●冶金家綦毋怀文
18●冶金家綦毋怀文
綦毋怀文,姓綦毋,名怀文,襄国沙河(今邢台沙河)人,我国南北朝时期的著名冶金家,襄国宿铁刀的发明者。
綦毋怀文是我国东魏、北齐年间人,是位才智过人的能工巧匠。他改进了前人的炼钢技术,发明创造了一种新的炼钢工艺——灌钢法。这是我国古代炼钢技术的一大飞跃,对我国当时社会生产力的发展,起了积极作用,对后世的炼钢生产也有深远影响。在社会生产力极其落后的条件下,綦毋怀文做出这样的功绩是十分惊人的,这与他不断地研究思考和长期的实践努力是分不开的。
我国的炼钢技术始于战国时代晚期,人们在锻打熟铁的过程中,提高了熟铁的含碳量,减少了夹杂物,因而得到了钢,有了用钢制造的兵器和手工工具。这种方法制出的钢称为块铁渗碳钢。
后来,人们又采用折叠锻造钢的方法,进行多次的重复烧打,这样炼制的钢称为“百炼钢”。“百炼钢”比块铁渗碳钢的质量要提高很多,常用来制造宝刀、宝剑之类的兵器。
春秋末期时发明的生铁冶炼技术,随着生产的发展,难以适应社会对铁和钢的需要,于是,产生了炒炼技术。即将生铁加热成半液体或液体状态,然后加入铁矿粉,同时不断搅拌,利用铁矿粉和空气中的氧,烧去生铁中的一部分碳,降低含碳量,除去渣滓,制得熟炼,可为“百炼钢”提供更多的原料。如果控制得好,还可以直接得到钢,这种方法叫做“炒钢”。
这几种方法都不很理想。块碳渗铁法制出的钢的质量不高;“百炼法”的制钢工艺费时费力,产量难以提高;“炒钢法”的工艺比较复杂,技术难以掌握。在这种情况下,綦毋怀文经过不断研究和反复实践,发明了“灌钢法”。
綦毋怀文的方法是:选用品质较高的铁矿石,冶炼出优质生铁,然后把液态生铁浇注在熟铁上,进行几度熔炼,使铁渗碳成钢,这样制出的钢叫做“宿钢”。这种方法与上述几种方法比有很多优点。第一可以缩短冶炼时间,提高生产率;其次熟铁由于碳的渗入成为钢,生铁也可以脱碳成为钢,由此可以增加钢的产量;第三在高温下杂质可氧化除去,因而减少锻打次数;最后,这种方法操作简单,易于掌握。
綦毋怀文的这种“灌钢法”,宋朝时已流行全国,成为当时主要的炼钢方法。明朝时,灌钢法发展到了高级阶段,充分表现了灌钢的优点,还出现了生铁淋口法。即将生铁水淋浇在熟铁锻打成的工具的刃口部分,使刃口变成钢。这种方法至今仍有参考价值。
綦毋怀文还运用自己发明的灌钢法,仔细研究了前人的制刀方法和经验,创造了一套新的制刀工艺和热处理技术。
他采用灌钢法制成的钢做刃口,用熟铁做刀脊,然后采用“五牲”的尿水和油脂做淬火处理。这种淬火处理方法在当时缺少控温设备的条件下,能够熟练掌握是很困难的,需要丰富的经验和高超的技艺,显然綦毋怀文已熟练掌握了此法。这种方法当时可能是世界上最先进的金属热处理方法。
綦毋怀文用这些先进的方法制成的“宿铁刀”,锋利无比,据说能一次斩断布满铁叶的三十层甲衣,可以称得上是“削铁如泥”的宝刀了。
◆綦毋怀文是我国古代最优秀的冶炼专家之一,
他总结了历代炼钢工匠的丰富经验,对古代一种新的炼钢方法——灌钢法,作出了突破性发展和完善,同时在制刀和热处理方面也有独特创造,为我国冶金技术的发展作出了划时代贡献。
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