
希腊铁钉——锻造熟铁钉
说明
在锻炉中加热铁棒
在锻炉中加热铁棒
将熟铁或低碳钢棒的一端放入锻炉中,加热至明亮的黄橙色,约900-1050摄氏度。在此温度下,铁具有高度可塑性,可以用相对轻的锤击成形。铁必须热加工——与可以冷锤并退火的青铜不同,室温下的铁过于坚硬且脆,难以高效成形。希腊人对铁器技术的采用(始于约公元前1050-900年BCE)代表了一次重大的技术转变,因为铁矿石远比铜和锡丰富,但需要更高的炉温和更复杂的冶炼技术。早期希腊铁是在小型块炼炉中生产的,产出的是混有炉渣的海绵状熟铁块。
此步骤所需材料:
低碳钢板50-60 cm 厘米
木炭(破碎)3-5 kg 公斤所需工具:
锻炉
铁砧
锻打锤
锻造钳
钉头模板
哈迪-温伯格群体遗传学实验拔长并收尖钉身
拔长并收尖钉身
用钳子从锻炉中取出发光的钢条,放在铁砧上。锤击加热的部分使其拉长(延长),同时将其收尖成点。先加工两个相对的面,然后旋转90度加工另外两个面,形成方截面的锥度。成品钉身应从头端约6毫米见方逐渐均匀收细至尖点,锥长为4-8厘米,具体取决于所需钉子的尺寸。趁铁件still热时快速操作——在金属冷却至锻造温度以下而必须重新加热之前,大约有30-60秒的工作时间。根据需要将钢条送回锻炉。

从棒料上切下钉子
从棒料上切下钉子
重新加热铁件,将棒料放在硬切刀(一种安装在铁砧硬孔中的切割工具)上方,位置选在您希望将钉子与原棒料分开的地方——在切口上方保留大约5-8 mm的额外材料,用于锻造钉头。将棒料敲击在硬切刃上切割至大约四分之三深度,然后通过弯折将钉子折断分离。另外,也可以在助手敲击时,将热切凿抵在棒料上进行切割。切口应整齐,且位于钉杆上方的残留短柱应足以镦粗(展开)成钉头。
打出钉头
打出钉头
仅将钉子头端重新加热至黄热状态。将钉子尖端朝下穿过钉头模具(一块厚金属板,上面有沉头孔,用于在成形钉头时支撑钉子)中的锥形孔。钉杆应穿出孔洞,只有钉头材料露在上方。用锤子的平面用力敲击伸出的短柱,使其向外镦粗(展开),形成扁平的圆形或方形钉头。这称为打头。可能需要两到三次加热才能形成形状良好的钉头。钉头在各个方向上应比钉杆宽至少3-4毫米,以便钉入木材时提供足够的握持力。玫瑰头钉(钉头略呈圆顶并带有切面)是历史上最常见的形式。
淬火并测试成品钉子
淬火并测试成品钉子
钉头成型后,将钉子放入水中淬冷。熟铁钉无需像钢制工具那样进行热处理——熟铁含碳量低,淬火时不会明显硬化。成品钉子应具有笔直、均匀渐细的钉身、尖锐的钉尖以及平整、成型良好的钉头。测试时将其钉入一块软木中——钉子应笔直进入而不弯曲,钉头应与木材表面齐平或略低于表面。熟练的铁匠每天可以制作200-400颗钉子。手工锻造的钉子在古代世界是关键商品——仅造船就消耗了大量钉子。雅典三列桨战舰(战船)需要数千枚青铜和铁钉及螺栓来固定船壳板,而海军兵工厂则储备了大量钉子作为战略物资。

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