※ 引述《Mystiera (有毒物質M)》之銘言：
: ※ 引述《michaelswan ()》之銘言：
: : 古代冶鐵要克服的問題有兩個：一個是您提的高溫，
: : 一個就是如何讓製成的鐵不會脆。因為熔鐵在冷卻
: : 的過程中會晶化，這就是它會硬而脆的原因。阻止
: : 結晶的辦法，就如你在後面提到的：加入碳原子。
: 這點觀念是錯誤的，碳和其他雜質的存在反而是形成結晶用，
: 很複雜的晶形提供合金強度
這......也不能算是非常正確的理論

手邊沒有物理冶金的課本....

所以沒有辦法引經據典的講出一堆理論出來 不過 大致說一下我腦海理還留著的


鋼的基本定義是鐵+碳這種混合物的泛稱

(工業革命後又隨著人類的技術添加了各種金屬)

碳的比例有個限度在(忘了是.27wt%還是2.7wt% 這得去查書)

超過了 那就叫生鐵 生鐵很硬 很脆 不耐用

含碳量非常少的 稱為熟鐵 熟鐵很軟 延展性好 但是強度不夠


在這兩者之間的 就是鋼

鐵和碳會形成各種相 然後 隨著鐵碳之間形成的結構和含量不同

有各種鐵的名稱 ex.Ferrite Austenite Banite Martensite......

每種鐵都有他自己的物理特徵......


恩........扯遠了.......古代的鐵匠們肯定不會有現代的冶金知識....


古代不斷的反覆敲打 鍛造

我能想到的效果大概有幾個

1.將碳均勻化的分佈(均質化):古代剛從鼓風盧拿出來劍 碳的含量是很不均勻的

這對兵器的強度影響很大

(一把兵器有些地方太硬太脆 有些地方卻又太軟 顯然不會是把好兵器)

在鐵的annealing溫度下反覆敲打拉長 再折疊 再拉長的過程中 可以將碳均質化

2. 將大晶粒 搥打成小晶粒

在機械強度上來講 很多的小晶粒的強度會好過大晶粒材質的強度

大晶粒通常是硬而脆 相對小晶粒會有比較好的韌度

3. 增加defect 將大陀的碳粒打散均勻分佈在鋼中 也會增加機械強度

打個比方來說 腳踩在玻璃珠上會因為摩擦力太小而滑倒

但是把玻璃珠打成玻璃砂 摩擦力就會變大 踩在上面也不會滑倒了


還有 在古裝劇中看到的 把劍燒一燒打一打 再放進水裡冷卻

然後再燒 再冷卻 那是反覆的annealing和quench的過程(也包括了鍛造的過程)

一樣是為了增加機械強度




: 阻止晶格造成變脆的技術則是鍛造，鍛造過的鐵具有鑄造金屬所不能發揮的韌度
: 因此耐用度會大為提昇，但是光熱度就搞不定了，於是早期的鐵器還是使用鑄造
: 由農具什麼的開始普及
: 所以銅和鐵作成農具強度上應該相差不大，問題是價錢影響普及度

差不少喔 雖然古代沒有現在的冶金技術

可是如果你去查查工具書 鋼的機械性質是好過於青銅的

而且鐵可以隨著不同的製造方式 製造出機械性質相差非常大的鋼

這種優勢也是青銅沒有的


: 銅的數量應該不足以普遍用於農具，因煉鐵技術而被取代的應該是木製的工具

青銅相對於鐵的優點在於好製造

但缺點則在於產量


鐵的冶煉牽涉到複雜的氧化還原反應和各種相中鐵的機械性質

青銅的製造就相對簡單

銅:自然界中大部分以純銅的形式存在(通常和金 銀共生)

錫:來自於錫礦石


再來 還有一個重要因素：溫度

青銅鎔點:800度

鐵的鎔點：1500度


別看只是七百度之間的差別 其實難度是非常高的

800度 木柴燃燒就可達到了

但是1500度在遠古以前 卻是很難製造出來的高溫


直到鼓風爐的發明 人類才有辦法用簡便的形式製造出如此高溫

也才有辦法開始使用鐵器

人類(還有兵器)自然而然的淘汰掉青銅而選用鐵器

鐵取代的應該是青銅 而不是木頭




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恩....騙點P幣

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