中国自始至终都没有大规模生产过镔铁,只是因为其造价昂贵吗

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不锈钢凝固时间

  不锈钢配件凝固时间的计算

  平方根公式是在作了一系列假定之后用数学方法推导出来的。它的假设条件如下:

  1)铸件是长和宽为无限大的平板形铸件。有了这个假定,原来是三个方向的传热问题可简化成为单向的传热问题,即只考虑垂直于铸型型壁方向的传热,不考虑铸件端面的传热。

  2)在推导过程中假定铸型型壁和铸件之间始终保持紧密接触,没有间隙,这样可以大大简化传热过程的分析,否则还要考虑中间间隙层的传热问题。实际铸件在浇注后不久,当外壳凝固层开始线收缩之后,就和铸型之间出现间隙,传热速度减慢。假定金属和铸型之间始终紧密接触,能把这一问题简化成半无限的传热过程去解,使问题简化。

  3)推导过程中假定金属和铸型界面的温度始终不变,在砂型铸造时,这一界面温度变化不大。

  4)在整个凝固过程中,铸型和金属的物理常数,如热容、热传导系数等均为常数。

  5)适用于纯金属及共晶成分合金。

  由于平方根定律是根据以上假设推导出来的,它只能在一定范围内应用。实验表明,平板类(铸型和铸件接触面是平面)、含碳量不高的碳钢铸件,实际凝固时间与平方根定律求得的凝固时间基本上相同或很接近。所以说,平方根定律反映了凝固过程一些基本规律,但有局限性,是一种近似计算方法。

  平方根定律是计算凝固时间的基本方法,其他计算方法都是在这基础上加以发展的。计算时考虑各种条件,如合金的过热,铸件和铸型间隙等,目的是把各种因素考虑进去,使计算更精确。

  求碳钢平板的凝固时间,只要把壁厚的1/2代入平方根定律求得的时间即为铸件凝固时间。

中国自始至终都没有大规模生产过镔铁,只是因为其造价昂贵吗

原因是多方面的,但最基础的原因是咱们国家的铁矿石质量不是很好,这就直接导致了由此基础上才能产生的冶炼技术的研究。毕竟拿着多大的碗才能盛多少饭,基础材料就不行了,与之为基础的技术就很难得到发展。即便是有外来技术传入,也需要有好的材料才能实行。而进口优质的原材料对于交通并不乏大的古代来说是一件困难的事,并且对于铁器这种战略资源,每个国家的官控也很严。

所以,在很多事情上,只能比着碗吃饭了。

中国自始至终都没有大规模生产过镔铁,只是因为其造价昂贵吗 - 真时天下

拜头条号悟空提问所赐,既扫盲又解惑了。早已知道镔铁刃的名气,但不知其所以然。之所以曾经珍希,看来还是有原因的。首先是原料难得,出产自南亚地区的铁矿石,以古代中外贸易物流的客观条件限制,还有地理自然环境的阻隔,加上明清两代统治者的守旧愚昧,难免造成无米之炊的困境。然后,制作工艺的复杂和失传,使当年的中国无法研究及仿制。再三,这种纯手工艺的传统方式,肯定成品少且废品率很高。不可能达到工业化,大规模生产的要求。最后自然而然随着热兵器时代的来临,而丧失了实用性,成为绝唱。

