坩堝煉鋼法
| 坩堝煉鋼法 |
坩堝煉鋼法，在石墨黏土坩堝中熔化金屬料成為鋼水的方法。1742年英國人洪茲曼（B.Huntsman）將滲碳鐵料切成小塊置於封閉的黏土坩堝中，在坩堝外面加熱，鐵料繼續吸收石墨中的碳而熔化成為高碳鋼水，澆鑄成小錠後鍛打成所需的形狀。
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簡介
坩堝煉鋼法是指在石墨黏土坩堝中熔化金屬料成為鋼水的方法。1742年由英國人亨茨曼（B.Huntsman）首先應用，他將滲碳鐵料切成小塊置於封閉的黏土坩堝中，在坩堝外面加熱，鐵料繼續吸收石墨中的碳而熔化成為高碳鋼水，澆鑄成小錠後鍛打成所需的形狀。鋼在坩堝中熔化時，石墨碳還能起還原劑作用，發生以下還原反應：鋼中氧可以去除，各種夾雜物也能從液態鋼中上浮去除，所以鋼（工具鋼）的質量優於當時的各種金屬材料，可用來製造加工金屬材料的工具。坩堝法是人類歷史上第一種生產液態鋼的方法。但是生產量極小，成本高。19世紀末電弧爐煉鋼（法）發明後，逐漸取代了它的位置。只在一些試驗中，還有人應用坩堝熔煉鋼水進行研究，但這已不屬於鋼的生產範疇了。
評價
持續加熱時間從24到48小時不等，當溫度從1000攝氏度升到1200攝氏度，礦石會轉變成多孔的鐵質，並留在坩堝之底部坩堝在封閉狀態下，來自燃燒的炭和葉一同熔化在鐵質內。竹含氧化矽多可助溶化，在此過程中鐵不會達到其熔點，通過固體擴散過程，碳被吸收，持續長時間的鑄造，緊接着慢慢冷卻到800攝氏度，約12至24個小時。這些大的晶體事實上是大馬士革鋼花紋或水紋的主要成份。滲碳體或碳化晶體非常堅硬，抗酸性強，當鋼被拋光後會呈現出帶白色或銀色。與此形成對比的珠光體由粘結金屬組成，經腐蝕成黑色，這說明為什麼會產生不同的顏色。[1]