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綦毋怀文是我国南北朝时期的著名冶金家,他总结了历代炼钢工匠的丰富经验,对古代一种新的炼钢方法——灌钢法作出了突破性发展和完善,同时在制刀和热处理方面也有独特创造,为我国冶金技术的发展作出了划时代贡献。
但是綦毋怀文在史书上记载很少,只知道他生活在公元六世纪北朝的东魏、北齐时代,他喜欢“道术”,曾经做过北齐的信州(今四川省奉节县)刺史等。
据《北史》和《北齐书》记载,他曾使用“灌钢法”冶炼钢刀及利用两种淬火介质进行淬火以制作刀具。这是古代关于灌钢技术最详细、最明确的较早记载。在此之前,虽然也有少量文献有关于灌钢的记载,但都非常简略,使后人难以了解其具体含义和方法。因此可以说,綦毋怀文虽然可能不是灌钢法的最早发明者,但却是目前所知灌钢法的最早实践者和革新者,为灌钢法的发展做出了无与伦比的贡献。
灌钢法是我国冶金史上的一项重大成就和伟大创造,在世界冶金史上也占有突出地位。灌钢法的基本方法就是将含碳量高的熔融状态的生铁和合碳量低的熟铁合炼,使碳分逐渐扩散、趋于均匀,最后成为合碳量较高的优质钢。灌钢法的出现是我国古代劳动人民在长期冶炼钢铁的生产实践中,经过不断摸索和探讨,在总结前人丰富的冶炼钢铁知识和经验的基础上创造的一种新的高效炼钢方法。
我国是世界上最早使用铁的国家之一,古代劳动人民创造了许多世界性成就,为人类的发展作出了自己的贡献。 我国古代的钢铁冶炼技术和世界其他各国一样,经历了一个由低级向高级、不断发展的历史过程。春秋以前,我国的冶炼技术还处于比较原始的低级阶段,当时使用的冶铁方法称之为“块炼法”。这是由于当时炼铁使用木炭作燃料,热量少,加上炉体小,鼓风设备差,因此炉温比较低,不能达到铁的熔化温度,所以炼出的铁是海绵状的固体块,等到炉子冷却后就取出铁块。所以称之为“块炼法”,炼出的铁称之为“块炼铁”。块炼铁冶炼比较费时,质地比较软,含杂质多,必须经过锻打工艺才能成为可以使用的熟铁。 钢铁冶炼技术的进一步发展是“块炼渗碳钢”。出土文物表明,我国最迟在战国晚期已经掌握了这种最初期的炼钢技术。人们在锻打块炼铁和熟铁的过程中,需要不断地反复加热,铁吸收了木炭中的炭份,提高了合碳量,减少夹杂物就成为钢。这种钢组织紧密、碳分均匀,适用于制作兵器和刀具。 炼钢技术的进一步发展是“百炼钢”技术。这是人们在打制器物的时候,有意识地增加折叠、锻打次数,一块钢往往需要打打烧烧、烧烧打打,重复很多次,甚至上百次,所以称之为百炼钢。百炼钢碳分比较多,组织更加细密,成份更加均匀,所以钢的质量有很大提高,主要用于制作宝刀宝剑。 在西汉中晚期,我国又出现了新的炼钢技术“炒钢”,这是在生铁冶铸技术的基础上发展起来的一种炼钢新技术。大约在春秋末期,我国就已发明了生铁冶铸技术,以后经过长时间的实践和探索,逐渐形成了利用生铁为原料的炒钢技术。其基本方法是将生铁加热成半液体或液体状态,然后加入铁矿粉,同时不断搅拌,利用铁矿粉和空气中的氧来去掉生铁中的一部分碳,使生铁中的碳含量降低,除去渣滓,控制得当,就能直接获得钢,这就是炒钢技术。这项技术的发明是炼钢技术的重大突破,它使冶铁业能向社会提供大量廉价、优质的熟铁或钢,满足生产和战争的需要。炒钢的出现也大大促进了百炼钢技术的发展,人们可以以炒钢为原料,经过反复加热、折叠、锻打成质量很好的钢件。 但是炒钢和百炼钢技术还存在一定缺陷,如炒钢工艺复杂,不容易掌握;百炼钢费工费时。