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英清生铁价格对比 乾隆四十六年修定的《钦定户部则例》规定: “江西上犹具前水广墟等处、长宁县围子四地方、兴国县大倖太平壤城区等处铁炉,每铁一百斤,抽课二十斤,每斤折银一分。 生鐵六百五十斤(每斤銀一分),計銀六兩五錢。—— 福建省外海戰船則例--2 贝塞麦在1865年写的关于转炉的论文中提到了英国生铁价格,因为炒钢的夹杂物磷硫情况完全是取决于生铁的,所以所谓的优质生铁也就很好理解了,就是木炭高温冶炼的低碳低硫低磷生铁,清朝的生铁比欧洲那块地方的还要好些 朝廷收1分一斤,英国买最好的瑞典木炭生铁是36磅一吨,乾隆朝金银比1比15,1英镑是7.3克黄金,也就是1英镑在清朝可以换3两白银,这样算下来,一吨清朝生铁就是16.78两白银,也就是5.6英镑的样子,铁价是英国的15.5% 明代嘉靖时期金银比好像是1比7,嘉靖和万历年间一斤生铁是6厘,到了鸦片战争时期铁价更低,只有明代的77.7% 清代早期金银比是1比10,铁价还是偏高的,雍正十年前生铁价为2-3分,10年定生铁价1分5厘,再到乾隆年间金价贬值,生铁也降价到1分,是清初逐渐恢复明代生产力,清中期超越明代生产力的一个表现,值得一提的是,乾隆年间的铁价与嘉靖时期的升降比,差不多是高炉利用效率变化的平方,可见除了利用效率之外,燃料花费应该也有降低 英国铁价我就只有这样一个文献,只能说和所谓的“工业革命”“高生产力”完全匹配不上啊 值得一提的是,这一页还提到了英国人根本不知道怎么去除焦炭中的硫,导致焦炭炼的铁热脆性很严重,同样导致焦炭铁炒的钢热脆性也很严重,直到1839年有人使用锰来作为助溶剂才有所改善,中国倒是在宋代末期就已经搞明白要用钙来作为助溶剂以去硫了,明清有时也会用锰来作为助溶剂
英清生铁价格对比 乾隆四十六年修定的《钦定户部则例》规定: “江西上犹具前水广墟等处、长宁县围子四地方、兴国县大倖太平壤城区等处铁炉,每铁一百斤,抽课二十斤,每斤折银一分。 生鐵六百五十斤(每斤銀一分),計銀六兩五錢。—— 福建省外海戰船則例--2 贝塞麦在1865年写的关于转炉的论文中提到了英国生铁价格,因为炒钢的夹杂物磷硫情况完全是取决于生铁的,所以所谓的优质生铁也就很好理解了,就是木炭高温冶炼的低碳低硫低磷生铁,清朝的生铁比欧洲那块地方的还要好些 朝廷收1分一斤,英国买最好的瑞典木炭生铁是36磅一吨,乾隆朝金银比1比15,1英镑是7.3克黄金,也就是1英镑在清朝可以换3两白银,这样算下来,一吨清朝生铁就是16.78两白银,也就是5.6英镑的样子,铁价是英国的15.5% 明代嘉靖时期金银比好像是1比7,嘉靖和万历年间一斤生铁是6厘,到了鸦片战争时期铁价更低,只有明代的77.7% 清代早期金银比是1比10,铁价还是偏高的,雍正十年前生铁价为2-3分,10年定生铁价1分5厘,再到乾隆年间金价贬值,生铁也降价到1分,是清初逐渐恢复明代生产力,清中期超越明代生产力的一个表现,值得一提的是,乾隆年间的铁价与嘉靖时期的升降比,差不多是高炉利用效率变化的平方,可见除了利用效率之外,燃料花费应该也有降低 英国铁价我就只有这样一个文献,只能说和所谓的“工业革命”“高生产力”完全匹配不上啊 值得一提的是,这一页还提到了英国人根本不知道怎么去除焦炭中的硫,导致焦炭炼的铁热脆性很严重,同样导致焦炭铁炒的钢热脆性也很严重,直到1839年有人使用锰来作为助溶剂才有所改善,中国倒是在宋代末期就已经搞明白要用钙来作为助溶剂以去硫了,明清有时也会用锰来作为助溶剂
