北宋,沈括的《夢溪筆談》中明確指出:
“世間鍛鐵所謂鋼鐵者,用柔鐵屈盤之,乃以生鐵陷其間,泥封煉之,鍛令相入,謂之“團鋼”,亦謂之“灌鋼”。此乃偽鋼耳,暫假生鐵以為堅,二三煉則生鐵自熟,仍是柔鐵。然而天下莫以為非者,蓋未識真鋼耳。”
翻譯成白話就是:
“世上鍛鐵所稱的鋼鐵,是先把柔鐵彎曲盤捲起來,又將生鐵陷入其中,然後用泥包裹好加以燒煉,煉好後再加鍛打,使柔鐵和生鐵互相摻雜滲透,這樣鍛煉出來的鋼就稱為“團鋼”,也叫“灌鋼”。這其實是一種假鋼,只不過暫時借生鐵提高硬度,經過兩三次燒煉之後,生鐵自然變熟,則得到的還是柔鐵。然而天下人都不以為這辦法有什麼不對,興許是因為不知道什麼是真鋼。”
“灌鋼”的鼓吹者從來不會提這段話。
孫一確信,用這種“灌鋼”造槍,絕對會炸膛!
沈括在文中緊接著描述了真正的鋼——百鍊鋼。
“餘出使至磁州鍛坊,觀鍊鐵,方識真鋼。凡鐵之有鋼者,如面中有筋,濯盡柔面,則麵筋乃見。鍊鋼亦然,但取精鐵,鍛之百餘火,每鍛稱之,一鍛一輕,至累鍛而斤兩不減,則純鋼也,雖百鍊不耗矣。此乃鐵之精純者,其色清明,磨瑩之,則黯黯然青且黑,與常鐵迥異。亦有煉之至盡而全無鋼者,皆系地之所產。”
翻譯成白話就是:
“我出使到磁州的鍛坊看鍊鐵,才知道什麼是真鋼。凡是鐵裡面含有鋼的,如同小麥麵粉和成的麵糰裡頭有面筋,把麵糰的軟面洗乾淨了,才會見到面筋。鍊鋼也是這樣,只取精鐵,鍛鍊百餘火,每次鍛打都稱重,鍛一回輕一回,直到屢次鍛打而斤兩不減,那就是純鋼了,即使煉上百次也不會再有損耗。這是最精純的鐵,其色看上去清澈有光亮,而磨光之後又顯得暗暗的,青而且黑,和普通的鐵迥然不同。也有鐵煉盡了而全無鋼的,這都和鐵的產地有關係。”
百鍊鋼的原料一定要是“精鐵”,可惜沈括沒有講明什麼才是“精鐵”。
西方有一種類似的鍊鋼法叫“塊煉法”。在爐溫僅1000℃上下的爐口收集燒紅的塊狀鐵疙瘩,反覆敲打,一直把鐵疙瘩中的雜質和炭含量敲到鋼的程度。
從邏輯上推導,沈括的“精鐵”就是西方“塊煉法”中的鐵疙瘩。
為什麼要加個“精”呢?
因為中國的普通鐵礦石琉含量比較高,在爐口直接收集的普通鐵疙瘩因為熱脆性會經不起“百鍊”或“塊煉”的敲擊。
所以要一定精選上好的鐵疙瘩才行。
——總之,鍊鐵也沒有捷徑,老老實實地掄大錘才是唯一正途。
————————
參考資料(與情節無關,不感興趣的讀者可跳過)
《天工開物》有關“炒鋼”、“灌鋼”的原文
凡鐵分生、熟,出爐未炒則生,既炒則熟。生熟相和,煉成則鋼。凡鐵爐用鹽做造,和泥砌成。其爐多傍山穴為之,或用巨木匡圍,朔造鹽泥,窮月之力不容造次。鹽泥有罅,盡棄全功。凡鐵一爐載土二千餘斤,或用硬木柴,或用煤炭,或用木炭,南北各從利便。扇爐風箱必用四人、六人帶拽。土化成鐵之後,從爐腰孔流出。爐孔先用泥塞。每旦晝六時,一時出鐵一陀。既出即叉泥塞,鼓風再熔。
凡造生鐵為冶鑄用者,就此流成長條、圓塊,範內取用。
若造熟鐵,則生鐵流出時相連數尺內,低下數寸築一方塘,短牆抵之。其鐵流入塘內,數人執持柳木棍排立牆上,先以汙潮泥曬乾,舂篩細羅如面,一人疾手撒扌豔,眾人柳棍疾攪,即時炒成熟鐵。其柳棍每炒一次,燒折二三寸,再用則又更之。炒過稍冷之時,或有就塘內斬劃成方塊者,或有提出揮椎打圓後貨者。若濟陽諸冶,不知出此也。
凡鋼鐵煉法,用熟鐵打成薄片如指頭闊,長寸半許,以鐵片束尖緊,生鐵安置其上,(廣南生鐵名墮子生鋼者妙甚。)又用破草履蓋其上,(粘帶泥土者,故不速化。)泥塗其底下。洪爐鼓韝,火力到時,生鋼先化,滲淋熟鐵之中,兩情投合,取出加錘。再煉再錘,不一而足。俗名團鋼,亦曰灌鋼者是也。
凡倭夷刀劍有百鍊精純、置日光簷下則滿室輝曜者,不用生熟相和煉,又名此鋼為下乘雲。夷人又有以地溲淬刀劍者,(地溲乃石腦油之類,不產中國。)雲鋼可切玉,亦末之見也。凡鐵內有硬處不可打者名鐵核,以香油塗之即散。凡產鐵之陰,其陽出慈石,第有數處不盡然也。