Re: [請益] 青銅製兵器與鐵製兵器?

[Rinehot (國父你這死阿宅)]

※ 引述《michaelswan ()》之銘言：
: ※ 引述《AEternitas (小七)》之銘言：
: : 這樣的說法倒是第一次聽到。
: : 我以前一直記得讀到的資料是說，
: : 鐵器時代和青銅時代，最大的差別在於冶鐵技術，
:   是，您記得沒錯。 因為如果我沒理解錯的話，麥克尼爾
:   的意思是說：鐵的資源一直都很豐富，但因冶鐵技術的
:   不足，所以人們用冶鍊較容易的青銅器。
: : 因為冶鐵需要比較高的溫度。
:   古代冶鐵要克服的問題有兩個：一個是您提的高溫，
: 一個就是如何讓製成的鐵不會脆。因為熔鐵在冷卻
: 的過程中會晶化，這就是它會硬而脆的原因。阻止
: 結晶的辦法，就如你在後面提到的：加入碳原子。

出來獻醜，根據材料化學的觀點，純的鐵〈就是什麼碳，硫之類的〉是很有延展
性的，在純鐵原子組成的晶體中會有晶面的滑動，就像是一疊疊起來的紙張可以
拉開變長一樣，基本上所有的金屬的延展性都是這樣來的。加入碳之類的元素，
可以讓晶面之間的磨擦力增加，紙跟紙之間的磨擦力增加就會無法延展，相對來
說硬度加大。但是如果雜原子數量過多反而會影響鐵原子晶格的強度，變成一敲
就碎裂。

現代煉鐵是利用焦炭將氧化鐵還原，練出來的叫生鐵〈含碳量最高，也含有許多
像是硫之類的雜原子〉，生鐵精鍊之後會變成熟鐵〈含碳量以及雜質量最低〉如
果要練成鋼就要再重新再熟鐵中加入固定量的碳。

古代鐵匠去反覆加熱敲打鐵器不只是塑型，還有調整含碳量與去除雜質的功能，
尤其日本那種鱉角的煉鐵技術反而使得他們開發出繁複的武士刀打造技術... 。

純屬當年修課的印象，有錯誤請大家小力點鞭。

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◆ From: 220.137.66.228
推 iio:敲打和調整碳量和雜質沒啥關係 是為了增加鐵器的韌度
推 charsa:有點不太對，適當的碳元素會和鐵原子固溶，在晶像中就是看
→ charsa:到碳原子包在鐵原子中，只有碳太多才會跑到晶界中成為缺陷
→ charsa:那熟鐵的原子結構為 BCC, 加入碳後成為 FCC 結構, 鐵的強度
→ charsa:一開始是由原子結構來決定，固溶進鐵的碳原子並不能視為缺
→ charsa:陷!
推 charsa:事實上，延展性的增加並不是單純的晶格滑動(這算是破壞一種
→ charsa:而是晶格的變形，BCC因為結構較弱，只需要吸收較小的能量就
→ charsa:就可變形，又不致於打斷原子鍵結，反之FCC結構則相反，晶格
→ charsa:晶格變形能量大於原子鍵結或晶界能量，當然就是變的「脆」
推 charsa:Ooops....對不起, 請把 FCC 和 BCC 對調, 我記錯了
推 iio:BCC還是FCC得看相圖 和碳沒啥直接的關連
→ iio:你說的應該是鐵和碳形成某種特定的相
→ iio:但是碳原子團依舊可以在鋼中以"雜質"的身份存在
→ iio:如果你手邊有鐵碳相圖 你可以看到相圖的最左邊 鐵的晶格隨著
→ iio:溫度的不同從BBC轉FCC再轉BCC
→ iio:α鐵是FCC  β鐵是BCC Martensite是HCP Fe3C直接是化合物
→ iio:什麼晶格和含碳量不一定有直接的關連