原来所谓的第一次工业革命就只有汉朝的水平 与我看灰口铁金相推测的结果差不多,宋代之后中国高炉炉温突然升高了很多,到了1400度以上,灰口铁以A形为主,白口铁也以亚共晶白口铁为主汉唐时代高炉炉温偏低,汉代有的高炉有1300度,有的只有1200,如果出现灰口铁也是以菊花状石墨为主,白口铁则是共晶白口铁,英国所谓的第一次工业革命之后也就是这个水平,而且到了19世纪末期,英国高炉炉温也没有好太多,依旧没有突破1400度的水平,不过这段时间里液态炼钢技术倒是蓬勃发展,没搞明白铁倒是搞明白了钢看来欧洲人是更中意炼钢而不是炼铁啊 英汉冷兵器时代灰口铁没有用武之地,为了得到更好的铸造性能和增加脱碳制钢的良品率,也为了节省燃料成本,早期对于冶铁的研究是向共晶方向靠拢的,到了唐宋时期,所炼白口铁基本都是共晶白口铁,高炉炉温也在1200度的水平可能是宋朝风箱出现的缘故,后世高炉炉温就变得很高了,突破了1400度,甚至到了1470度,我之前还在想到了1400这样的高炉炉温并不容易出白口铁,但清代火器中依旧有一部分白口铁以及白口铁延伸的脱碳制品,有没有可能是特意速冷生产的 就现在看来,居然是让高炉过热了,到了1450度以上长时间过热导致铁液贫氧才出来的白口铁,出铁后应该还进行过脱硅处理,然后浇筑成形成比较完美的低硅低碳白口铁铸炮,再拿去脱碳制钢炮,如果高炉吃得消的话,这样做出来的白口铁脱碳制钢成品率是要比速冷高得多了
原来所谓的工业革命只有汉朝水平 与我看灰口铁金相推测的结果差不多,宋代之后中国高炉炉温突然升高了很多,到了1400度以上,灰口铁以A形为主,白口铁也以亚共晶白口铁为主汉唐时代高炉炉温偏低,汉代有的高炉有1300度,有的只有1200,如果出现灰口铁也是以菊花状石墨为主,白口铁则是共晶白口铁,英国所谓的第一次工业革命之后也就是这个水平,而且到了19世纪末期,英国高炉炉温也没有好太多,依旧没有突破1400度的水平,不过这段时间里液态炼钢技术倒是蓬勃发展,没搞明白铁倒是搞明白了钢看来欧洲人是更中意炼钢而不是炼铁啊英汉冷兵器时代灰口铁没有用武之地,为了得到更好的铸造性能和增加脱碳制钢的良品率,也为了节省燃料成本,早期对于冶铁的研究是向共晶方向靠拢的,到了唐宋时期,所炼白口铁基本都是共晶白口铁,高炉炉温也在1200度的水平可能是宋朝风箱出现的缘故,后世高炉炉温就变得很高了,突破了1400度,甚至到了1470度,我之前还在想到了1400这样的高炉炉温并不容易出白口铁,但清代火器中依旧有一部分白口铁以及白口铁延伸的脱碳制品,有没有可能是特意速冷生产的 就现在看来,居然是让高炉过热了,到了1450度以上长时间过热导致铁液贫氧才出来的白口铁,出铁后应该还进行过脱硅处理,然后浇筑成形成比较完美的低硅低碳白口铁铸炮,再拿去脱碳制钢炮,如果高炉吃得消的话,这样做出来的白口铁脱碳制钢成品率是要比速冷高得多了
原来欧洲第一次工业革命之后一直在生产工业垃圾 欧美区分熟铁和钢好像是靠的夹杂物情况,夹杂物多的是熟铁,低的是钢,区分建筑使用的是低碳钢还是熟铁的时候,靠的是测硬度的变化幅度,变化幅度大的认为是熟铁,低的就认为是低碳钢 这里还得考虑转炉和炒钢的情况,转炉因为是液态炼钢比起炒钢主要特点是比较均匀,另一方面是含碳量,炒钢依赖的是合金的液相线与固相线中间那一部分,含碳量最低也就0.08%,转炉可以让含碳量低于0.0218%,这样一来能够确定是炒钢的有两个样品 