铁元素是在恒星核聚变最后形成的,比铁更高阶的原子核合成的时候需要吸收能量,只能在超新星爆炸或者是中子星对撞的时候才能合成。

所以铁元素在宇宙中的含量相当丰富。

●岩石的密度是3.2,而地球的密度高达5.5,就是因为地球有一个铁镍质的核心,占了地球质量的1/3。

在各类金属矿藏中,铁矿的产量也是最大的。

》因为铁矿的品质不同,含铁量以及冶炼难度都各不相同。

所以我们国家目前大量的铁矿仍然是依靠进口。

也正因为缺少优质的铁矿,所以中国古代打一把好刀是很难的。

魏文帝曹丕曾经打造了3把宝刀、3把宝剑。按照古书上的描述,这些刀剑上面都有花纹。

●有花纹表明是折叠锻打工艺制造的。

一块钢材在高温下加热就会形成柔软的状态,然后折叠,锻打,再折叠,再锻打,反复数次以后,形成的钢材就会有美丽的花纹,这种钢既坚硬又有韧性。

●坚硬来自于钢本身的品质,而韧性来自于锻打以后形成的非常薄的金属层。

如果在显微镜下放大,它是由无数层薄钢铁紧贴在一起形成的。在外力作用下,允许层与层之间有一定的错动,所以能够弯曲到比较大的幅度而不断裂。

这就好像钢缆绳,必须要用细钢丝拧在一起,然后才能弯曲变形,就是因为每一根钢丝和其他钢丝之间可以错动。

镔铁是折叠锻打钢的一种,但不是最好的那一种。

》中国古代打造刀枪的钢材分成三种。

第1种是普通的钢,由国内的一般品质铁矿冶炼。这种钢含杂质比较多,比较脆,但是价格相对便宜。

第2种是大马士革钢,也就是所谓的雪花镔铁。

●这是从波斯进口到国内的成品钢。

当地产的矿石品质好,制造出来的钢的品质也好。

第3种是自产的百炼钢原料~“宝钢”。

这种钢要经过高明的工匠,从原材料开始,经过特殊的冶练才能够形成。它的含碳量及各种微量元素控制的恰到好处。

●用这种钢反复折叠锻打以后,造出来的才是真正的宝刀和宝剑。

但是“宝钢”的冶炼技术在国内已经失传了,在日本还有。

日本生产出来的“宝钢”称为“玉钢”。

玉钢经过折叠断打以后才可以制造武士刀,所以武士刀上面也有像镔铁那样的花纹。

●但是武士刀上的花纹没有镔铁那么明显。

硫是钢铁冶金中的主要有害元素之一,它直接影响钢铁产品的质量。国外淡水河谷等大型铁矿的含硫量一般都在0.1%以下。

我国内蒙古的一些铁矿含硫高达2%,即使国内比较优质的铁矿,含硫量也很少在0.1%以下。

在现代冶炼工艺中,需要把铁矿石先磨成粉,才比较容易除去其中的杂质,然后再烧结成块状,这个过程叫团矿。

●高品质的铁矿可以不经这一过程直接冶炼。

古人没有这样的技术和知识,钢铁里面的杂质含量几乎完全由原矿的杂质含量控制。

所以古代用来造高品质刀剑的国产钢数量很少,才需要从国外进口镔铁。

至于中国是否进口过国外的高品质铁矿石原矿,应该是没有。

因为铁矿是非常廉价的原料,在古代运输不方便的情况下,贩卖铁矿石很可能是亏损的。所以贩卖进中国的都是成品的钢材。

》中国的打刀技术,在唐代达到了高峰,并且流传到了日本。

用折叠锻打方式制造的刀剑,刚打出来的时候花纹是不明显的。

●经过酸洗以后,才能显示出折叠锻打的纹理。

而且,这种纹理并不是越明显越好,越明显说明钢的纯度不够,锻打的时候产生的氧化物过多。

在锻打的过程中,钢铁会不断的冷却,所以必须不停的加热。

●每加热一次就会形成一层氧化层。

所以如何防止钢铁表面过度氧化就是一个很关键的问题。

理论上说在惰性气体的保护舱里面进行折叠锻打不会产生氧化层,但是这在古代是不可能做到的。

而且反复的折叠锻打会让钢铁中的含碳量降低,折叠锻打次数过多,会让钢铁变成熟铁。

●控制氧化层和控制含碳量,都是制刀工匠的秘密。

一把真正的好刀应该是酸洗以后产生波光粼粼的纹路,而且要在侧对着光线的情况下才能看到,类似纯净水面反射出来的青光。

在水浒传里,高俅卖给林冲的宝刀,应该是最好的一把。武松从孙二娘那里拿来的双戒刀,应该是用镔铁打造的,品质要稍微次一等。

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