可锻铸铁

高强度铸铁。白口生铁经高温退火而成。以脱碳为主者称白心可锻铸铁，以石墨化为主者称黑心可炼铸铁。河南洛阳水泥制品厂出土战国早期铁铲，部分显示黑心可锻铸铁组织，为我国所发现的最古可锻铸铁。战国中晚期后，工艺更趋成熟。湖北大冶铜绿山出土战国中晚期铁锤、铁斧、铁锄，河南渑池汉魏窖藏铁镢、铁铲、铁铧等，兼有白心、黑心可锻铸铁。可锻铸铁之发明推动了铁器广泛运用。法国1722年方发明白心可锻铸铁，美国1826年方发明黑心可锻铸铁，较我国晚2000年左右。

人类最初炼制的生铁基本上都是白口铁，其中的碳全都是以渗碳体形式存在的，因渗碳体硬度较大，塑性几乎为零，故白口铁性硬且脆。为改善白口铁铸件的使用性能，经过探索和实践，人们终于发明了铸铁可锻化处理的工艺。

我国古代铸铁可锻化处理术约发明于春秋晚期。1976年，河南新郑春秋晚期墓出土残铁板一件，中心为共晶莱氏体，表层为(铁素体+珠光体)，这是迄今所知世界上最早的铸铁可锻化处理件。战国早期，此技术有了进一步发展。1974年，洛阳水泥制品厂战国早期灰坑出土了两件铁锛，一件铁铲，原皆生铁铸成，它们都经过了可锻化退火处理。铁铲基本锈透，肩部表层的残留金属显示了黑心可锻铸铁组织。铁锛大部锈蚀，銎部表层的残留金属约有1毫米厚的珠光体层，组织形态与白心可锻铸铁相当，銎壁中心为白口铁组织。

战国中晚期后，铸铁可锻化退火在我国南北普遍推广开来，进行这种处理的器物也更多。目前见于报导的有河北易县铁?、铁锄、铁镢，石家庄铁斧，河南辉县铁带铁、铁铲，登封阳城铁锄，新郑板材，湖北荆门空首斧，湖南长沙铁铲等;其中有脱碳退火，也有石墨化退火;有的整个断面皆呈现了可锻铸铁组织，有的还析出了球状石墨。汉魏时期，铸铁可锻化处理技术发展到相当成熟的阶段，这主要表现在下列方面：一是进行这类处理的器物种类、数量都有了进一步的扩展，不但有一般农具、手工业工具，而且小型铁板一类半成品也明显增多。二是一般器件都处理得较为完全，质量较为稳定;退火石墨多呈黄型的团絮状，分布亦较均匀。三是生产了部分较为成熟的球墨可锻铸铁和铸铁脱碳钢这样两种技术难度较大的产品。四是石墨化退火的脱碳退火已有比较明确的分工，前一工艺主要用在锄、铲、?等农器上，后一工艺则多用于斧、刀、剪以及一些半成品铁板铁条上。南北朝后，因炼钢技术的发展，铸件逐渐失去了它在古代农业、手工业生产中的主导地位，古代可锻铸铁技术逐渐衰退，宋代仍有使用，过后就很少看到了。

可锻铸铁的发明具有重要的社会意义。它使铸件中的碳以石墨态析出，或者氧化去除，使铸件强度和塑性大为提高，从而扩大了铸铁件的使用范围。若无可锻铸铁技术的发展，战国及至秦汉，决不可能那样广泛地使用铁器。在西方，白心可锻铸铁是1722年才由法国人发明出来的;黑心可锻铸铁是1826年由美国人发明出来的，都比我国晚两千多年。