第一个是霍恩码头用的钉子,建于1866年,钉子的金相有很明显的偏析,夹杂物很多,铁素体晶界的边界存在珠光体第二个是美国1862年建的铁甲舰,夹杂物一样很多,组织也一样很不均匀,部分组织存在球状珠光体,应该和壁厚有关系,内部降温慢,就出现了球化退火1913年建的Soo Line 1003火车的螺钉,应该是过氧化的转炉钢,有明显的铸造缺陷,夹杂物很多,但组织还算均匀,经历过热轧剩下的就是1855年左右的沉船上的铁器,是法国造的,但是很多东西是用的英国的 和之前看到过的样本一样,这上面的灰口铁基本都是B型石墨,有一块好像是A型石墨的熟铁方面,有些有很明显的混晶,应该是炒钢,有些很均匀可能是转炉钢,但也不能肯定熟铁方面和明清的水平差不多,不过我还没看到欧洲人所谓的钢的金相,明清倒是有一些很纯净的金相,按照欧洲人的标准来那就是钢了铸铁方面就完全比不过明清了,明清的铸铁都是A型石墨的,明清还会玩铸铁脱碳,花样很多纯净
七年战争时期英国大炮的弹道推算 参数来源British Cannon - Project Seven Years War 不同于其他地区的青铜炮,英国大炮清一色是黄铜炮,也就做的偏轻一些,野战炮火门处内外径比为1:3,攻城炮为1:4,这里主要讨论野战炮,且论应力为膛压的1.58倍,黑火药采用5-3mm颗粒大小的黑火药规范中未标识黄铜的屈服强度,硬态黄铜屈服强度对半折叶该有个250MPA,屈服极限则为158mpa 3磅炮,1/4火药,15倍径,炮重127kg,子弹初速370m/s,膛压82.1mpa,燃烧率86%,记载最近射程400码,推算射角1.065度6磅炮,1/4火药,15倍径,炮重248kg,子弹初速395m/s,膛压97.5mpa,燃烧率93%,记载最近射程500码,推算射角1.19度9磅攻城炮,1/2火药,26倍径,炮重1320kg,子弹初速580m/s,膛压137.6mpa,燃烧率99%,记载最近射程716码,推算射角0.99度12磅炮,1/3火药,14倍径,炮重444kg,子弹初速448m/s,膛压127.9mpa,燃烧率96%,记载最近射程560码,推算射角1.045度18磅攻城炮,1/2火药,22倍径,炮重2449kg,子弹初速584m/s,膛压161mpa,燃烧率99%,最近射程800码,推算射角1.028度 以攻城炮标准,则应力换算为1.47倍,屈服极限为170mpa,可见此炮依旧不屈服24磅炮,1/3火药,12倍径,炮重830kg,子弹初速456m/s,膛压150mpa,燃烧率98%,记载最近射程680码,推算射角1.21度综上,有效射程中的最小值射角在1度左右,如有最大值则是1.5度,其余记载最大射程有的对有的错,像24磅炮5度射程1700码与推算基本吻合,18磅炮7度射程2000码则偏差非常大,3磅炮的4度射程也是一样,总体来说6磅炮4度射程,12磅炮4度射程和24磅炮5度射程是比较吻合的,3磅炮和18磅炮则偏差非常大 同时记载轻中重三类同种炮时,有效射程明显只反应了轻型野战炮的情况,另外中重两门则无法推算对照 从紊乱的最大射程记载和基本吻合的最近射程记载中,可以看出18世纪英国根本不存在以数学为基础的实用外弹道学
