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灌鋼法能做出鋒利和韌性兼備的好刀嗎?

網上有一種說法:“灌鋼以生鐵和可鍛鐵作為原料, 灌煉操作在生鐵熔點以上進行, 因此生產率比較高, 渣、鐵分離比較好;人們可以通過控制原料配比和鼓風等操作來控制產品成分, 因此產品品質也比較好。 在西元1740年坩堝液態煉鋼法發明以前, 世界上制鋼工藝基本上屬於固態冶煉和半液態冶煉, 渣、鐵分離比較難。 像灌鋼這樣, 成分比較容易控制, 渣、鐵分離也比較好, 在古代制鋼技術中是十分罕見的。 ”這種說法確是事實, 但回避了“碳份不均勻”這個最致命的問題。 其實世界上沒有哪個民族是天生的傻瓜,

歐洲人不是, 他們在17世紀發明了彌散法。 這種煉鋼法同樣是鑄鐵和熟鐵雜合, 具有灌鋼法的一切優點, 而且鐵渣分離更明顯。 有趣的是歐洲人和中國人的思路恰好相反, 中國人把生鐵置入熟鐵中, 而歐洲人則把熟鐵置入鑄鐵中。 但彌散法最終成為曇花一現的煉鋼法, 歐洲人經過比較, 很快走上了表面滲碳工業化的道路。 17世紀初, 大型滲碳窯問世, 在窯內熟鐵棒和木炭交替疊裝, 爐火保持2-7天, 出爐後鍛打減厚。 英國的專利獲得者Elliott和Maysey在1614年詳細講述了這種滲碳法。 看來這種方法是傳統滲碳法和印度坩堝煉鋼法的結合, 成品含碳量較高。 價格是330公斤23英鎊。 16世紀末發展起來的另一種先進煉鋼法就是精煉直接制鋼法。
它跟早期炒鋼法類似, 通過有經驗的工人的控制, 在鑄鐵完全脫碳前停止加熱攪拌。 如果技術熟練, 煉出的鋼重量可達原鑄鐵的70%, 如此高的比例在古代冶鐵歷史上還是空前的。

扯遠了, 回到本題。 灌鋼法的技術要求比表面滲碳鍛打法要低得多, 大概這就是它能夠在中國得到普及的原因。 然而有得必有失。 灌鋼法的普及帶來的惡果就是鍛造技術的萎縮。 中國人同樣不是傻瓜, 他們對灌鋼的品質如何, 是非常清楚的。 沈括所說“二三煉則生鐵自熟, 仍是柔鐵”, 估計是因為鍛工不精, 表面脫碳嚴重(根據早期百煉鋼可以得知中國鍛工可以使表面含碳量下降0.3%, 這還是熟練鍛工的水準);要麼是生鐵比例太小, 又沒有重複灌,

造成鋼件含碳量偏低;再或者鋼件中低碳部分大大多於高碳層。 楊寬對此辯解說:“沈括說灌鋼經過二三煉‘仍是熟鐵’, 其實任何中碳鋼或高碳鋼, 如果用烈火炒煉, 把其中碳份燒掉, 都是要變成低碳鋼的, 不僅灌鋼是如此。 ”這個辯解還不如不辯——中國古代冶金確實有很多問題, 但並不意味著中國人是弱智。 煉鋼成功, 任何人都知道下一步應該是加熱鍛打, 然後焊接。 無端端炒它幹什麼?!再說雖然中國古文字確實曖昧不清, 但談到鋼的時候, “煉”大多是加熱鍛打的意思。 這點歷史學家應該都清楚。

在沈括以後, 南宋曾敏行曾說:“今人才以生熟二鐵雜合為鋼, 何煉之有?”這表明了對重灌輕鍛的煉鋼法的不滿。 明唐順之《武編·前編》卷五“鐵”條中有似乎針對沈括的話寫的語句,

他說有人指出灌鋼使用久了會變脆(或者是鍛打久了會變脆, 古漢文是很難弄明白確切意思的), 這大概是生鐵比例太高的緣故。 如果是鍛久變脆, 則基本上肯定是熱脆, 跟灌鋼技術本身沒什麼關係(古代, 尤其是中國人不大可能因鍛打溫度過高或升溫過久造成鋼材變脆)。 《天工開物》中說日本人很鄙視中國的灌鋼, 作為一個大國, 冶金失敗成這樣子還真是少見。

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