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从原材料了解金属加工技术的发展历史

1年前 (2021-07-08)行业新闻

金属加工是一个很古老的技术,追早的金属加工甚至可以追溯到6、7千年前。但是要完全了解金属加工技术的发展是十分复杂的,因为它的发展要取决了当时多种工艺的发达程度,包括化学、物理、电子技术等等。本文尝试从原料方面,去了解钣金加工的发展历史。



在史前,金属加工都是通过使用天然存在在自然状态的金属来进行粗略的加工。不久之后,因为熔化材料的技术开始引入,便可以对金属矿物进行熔炼,得到铜、青铜和我们经常用到的钢材。不过熔炼金属的发展更为复杂,因为自古以来,各种金属(包括金和银)的生产方法在概念上是没有什么太大的改变。


然后到中世纪,得益于熔炉这项工艺的快速发展和推广,钢铁已经可以通过成熟简单的工艺生产出来了。当时最主流的方法是用粘土覆盖的孔,把铁矿石和木炭交替堆放。点燃火源,然后通过孔洞控制通风量,增加温度。但用这个方法,矿石温度最高不会超过1200度,不足以令到钢铁熔化。但是相反的,他们可以获得纯净度相当高的氧化铁还原,这些氧化铁一般呈现为海绵状,并且混合着炉渣和水垢。


但这明显达不到当时人们的要求,于是从此开始了发展锻造的工艺,通过进行连续的加热,将铁和杂质分离。反复知道得到方便于加工成各种铁制品的含碳量低的钢,这就是当时锻铁的方法。


铁可以通过获得所需比例而变成硬化的刚材。在当时欧洲,比较常用的增加铁的碳含量技术之一是把软铁和生铁交替,软化后,将其焊接在一起,并将碳层铸铁扩散到软铁中。直到16世纪初,用于获得铸铁的高温熔炉变得越来越重要时,该技术才真正发生了变化。


而蒸汽机的发明把锻造的工艺带到了我们所知的现代锻造的门口。当然,紧随其后的是电力的利用和爆炸成形技术的发展。


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