漏洞百出的第一次工业革命 这里首先要提及灰口铁形成的原理,灰口铁形成宏观来看是依托冷却速度的,冷却的越慢相较而言越容易形成灰口铁,但其根源是一个晶核结晶的过程,而这个晶核主要是新鲜的二氧化硅 铁液在高炉里的时候,时刻和外界的空气接触,氧化反应不会停止,氧化反应主要是和铁液中的硅与碳进行反应,反应结束后产生一氧化碳和二氧化硅,二者都可以溶解在铁液里,随着温度的变化,氧化反应也会出现一些变化,总体上是温度越高,氧与碳的反应越剧烈,与硅的反应则越弱,所以铁液温度越高,其中的碳就越少硅则越多,硅和碳的反应存在一个平衡点,这个平衡点是1380-1400℃,在这个温度以上反应以氧和碳为主,溶解在铁液中的二氧化硅则会分解为硅后重新回到铁液中,这就是一次对二氧化硅晶核的洗牌 以英国的情况为例子,英国的金相结果正正是表现了英国高炉的炉温偏低,在低于平衡点的温度下,二氧化硅会不断的受到外界影响,而出现老化,乃至化渣,二氧化硅的减少和老化就会导致其晶核能力的降低,而后再浇筑后进行结晶,能够聚集的碳也就更少,就容易出现结晶程度差的B型石墨C型石墨则又是另一回事,但根源也是较低的炉温,温度越低自然碳含量越高,铁液过共晶后,温度降低到液相线以下会开始析出先期石墨,这些石墨就可以作为很好的结晶核,而且结晶时间也足够长,比起一般情况下1148开始的结晶,过共晶铁液1200多度就可以开始了,所以会得到很粗大的石墨,这幅金相,除了粗大石墨之外连一个正常的片状石墨都没有,更是体现了其冶炼温度之低,在极度的低温下,几乎没有硅单质的存在,而在外的二氧化硅绝大多数都已经老化和化渣,在降温的时候因为没有硅单质溶解,自然不会析出额外二氧化硅,如此以来就没有晶核作为片状石墨的基底,自然就只会出现以初期石墨为基底的粗大石墨,而不会出现以新鲜二氧化硅为基底的A型片状石墨另一方面,以清朝的例子来看,清朝的灰口铁基本都是A型石墨,结晶过程和现代的应该差别不是很大,其中最重要的是在平衡温度以上保持一段时间,或者短期过热,把二氧化硅全部洗掉,然后再在降温的过程中缓慢的形成全新的二氧化硅晶核,这些晶核再参与到结晶的过程中去,晶核很新,性质很好,自然就可以结出好看的石墨因为清朝冶炼温度的关系,灰口化其实是很难避免的,但清朝武器中依旧存在很多的白口铁,这些亚共晶白口铁一样印证了较高的熔炼温度,在这样的高温下浇筑出完全白口化的白口铁实属不易,所以我更倾向于这些白口铁是特意制造的,意图应是拿来炼钢 值得一提的是,如果在冶炼的时候进行了长时间的过热,把温度控制在1450度以上很长的时间,会导致铁液贫氧,铁液中的氧含量很少之后,哪怕后续进行降温,因为没有氧参与到反应中去,就不会有新的二氧化硅生成,自然就不会出现灰口化,但这样的温度对于高炉来说是很危险的,一般都是现代在电磁炉里进行孕育时会进行短时间的过热,来提高孕育效率理论来源综上所述,工业革命的特征为——高炉炉温低,控温水平差 感觉不如土法技术水平高
漏洞百出的第一次工业革命 这里首先要提及灰口铁形成的原理,灰口铁形成宏观来看是依托冷却速度的,冷却的越慢相较而言越容易形成灰口铁,但其根源是一个晶核结晶的过程,而这个晶核主要是新鲜的二氧化硅 铁液在高炉里的时候,时刻和外界的空气接触,氧化反应不会停止,氧化反应主要是和铁液中的硅与碳进行反应,反应结束后产生一氧化碳和二氧化硅,二者都可以溶解在铁液里,随着温度的变化,氧化反应也会出现一些变化,总体上是温度越高,氧与碳的反应越剧烈,与硅的反应则越弱,所以铁液温度越高,其中的碳就越少硅则越多,硅和碳的反应存在一个平衡点,这个平衡点是1380-1400℃,在这个温度以上反应以氧和碳为主,溶解在铁液中的二氧化硅则会分解为硅后重新回到铁液中,这就是一次对二氧化硅晶核的洗牌 