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關(guān)于空氣錘打鐵的歷史

文章出處:滕州市高地機(jī)床有限公司點擊:2446發(fā)表時間:2019/3/7 10:38:26
 打鐵、鍛造的英文稱forge,這個單詞其實泛指多種與煉鐵有關(guān)的行業(yè),與本文有關(guān)的有打鐵是用鐵鉗夾住一塊燒紅的鋼料放入模具,以空氣錘錘連續(xù)數(shù)次鍛造成型,嚴(yán)格講來是"熱鍛。由于鍛造時間短,金屬表面氧化層薄而少,后續(xù)進(jìn)行表面處理較有效率,鍛造鋼件失碳少,通常能獲得較高質(zhì)量的鍛件。但是嚴(yán)格說來以上的工法不是打鐵,應(yīng)該叫做熱壓成型,通常指采用生產(chǎn)線連續(xù)生產(chǎn),即鋼坯經(jīng)過加熱后,放入模具中,模具以數(shù)百噸的壓力將鋼坯一次擠壓成型。這里所指的設(shè)備便是空氣錘。

拿鐵錘鍛打敲擊熾熱的鋼鐵塊,使鋼料呈現(xiàn)期望的造型,反復(fù)將鋼料放入爐火中燒紅再鍛打成型的方法,就是俗稱的打鐵,書面語稱為鍛造。鍛造所需的熱源,美國刀匠喜歡用瓦斯?fàn)t,少數(shù)使用重油爐,其優(yōu)點是不會產(chǎn)生一些異味、煙塵而擾鄰,并且適合在通風(fēng)的地下室鍛打,這樣噪音會小很多。早期人類應(yīng)該是用木炭作為主要的熱源。通常木材緊致的硬木如臺灣的相思木,即使燒成炭也沒有孔隙,質(zhì)地很緊致,用這種炭燃燒產(chǎn)生的熱效率差,很難超過900℃,而松木炭質(zhì)地松軟多孔隙,容易燃燒,產(chǎn)生的溫度可以高達(dá)1000~1200℃。在現(xiàn)今恐怕不容易找到鐵匠師傅設(shè)計制造的鍛鐵炭爐了。

宋朝的蘇軾是中國的唐宋八大家一,曾經(jīng)撰文記載中國北方用煤、南方用木炭,南方鋼鐵器質(zhì)量優(yōu)于北方。有些煤礦含較多的磷、硫,滲入鋼鐵后容易導(dǎo)致鋼鐵產(chǎn)生裂縫,即鍛造過程中出現(xiàn)熱裂現(xiàn)象,以及刀口容易崩掉小缺口的冷脆現(xiàn)象。日本迄今仍堅持使用剝掉樹皮后燒制而成的木炭的傳統(tǒng)鍛造法。樹皮和樹木形成層含有大量的磷和硫,古人雖不知其化學(xué)成分,卻在長年的實際鍛造過程中積累了相關(guān)的經(jīng)驗,克服了這一問題。

工業(yè)革命以后,多數(shù)的煉鋼爐改用焦炭。工業(yè)革命初期,德國人發(fā)明密閉加熱無煙煤,獲得殘渣"高純度碳,表面上看起來黑得發(fā)亮、密布微小孔隙,容易接觸空氣燃燒。用這種不含磷、硫等雜質(zhì)的高純度碳來煉鋼,獲得的好的鋼鐵含磷硫量極低。焦炭推動了工業(yè)革命的發(fā)展,現(xiàn)在日本鍛造農(nóng)具、開山刀的打鐵鋪,靠近森林的多采用木炭,靠近都市的都用焦炭,兩者成本相差不多,選擇不同的熱源主要是考慮到運(yùn)輸成本。