炼钢的过程就是一个碳和铁的平衡过程。
碳含量太高,炼出来的钢就会太硬太脆,太低就会太软。
铁矿石中的杂质有很多,对铁器影响最大的是硫和磷。
祛除不干净,造出来的铁器就非常脆,没法用。
子婴这会写的炼钢方式,就是东汉开始实现的炒钢技术。
把铁矿石加热到1500左右,铁矿石就进入到黏稠的铁水状态。
加入一些生石灰,用一根耐高温的棒子来回翻炒,搅动铁水。
加快生石灰与铁矿石中的杂质反应成为炉渣,迅速完成脱硫和脱磷反应。
等扒拉掉这层炉渣,铁矿石的纯度就会瞬间高上不少。
这时候开始缓慢的降低炉温,慢慢加入纯碱粉末,继续搅拌,翻炒。
通过碳酸钠与硫元素的缓慢反应,再一次精确脱硫。
等降到1400左右,再投入一些陶瓷粉末,接着搅拌,增加铁水中的硅元素,同时能增加钢的韧性。
这样炒出来的钢,质量比锻打的硬度和韧度更强,同时速度也快上许多。
一锅铁水炒好后,倒入黏土做好的模具中。
一个铁制工具就做好啦。
不过,这个出来的铁器,用来做一般的武器和工具差不多够用了。
如果要进一步提升铁的硬度和韧度,还要进行再一次生铁和熟铁浇灌和锻打。
这就是所谓的灌钢法。
而常说的百炼成钢,其实是因为铁矿石无法加热到足够温度。
只能加热到海绵铁状态。
取出铁块通过锻打的方式,祛除其中的杂质,同时完成渗碳的步骤。
来回百次,也同样能得到硬度和韧性都非常不错的百炼钢。
只是,效率比较低,对锻造师的技术要求比较高。
而灌钢法通过生铁和熟铁的比例,能比较精确的控制铁水中碳的含量。
制造出各种优质的铁器。
比较符合大秦高效和标准化生产的要求。
子婴把炼钢的方子写好递给嬴政。
“大父,你看,这样子做出来的钢,用来做弩箭,就能把弩箭做得很小啦。”
“甚至可以藏在袖子里。”
“这是你梦里世界的炼铁法子?是最好的啦?”
嬴政接过方子仔细琢磨起来。
“唔,算是吧。这已经是目前我们能做出来的最好的啦。”
要说这个时期最好的钢,那必须得是古印度孔雀王朝的乌兹钢。
这个时期的古印度也出现了一个类似于始皇的君主,阿育王。
他以暴君之名,统治了西起阿富汗,东到孟加拉国的,几乎整个印度次大陆。
建立了古印度最伟大的帝国-孔雀王国。
据说,最后一次扩张,因为亲自目睹了十万人的屠杀场面,突然顿悟。
于是放下屠刀,立地成佛。
从此成为一名虔诚的佛教护法。
开始向全世界宣扬佛法。
为了推广佛教,他把释迦摩尼的舍利向全世界派发。
据说,宁波有座“阿育王寺”,里面供奉的舍利,就是阿育王那里传来的。
冷兵器时代,战场的胜利,一方面是来自君主的英明领导,另外一方面,与优质的兵器也密切相关。
而阿育王正是用乌兹钢,打造出了被誉为“冷兵器之王”的大马士革刀。
印度特定区域产的磁铁矿石,含有微量的钨或者其他的微量元素。
把这种铁矿石,放在高岭土制的坩埚中,再放入木炭和其他神秘树叶等,充当助溶剂。