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中国科学技术馆之钢铁是怎样炼成的?

2016-09-13文图王紫色

军事文摘 2016年16期
关键词:中国科技馆生铁铁器

◎文图 王紫色

中国科学技术馆之钢铁是怎样炼成的?

◎文图 王紫色

无处不在的钢铁材料

喜欢看好莱坞大片的小朋友,是不是曾多次梦想能像钢铁侠一样,穿上赋予自己强大力量的红金色钢铁衣去保护世界?除了在科幻电影中的卓越表现,钢铁材料在我们的日常生活中也扮演着极其重要的角色。看看我们的周围,大到铁路、摩天大楼、立交桥等基础设施,小到桌椅板凳、锅碗瓢盆等日常用品,钢铁可谓无处不在,为人类的生活提供着无尽的便利。

电影《钢铁侠》(左)和《变形金刚》剧照(右)

“鸟巢”钢结构

什么是钢铁?

究竟什么是钢铁?严格说来,钢和铁虽然都是以铁和碳为主要元素组成的合金,但却是不同的材料,实际上钢铁材料分为生铁、铸铁和钢3种,它们之间的主要区别在于组成中的碳元素含量不同。而人们日常所说的钢铁,是对钢和生铁的总称。

钢铁从哪里来?

钢铁是从哪里来的呢?小朋友们都看过神话故事《西游记》,一定对太上老君八卦炉火烧孙悟空的情景记忆犹新。“六丁神火炉中炼,炼得浑身硬似钢”,其实钢铁和孙悟空“火眼金睛、刀枪不入”的本领一样,都是在熊熊大火中炼就的。

中国科技馆“探索与发现”A厅有一件名为“钢铁是怎样炼成的”展品,展墙上镶嵌着两个高大的深蓝色半立体火炉模型,炉内LED屏中火焰熊熊燃烧,铁矿石、焦炭等卡通角色在炽热的火焰中纷纷登场,以故事的形式向我们讲述钢铁冶炼的具体过程。

位于北京石景山区的工业遗产—北京首钢集团三号高炉

中国科技馆“探索与发现”A厅展品“钢铁是怎样炼成的”

既然钢和铁不同,那么“炼钢”和“炼铁”也是有所区别的。炼铁,是采用一定的工艺将金属铁从铁矿石中提炼出来,这个过程采用高炉(左图中的左侧炉),生产的产品叫生铁,即通常人们所说的铁。炼钢则是按照一定工艺,以生铁为原料,严格调节和控制成分进行熔炼,这个过程一般采用转炉(左图中的右侧炉),这样会得到不同性能的钢材,来满足人们的各种钢铁需求,比如不锈钢、耐磨钢等。

古代的宝剑如何制成?

我国早在春秋战国时期就开始使用铁器,那时的人们使用铁锄、铁斧等作为农具。后来,铁在农具、手工工具、兵器上大规模应用,坚硬、锋利的铁器大大提高了生产效率,冶铁业迅速发展。然而,古人由于技术和工艺水平的限制,冶炼的铁里面有很多夹杂质。我们常常看到电影中的打铁匠,通身乌黑、满头大汗,一边在炉火中将铁器烧得通红,一边用重锤反复锻打,其实这样做既可以使铁器制成想要的形状,又能使夹杂物减少、变细小或均匀,大大提高了质量。考古出土的很多宝剑或宝刀就是这样制成的,而很多成语如“百炼成钢”“千锤百炼”也便由此而来。

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