以英国的情况为例子,英国的金相结果正正是表现了英国高炉的炉温偏低,在低于平衡点的温度下,二氧化硅会不断的受到外界影响,而出现老化,乃至化渣,二氧化硅的减少和老化就会导致其晶核能力的降低,而后再浇筑后进行结晶,能够聚集的碳也就更少,就容易出现结晶程度差的B型石墨C型石墨则又是另一回事,但根源也是较低的炉温,温度越低自然碳含量越高,铁液过共晶后,温度降低到液相线以下会开始析出先期石墨,这些石墨就可以作为很好的结晶核,而且结晶时间也足够长,比起一般情况下1148开始的结晶,过共晶铁液1200多度就可以开始了,所以会得到很粗大的石墨,这幅金相,除了粗大石墨之外连一个正常的片状石墨都没有,更是体现了其冶炼温度之低,在极度的低温下,几乎没有硅单质的存在,而在外的二氧化硅绝大多数都已经老化和化渣,在降温的时候因为没有硅单质溶解,自然不会析出额外二氧化硅,如此以来就没有晶核作为片状石墨的基底,自然就只会出现以初期石墨为基底的粗大石墨,而不会出现以新鲜二氧化硅为基底的A型片状石墨另一方面,以清朝的例子来看,清朝的灰口铁基本都是A型石墨,结晶过程和现代的应该差别不是很大,其中最重要的是在平衡温度以上保持一段时间,或者短期过热,把二氧化硅全部洗掉,然后再在降温的过程中缓慢的形成全新的二氧化硅晶核,这些晶核再参与到结晶的过程中去,晶核很新,性质很好,自然就可以结出好看的石墨因为清朝冶炼温度的关系,灰口化其实是很难避免的,但清朝武器中依旧存在很多的白口铁,这些亚共晶白口铁一样印证了较高的熔炼温度,在这样的高温下浇筑出完全白口化的白口铁实属不易,所以我更倾向于这些白口铁是特意制造的,意图应是拿来炼钢 值得一提的是,如果在冶炼的时候进行了长时间的过热,把温度控制在1450度以上很长的时间,会导致铁液贫氧,铁液中的氧含量很少之后,哪怕后续进行降温,因为没有氧参与到反应中去,就不会有新的二氧化硅生成,自然就不会出现灰口化,但这样的温度对于高炉来说是很危险的,一般都是现代在电磁炉里进行孕育时会进行短时间的过热,来提高孕育效率理论来源综上所述,工业革命的特征为——高炉炉温低,控温水平差 感觉不如土法技术水平高
漏洞百出的第一次工业革命 这里首先要提及灰口铁形成的原理,灰口铁形成宏观来看是依托冷却速度的,冷却的越慢相较而言越容易形成灰口铁,但其根源是一个晶核结晶的过程,而这个晶核主要是新鲜的二氧化硅 铁液在高炉里的时候,时刻和外界的空气接触,氧化反应不会停止,氧化反应主要是和铁液中的硅与碳进行反应,反应结束后产生一氧化碳和二氧化硅,二者都可以溶解在铁液里,随着温度的变化,氧化反应也会出现一些变化,总体上是温度越高,氧与碳的反应越剧烈,与硅的反应则越弱,所以铁液温度越高,其中的碳就越少硅则越多,硅和碳的反应存在一个平衡点,这个平衡点是1380-1400℃,在这个温度以上反应以氧和碳为主,溶解在铁液中的二氧化硅则会分解为硅后重新回到铁液中,这就是一次对二氧化硅晶核的洗牌 以英国的情况为例子,英国的金相结果正正是表现了英国高炉的炉温偏低,在低于平衡点的温度下,二氧化硅会不断的受到外界影响,而出现老化,乃至化渣,二氧化硅的减少和老化就会导致其晶核能力的降低,而后再浇筑后进行结晶,能够聚集的碳也就更少,就容易出现结晶程度差的B型石墨C型石墨则又是另一回事,但根源也是较低的炉温,温度越低自然碳含量越高,铁液过共晶后,温度降低到液相线以下会开始析出先期石墨,这些石墨就可以作为很好的结晶核,而且结晶时间也足够长,比起一般情况下1148开始的结晶,过共晶铁液1200多度就可以开始了,所以会得到很粗大的石墨,这幅金相,除了粗大石墨之外连一个正常的片状石墨都没有,更是体现了其冶炼温度之低,在极度的低温下,几乎没有硅单质的存在,而在外的二氧化硅绝大多数都已经老化和化渣,在降温的时候因为没有硅单质溶解,自然不会析出额外二氧化硅,如此以来就没有晶核作为片状石墨的基底