Re: [問題] 豆子的碳硬化

[pikachuicer (柚子)]

※ 引述《xiaoa (沒有靈魂的人)》之銘言：
: 在我的認知中，之所稱之為『生鐵』和『熟鐵』
: 是因為『生』鐵經爐火『煮』過，成『熟』鐵  (和生石灰、熟石灰一樣道理)
: 而按常理，鐵是由鐵礦加入炭去提煉，產物應該先經過雜質較多的生鐵階段才對
: 如果生/熟鐵一詞，是依現代的煉鐵技術而言
: 古代人則確實先煉出熟鐵，再拿熟鐵去燒成鋼？
: 還是，引文對生/熟鐵下的定義是錯的...



人類早期煉得的熟鐵通常叫 塊煉鐵


它是鐵礦石在八百到一千攝氏度左右的條件下，用木炭直接還原得到的。

出爐産品是一種含有大量非金屬夾雜的海綿狀固體塊。





" 生鐵 " 的形成起因於爐溫的提升


前面提過塊煉鐵為固體塊，煉成後必須破壞火爐才能取出.

爐溫堤升後使其得以熔化成鐵水，並析出部份雜質浮於表層，底部為純化鐵水

但也因高溫而大幅提升含碳量.


生鐵含碳相當多，且含有雜質、質硬而脆，熔點低。






鋼的發現早於純鐵.


塊煉鐵中有許多雜質可以藉著反復加熱，使接近表面得雜質氧化成為銹皮.

經過鍛打去除這層銹皮，再加熱反復鍛打，即可排除鋼中夾雜物.

使其緻密細化晶粒，得到純淨的鐵。




但是煉成鐵時鐵塊還處在高溫，會迅速氧化還原成為鐵銹.

因此在處理高溫的鐵塊時必須把鐵塊埋在高熱的碳堆中.

使加熱鐵塊的時候可以藉著燃燒後的二氧化碳發揮隔絕氧氣的保護作用.

這個動作卻誤打誤撞的將燃燒中的碳滲入鋼體形成碳鋼.

有效的純化了鐵，卻因再度滲碳成就了碳鋼.  (其實就是先變成熟鐵再轉成鋼)







另外一套將生鐵去除雜質的技術中國的發展比西方要早. 被稱為炒鋼.


把生鐵加熱到液態或半液態，利用鼓風或撒入精礦粉等方法，

令矽、錳、碳氧化，把含碳量降低到鋼和熟鐵的成分範圍。



産品多是低碳鋼和熟鐵




熟鐵含碳量低，能錘鍛，性柔軟，難熔化而不易裂。







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以上一大串為  生鐵  鋼  熟鐵  的形成過程


可以得到含碳量為  生鐵 > 鋼 > 熟鐵


含碳量高則硬、脆

含碳量低則軟、韌




而至於先後順序   東西方稍微有一點點不同



中國是   生鐵→鋼→熟鐵  (因為熔爐技術成熟而得以得到鐵水)


西方是   塊煉鐵→生鐵→鋼→熟鐵 (後來發明"高爐"才得以生產鐵水)








大致這樣比較好記   生鐵為 "未純化鐵"

                    鋼 為 "半滲碳鐵"

                   熟鐵為 "接近純鐵"


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推 dryman:只要850度C就好（工程材料課學的）
推 happygame73:看成只要85度C就好...
→ xiaoa:你在說甚麼? 說得好像鐵礦提煉不需要炭當還原劑.真的不用嗎?
→ xiaoa:我的疑問很大,要不要用站內信.要不然你來我往的,會佔盡板面
推 aaasahi:他不是有說用木炭嗎？煉鐵用碳當還原劑最多沒錯啊
推 vchenkoshe:原來是材料系的同學@@
推 manzung0202:這篇討論引出一堆材料人 XDD
推 happy2786596:看漫畫長知識XDD
推 newest:專業的出現了XD
推 wayneshih:鐵看久了就不像是鐵了
推 JolinPikachu:專業給推~
推 JolinPikachu:是說依滲碳方法不同還衍生其他種鐵材
推 ethenlin:工程材料嗎XD 好懷念這科..好歹我統測材料拿滿分呢(炫耀)
→ ethenlin:不過現在都忘光光了XD