的鐵碳合金。不少器件用鐵范鑄造，壁厚一般在3～5毫米，屬於薄壁鑄件。在實踐中，已採用了較為合理的熱處理規範，因而所得韌性鑄鐵件質量較好。白心韌性鑄鐵件多數處理完全，很少殘留滲碳體和析出石墨。黑心韌性鑄鐵件多數以鐵素體和珠光體為基體，一部分以鐵素體或珠光體為基體，石墨形狀與現代同類材質相近。特別是西漢後期已出現具有球狀石墨的高強度鑄鐵，如鞏縣鐵生溝出土的鐵,在鐵素體-珠光體基體上均勻分布著典型的圓度較好的球狀石墨，偏光下呈放射性狀蝕、石墨高溫分解、掃描電鏡等多種手段檢測，證實與現代球墨鑄鐵中的石墨球相似，被認為是鑄後經退火形成的。這些工藝在南北朝時期仍被使用，對封建社會前期生產力的發展起了重要作用。同時，生鐵冶鑄作為中國古代冶鐵業的技術基礎，對鋼鐵冶煉的發展有深遠的影響。
