第31章 青铜剑VS钢剑
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高兴喝口茶润润嗓子。
海伦嘟哝道：“你说的这些都是你的猜想！”
“是的，讲故事嘛。你就当听故事呗。
有没有道理可以心中琢磨一下，不要一下就否定，就说什么绝对不可能超过30度。
就像我们化学课本上教的，说生铁是不可能锻造的，因为生铁含碳量超过2.11太硬太脆。
那么生铁到底能不能锻造呢？
答案是肯定可以的，如果不能锻造。
那哪来的铁器时代，柴刀、铁犁，各种农用铁器全是建模铸造的吗？
铁器时代的早期，冶金不发达都还没有铸造这一说法，因为铁的熔点1538度左右
都是铁匠们一锤一锤锻造出来的，当然刚开始是极难锻造的，确实太硬太脆，
一锤子下去一不小心铁块就开裂断开了。
然后全部返工，工作量加大了一倍。
本身热处理就是降低硬度，增加韧性的过程。
在锻造及热处理的过程中，铁会不断产生各种反应，韧性稍微再变强一点点。“
海伦说道：”其实教科书要表达的可能是生铁不能锻压，也不好锻打，太硬太脆容易断裂。
或者说这个锻造指的是冷锻即常温下正常锻造。“
高兴笑道：”那么我拿块生铁条，用极微小的锤头锻打，打个十年铁条有没有可能从原先的180度变成179度呢，那么变化的这一度形变算是锻造吗？“
海伦佯怒道：“哼！你是杠精吗？还一度，还十年。”
高兴讪笑：“我要表达的是，教科书有时候也会不严谨，在学习的过程中要不断思考。”
父亲一瓜落轻轻拍在高兴后脑门上：“继续讲，别跑题了。”
高兴幽怨地望了一眼父亲，继续缓缓讲道：“我还要补充几个要点，跟老爸息息相关的。
第一，对于古人来说，他们的钢跟我们理解的钢不是一样的。
他们眼中的钢是’神圣‘的，是一种即硬又有韧性，没有杂质，达到一定完美状态值的铁。
我们现代定义的钢是含碳量小于2.11%，大于0.02%的铁碳合金。
第二，对于古人来说，在没有金相显微技术，没有碳含量概念，没有温度计的年代。
他们眼中的【熟铁】就是指经过炒制加工变熟的软铁，可能就是我们定义中的熟铁、低碳钢、中碳钢、高碳钢。
第三，就是我刚刚提到过的，软到极致的纯铁概念。
对于古人来说，他们喜欢用云铁、柔铁、棉花铁等表示，反正必须是要软到一定程度。“
第四，对于古人来说生铁就是铁矿石或者说是很硬的铁，有可能会是高碳钢。
第五，对于古人来说，虽然没有意识到碳元素的存在，但是在很早的时期，就已经学会了固体渗碳的技术，
比如用碳烧，将铁锭往碳火深处埋，能提高硬度。这就是块炼铁技术。
海伦呵呵一笑，没有反驳什么。
高兴继续讲回故事：“言归正传，话说东村居然被正面压制了。
这怎么行呢？
东村历史传统悠久，马上召集农夫们商量如何对付西村的长腿悍妇们。
由于身高是天生的，或者说是慢慢改进的没法一下子大突破，就以海伦说的hRc30度为例，目前也就这个样子了。
甚至连剑刃都不能太长，太长了就容易断，所以青铜剑大都以短剑为主。
那还有别的办法吗？
当然有，于是八面青铜剑、六面青铜剑就出来了，加宽剑刃厚度及刃宽，以达到加大韧性抵抗强度不足的问题。
阿爸，这行为像什么呢？“
父亲：“就像剁刀!”
高兴点点头继续说道：“东边八面、六面剑出来了，
西边村马上有模有样学上，因为铜的密度比铁高，所以西边在同等重量下，优势反而更明显了，身高甚至又”高“了一点点。
这可怎么办呢？
东边历史悠久，人多势众啊。
东边说，我人多啊！
于是呢过了很多年，或者不久，西边村先发明了炒钢法。
据说，西汉时期发明的炒钢技术，是较早把生铁变成钢的技术。
（在欧洲，这个技术18世纪中叶始于英国，一直使用到1930年左右）
生铁太硬不好锻打，那么将生铁放锅里炒一炒变熟铁了会不会好打一点呢
结果还真是这样，具体方法是先将生铁矿、木材、石灰石通过高炉烧成半融化铁块（生铁含杂质），
然后注入铁锅\/陶瓷锅\/耐火砖锅，
我个人猜测陶瓷锅最靠谱，因为最耐高温，反正不管用什么锅，只要不低于400度，不让生铁彻底冷却了就行，期间要人工不停地接触空气翻炒，去碳，要连续好几天。
在东汉时期又发明了水力鼓风机，与水力转圈翻转的设备，
哪怕没有的话，用人力直接搅也是可行的，其实早就有了只是没有具体文献，驴磨磨的那个装置同理也行。
这个时候，温度达到了熔点直接出铁水，效率更高了，只要1、2个人不定时地往灶下添柴火就行，就算要连续好几天也能很轻松地得到很软的熟铁。
于是量产熟铁实现了之后，运用渗碳法锻造速度大大加快。
下一步就是如何实现更快速将熟铁锻打成钢铁神兵。
听到这里，阿爸，还有海伦，你们发现哪里有问题了吗？“
海伦抢答道：“我知道！既然都能出熟铁水了，也就是说肯定能出较高性能的高碳钢了，哪怕高碳钢不好锻打，用中碳钢锻打的速度也比低碳钢要快。“
见父亲一副原来如此的样子，高兴对海伦竖了个大拇指：
“是的，炒钢既可以生铁为原料，在空气中有效地控制氧化脱碳，然后反复加热锻打成钢；
也可以将生铁在半熔融状态下炒成熟铁，然后加热渗碳，锻打成钢。
一旦能将生铁化液，也就实现了钢铁量产了。
可惜古人下意识地认为，钢铁是一定要锻打出来的，
认为熟铁浆一定也是含有很多杂质的，
同时从人力炒钢到水力炒钢，一下子跨度有点大，没有反应过来，
并且那个时代打铁知识都只控制在少数的几个人身上，师傅传徒弟，口耳相传。
这是属于时代的局限性。
我们都是站着巨人的肩膀上，指点江山。
为了实现钢铁量产，在东汉人们就发明了灌钢法。
具体做法大概有两种，阿爸，您注意听喔。
一是生铁渗碳至熟铁，制一个汉剑陶瓷模具（剑鞘），固定在高炉上，插入打好形状的（嵌入型）熟铁剑（剑柄绑绳），
按一定比例（大概1生比2熟），灌入炉底熬出的生铁汁，经过一段时间由于炉内温度跟模具温度有差别，模具里的生包熟剑属于半液体可锻状态，轻轻锤击剑刃测试硬度如可锻，则直接锻出剑刃，这就是量产“伪钢铁剑”（中、高碳钢剑），
如果硬度稍硬则用小锤轻击辅助渗碳，如果太软就拔出剑体，插入深碳火中蹭碳，如直接断裂，则刮掉外层生铁衣再来一次。
二是生铁如果完全不能渗入熟铁的话，索性将熟铁制成薄薄的剑片，灌入生铁汁的时候，由于熟铁剑片很薄会马上融为液体融合在一起，
由于生铁汁远远多于熟铁片，需要脱碳，只要提起剑身让它在空气中吹风吸氧冷却到淬火临界前，插入模具加热，待温度回升后，如此反复即可。