>至汉代仍然使用这一工艺。如,南阳瓦房庄冶铁遗址所出土的铁斧,中心是白口组织,表层是钢的成份。类似这样的铁器在其他遗址里也有发现。它们都是用白口铁坯件,在氧化气氛下退火,使外层脱碳,由表及里依次成为纯铁素体、亚共析、共析组织,由于脱碳不完全,内部仍然是铁,实际上是一种由钢和铁组成的复合材料。另一种情况是脱碳比较完全,已全部清除白口组织,但内层析出部分石墨。如南阳瓦房庄出土的一件铁凿,从外形看是铸件,表面金相分析是钢的组织,很容易误认为是钢铸件。在汉代当时的技术条件下,没有高于1500℃的高温和相应的耐火材料,是不可能出现液态铸钢的。南阳瓦房庄出土的另一件铁凿,经检验,基体为过共析钢,内层残留石墨,证明它是经脱碳而成的钢质工具。另外,在南阳瓦房庄冶铁遗址中还有成形的薄铁板出土,这些铁板实际是经过脱碳热处理的已成为含碳较低的钢板,可以锻打成器,实际上是创造了一种新的制钢工艺。这样就扩大了生铁的使用范围,增加了优质钢材的来源,对于钢铁生产有重大的作用。
铸铁的热处理技术在汉代有很大的发展,并臻于成熟。在南阳瓦房庄冶铁遗址中所发掘的9件农具,经检验8件为黑心韧性铸铁,质量良好,有一些与现代黑心韧性铸铁已无大的差别。还有一部分白心韧性铸铁,白心韧性铸铁可制作耐冲击、性能良好的手工工具,黑心韧性铸铁可制作耐磨的农具。在铸制的铁器中有一部分铁锸、铁耧铧、铁钁即为白心韧性铸铁。
从发现的汉代冶铁遗址来看,当时的作坊有以炼铁为主而兼铸铁器的,也有专门铸造铁器的。而最初的铁铸件,是由炼铁炉的铁水直接浇铸。在汉代,出现了专门的化铁炉,这对于提高熔铁的质量,获得优质铸件,有很大的好处。从南阳瓦房庄遗址看,化铁炉的结构和筑炉材料与炼铁炉有明显的区别,说明当时的炼铁与化铁的分工已很明确。
南阳瓦房庄冶铁遗址出土化铁炉7座,它的构筑方法是:在平整的地面上,铺筑直径约2。6m、厚50mm的草拌泥,烧成橙黄色,作为炉基。炉底是空心的,由整体基底、束腰式支柱、周壁与炉缸底部组成。基底约厚45mm,用羼有大量大颗粒砂的耐火粘土铺成,砂的粒度在10mm左右。周壁和支柱的筑炉材料与基底稍有不同。羼有大量小颗粒砂。周壁厚40~50mm,支柱直径70~120mm,高70cm,根据遗址所出土的长方形耐火砖的尺寸来估算,支柱可能有15个左右,基上砌筑炉缸底部。
本章未完,请点击下一页继续阅读! 第1页 / 共7页