,自然就只会出现以初期石墨为基底的粗大石墨,而不会出现以新鲜二氧化硅为基底的A型片状石墨另一方面,以清朝的例子来看,清朝的灰口铁基本都是A型石墨,结晶过程和现代的应该差别不是很大,其中最重要的是在平衡温度以上保持一段时间,或者短期过热,把二氧化硅全部洗掉,然后再在降温的过程中缓慢的形成全新的二氧化硅晶核,这些晶核再参与到结晶的过程中去,晶核很新,性质很好,自然就可以结出好看的石墨因为清朝冶炼温度的关系,灰口化其实是很难避免的,但清朝武器中依旧存在很多的白口铁,这些亚共晶白口铁一样印证了较高的熔炼温度,在这样的高温下浇筑出完全白口化的白口铁实属不易,所以我更倾向于这些白口铁是特意制造的,意图应是拿来炼钢 值得一提的是,如果在冶炼的时候进行了长时间的过热,把温度控制在1450度以上很长的时间,会导致铁液贫氧,铁液中的氧含量很少之后,哪怕后续进行降温,因为没有氧参与到反应中去,就不会有新的二氧化硅生成,自然就不会出现灰口化,但这样的温度对于高炉来说是很危险的,一般都是现代在电磁炉里进行孕育时会进行短时间的过热,来提高孕育效率理论来源综上所述,工业革命的特征为——高炉炉温低,控温水平差 感觉不如土法技术水平高
漏洞百出的第一次工业革命 这里首先要提及灰口铁形成的原理,灰口铁形成宏观来看是依托冷却速度的,冷却的越慢相较而言越容易形成灰口铁,但其根源是一个晶核结晶的过程,而这个晶核主要是新鲜的二氧化硅 铁液在高炉里的时候,时刻和外界的空气接触,氧化反应不会停止,氧化反应主要是和铁液中的硅与碳进行反应,反应结束后产生一氧化碳和二氧化硅,二者都可以溶解在铁液里,随着温度的变化,氧化反应也会出现一些变化,总体上是温度越高,氧与碳的反应越剧烈,与硅的反应则越弱,所以铁液温度越高,其中的碳就越少硅则越多,硅和碳的反应存在一个平衡点,这个平衡点是1380-1400℃,在这个温度以上反应以氧和碳为主,溶解在铁液中的二氧化硅则会分解为硅后重新回到铁液中,这就是一次对二氧化硅晶核的洗牌 以英国的情况为例子,英国的金相结果正正是表现了英国高炉的炉温偏低,在低于平衡点的温度下,二氧化硅会不断的受到外界影响,而出现老化,乃至化渣,二氧化硅的减少和老化就会导致其晶核能力的降低,而后再浇筑后进行结晶,能够聚集的碳也就更少,就容易出现结晶程度差的B型石墨C型石墨则又是另一回事,但根源也是较低的炉温,温度越低自然碳含量越高,铁液过共晶后,温度降低到液相线以下会开始析出先期石墨,这些石墨就可以作为很好的结晶核,而且结晶时间也足够长,比起一般情况下1148开始的结晶,过共晶铁液1200多度就可以开始了,所以会得到很粗大的石墨,这幅金相,除了粗大石墨之外连一个正常的片状石墨都没有,更是体现了其冶炼温度之低,在极度的低温下,几乎没有硅单质的存在,而在外的二氧化硅绝大多数都已经老化和化渣,在降温的时候因为没有硅单质溶解,自然不会析出额外二氧化硅,如此以来就没有晶核作为片状石墨的基底,自然就只会出现以初期石墨为基底的粗大石墨,而不会出现以新鲜二氧化硅为基底的A型片状石墨另一方面,以清朝的例子来看,清朝的灰口铁基本都是A型石墨,结晶过程和现代的应该差别不是很大,其中最重要的是在平衡温度以上保持一段时间,或者短期过热,把二氧化硅全部洗掉,然后再在降温的过程中缓慢的形成全新的二氧化硅晶核,这些晶核再参与到结晶的过程中去,晶核很新,性质很好,自然就可以结出好看的石墨因为清朝冶炼温度的关系,灰口化其实是很难避免的,但清朝武器中依旧存在很多的白口铁,这些亚共晶白口铁一样印证了较高的熔炼温度,在这样的高温下浇筑出完全白口化的白口铁实属不易,所以我更倾向于这些白口铁是特意制造的,意图应是拿来炼钢 值得一提的是,如果在冶炼的时候进行了长时间的过热,把温度控制在1450度以上很长的时间,会导致铁液贫氧,铁液中的氧含量很少之后,哪怕后续进行降温,因为没有氧参与到反应中去,就不会有新的二氧化硅生成,自然就不会出现灰口化,但这样的温度对于高炉来说是很危险的,一般都是现代在电磁炉里进行孕育时会进行短时间的过热,来提高孕育效率理论来源
