Железо раннего железного века нельзя было плавить и отливать. Чистое железо плавится при температуре 1535°C (2795°F), слишком высокой для первых чугунолитейных заводов. Ранние кузнецы пользовались железными рудами, которые плавились в железо при умеренно низких температурах без плавления. В результате получалась масса, которую странно называли блюмом от староанглийского слова, означающего "кусок металла". Но неметаллы из руды все еще смешиваются с железом в блюме после восстановления. Эти примеси должны быть удалены из блюма путем колотья, пока кованое железо не освободится от большинства из них . В процессе обработки железу можно придать полезные формы, например, клинки или щиты, но поскольку кованое железо никогда не плавится, формы должны быть простыми. Железный горшок - это возможно, но сложно, и такой горшок - это примерно то, до чего можно дойти в формировании кованого железа.
Железные мастера в Китае
Около 300 года до н.э. металлурги в Китае обнаружили, что при сжигании железной руды, смешанной с древесным углем, получается густая металлическая жидкость, а не цветмет. Теперь мы знаем, что углерод из древесного угля смешивается с железом, образуя железный сплав с температурой плавления 1130°C (2066°F). Эта температура превышается при горячем горении древесного угля. Горячую жидкость можно вылить в форму, где она остывает и превращается в твердый, прочный (но хрупкий) чугун.
Чугун - это не совсем железо, и не все железо, которое плавят и отливают, является чугуном. В современном употреблении чугун - это один из нескольких сплавов железа с углеродом (и, что менее важно, с кремнием, марганцем и другими элементами). Сталь также частично представляет собой железо в сочетании с углеродом, но углерод в стали вступил в
в химическое соединение с железом. В чугуне углерода больше, чем в стали - в общем, больше, чем одна часть на пятьдесят - и углерод существует в виде чешуек или других форм, встроенных в железо. Когда металл, который древние называли железом, полностью расплавился, его можно было отливать, отсюда и название
чугун.
Производство чугуна с различными качествами
Хотя они не знали, что новый метод работает в основном потому, что древесный уголь - это почти чистый углерод, китайцы быстро оценили преимущества чугуна перед кованым железом. Они также вскоре научились изменять рецепт, чтобы получать чугун с различными качествами, например, менее хрупкий при охлаждении. Возможность отливать новый сплав означала, что все методы, разработанные ранее для литья бронзы или золота, могли быть адаптированы. Сложные формы могли быть изготовлены за одну операцию. При использовании кованого железа даже для простых форм требовалось много работы.
Важная часть китайской жизни
Чугун стал важной частью китайской жизни и общественных работ. Еще до того, как чугун стал доступен в Европе, его производство в Китае достигло уровня более 150 000 тонн в год.
