023章 冶金秘术（下） (3-2)

灌钢法被传得神乎其神，好像震旦已经完全掌握了炼钢的技术。但是我们考察宋代的灌钢法会发现什么问题呢？沈括的《梦溪笔谈是最早详细介绍灌钢法的古书：“世间锻铁所谓钢铁者，用柔铁屈盘之，乃以生铁陷其间，泥封炼之，锻令相入，谓之‘团钢’，亦谓之‘灌钢’。此乃伪钢耳，暂假生铁以为坚，二三炼则生铁自熟，仍是柔铁。然而天下莫以为非者，盖未识真钢耳。”

这里比较清楚的说明了宋代灌钢的一般工序：将熟铁锻成细条，然后盘成一团，大概类似蚊香，然后把生铁片置于熟铁“蚊香”之上；或者把熟铁条卷成螺旋状，然后把生铁片塞入螺旋之间的空隙中。然后用泥封住炉灶，或者是封住铁团本身，开始燃烧加温，直到２００摄氏度以上，生铁熔化，由于泥封，生铁不会因氧化脱碳，而是变成铁水流入熟铁之间，然后冷却取出铁团锻打，就宣告炼制成功。

听起来这是不错的办法，技术简单，成本低，而炼出来的是钢。然而不要忘记两个问题：一、铁水本身，不是好的渗碳剂。除了中国的灌钢和欧洲曾短暂尝试的弥散法之外，古今都没有采用生熟铁杂合炼钢法的，尤其现代炼钢业无一采用这种方法，这就很能证明问题了。

铁水是一种粘稠的液体，这种特性使碳分和其它杂质较多的留在它内部而较少扩散出去。通俗的说，让铁水熔化渗入熟铁，使它渗碳，就好像把白糖洒在白饭上面，然后放入锅里蒸，指望它从内到外变得一样甜那么困难。

绝大多数情况下，只能使碳分渗入熟铁较浅部位，而冷却后的铁水，成为钢中的高碳部分。也就是说，灌钢的特点就是含碳量不均匀；还有一个问题，由于地球重力，铁水熔化后会向下流，冷却后造成钢坯下部含碳量较高而上部含碳量较低——仍是含碳量不均匀。

解决这个问题的方法有二：一是重复这一过程。前面所说早期灌钢耗费工时较多，可能就跟反复灌有关。然而，灌成钢团之后，它的塑性会变得很差，比如沈括所说把熟铁锻成细条，卷曲起来，这要对钢进行就要困难得多，甚至于不可行。而只灌一次的钢，显然是因为碳分不均匀的问题而被看不起的。二就是改进灌钢法。在明朝出现了两种改良灌钢法，其中一个是苏钢法。

最早记载苏钢法的是明·唐顺之《武编·前编卷五“铁”条，其中提及了传统的灌钢法，其次就是如下语句：“或以生铁与熟铁并铸，待其极熟，生铁欲流，则以生铁于熟铁上，擦而入之。”从这段画看很难分清到底这种技术的细节是什么。

根据清末、民国和共和国初期的调查，苏钢法的工艺过程是：先把熟铁料放到炉里鼓风加热，后把生铁的一端斜放到炉口里加热。当炉温达到1300摄氏度左右时，炉里生铁不断熔滴，熟铁料已经软化，便用钳子钳住生铁块，努力使铁水均匀地浇淋到熟铁上。浇淋完毕后，停止鼓风，夹出钢团，上砧锤锻，去除杂质。一般要重复这一过程两次。

毫无疑问，苏钢法实际上已经超越了灌钢法，成为一种全新的高明的炼钢方法。它最绝妙的好处是恰好利用了地球重力这一灌钢法最大的敌人。如果工人足够坚强和熟练，可以做到均匀滴落铁水。如果熟铁片在入炉之前足够薄，那么渗碳效果将很好虽然致密的熟铁渗碳比较困难，但这是值得付出的代价，而且重复进行也没有问题。如果操作得当，苏钢法跟一般的表面渗碳法效果基本上没有区别。它主要的缺点是：人毕竟是人，在1300度以上的高温炉前操作，很难保证铁水的滴落均匀。其次，铁水本身不是个良好的渗碳剂，碳分布不均这个根本性的问题依然存在。

总的来说，灌钢法的最大问题就是成品碳份不均匀，也就是钢不纯。含碳多的地方就是生铁，含碳少的地方就是熟铁，这样三种材料混在一起的话，你能加工出冷锻甲来吗？多敲几下就碎了。

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