漏洞百出的第一次工业革命 这里首先要提及灰口铁形成的原理,灰口铁形成宏观来看是依托冷却速度的,冷却的越慢相较而言越容易形成灰口铁,但其根源是一个晶核结晶的过程,而这个晶核主要是新鲜的二氧化硅 铁液在高炉里的时候,时刻和外界的空气接触,氧化反应不会停止,氧化反应主要是和铁液中的硅与碳进行反应,反应结束后产生一氧化碳和二氧化硅,二者都可以溶解在铁液里,随着温度的变化,氧化反应也会出现一些变化,总体上是温度越高,氧与碳的反应越剧烈,与硅的反应则越弱,所以铁液温度越高,其中的碳就越少硅则越多,硅和碳的反应存在一个平衡点,这个平衡点是1380-1400℃,在这个温度以上反应以氧和碳为主,溶解在铁液中的二氧化硅则会分解为硅后重新回到铁液中,这就是一次对二氧化硅晶核的洗牌 以英国的情况为例子,英国的金相结果正正是表现了英国高炉的炉温偏低,在低于平衡点的温度下,二氧化硅会不断的受到外界影响,而出现老化,乃至化渣,二氧化硅的减少和老化就会导致其晶核能力的降低,而后再浇筑后进行结晶,能够聚集的碳也就更少,就容易出现结晶程度差的B型石墨C型石墨则又是另一回事,但根源也是较低的炉温,温度越低自然碳含量越高,铁液过共晶后,温度降低到液相线以下会开始析出先期石墨,这些石墨就可以作为很好的结晶核,而且结晶时间也足够长,比起一般情况下1148开始的结晶,过共晶铁液1200多度就可以开始了,所以会得到很粗大的石墨,这幅金相,除了粗大石墨之外连一个正常的片状石墨都没有,更是体现了其冶炼温度之低,在极度的低温下,几乎没有硅单质的存在,而在外的二氧化硅绝大多数都已经老化和化渣,在降温的时候因为没有硅单质溶解,自然不会析出额外二氧化硅,如此以来就没有晶核作为片状石墨的基底,自然就只会出现以初期石墨为基底的粗大石墨,而不会出现以新鲜二氧化硅为基底的A型片状石墨另一方面,以清朝的例子来看,清朝的灰口铁基本都是A型石墨,结晶过程和现代的应该差别不是很大,其中最重要的是在平衡温度以上保持一段时间,或者短期过热,把二氧化硅全部洗掉,然后再在降温的过程中缓慢的形成全新的二氧化硅晶核,这些晶核再参与到结晶的过程中去,晶核很新,性质很好,自然就可以结出好看的石墨因为清朝冶炼温度的关系,灰口化其实是很难避免的,但清朝武器中依旧存在很多的白口铁,这些亚共晶白口铁一样印证了较高的熔炼温度,在这样的高温下浇筑出完全白口化的白口铁实属不易,所以我更倾向于这些白口铁是特意制造的,意图应是拿来炼钢 值得一提的是,如果在冶炼的时候进行了长时间的过热,把温度控制在1450度以上很长的时间,会导致铁液贫氧,铁液中的氧含量很少之后,哪怕后续进行降温,因为没有氧参与到反应中去,就不会有新的二氧化硅生成,自然就不会出现灰口化,但这样的温度对于高炉来说是很危险的,一般都是现代在电磁炉里进行孕育时会进行短时间的过热,来提高孕育效率理论来源综上所述,工业歌迷的特征为——高炉炉温低,控温水平差 感觉不如土法技术水平高
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