西山

塞下曲

[唐] 盧綸

月黑雁飛高，單于（chan yu）夜遁逃。

欲將輕騎逐，大雪滿弓刀。

塞下，指古代北方的邊境地區(qū)，那里不時會遭到游牧民族的襲擾。詩人盧綸生活的時代，正是唐朝經(jīng)歷安史之亂由盛轉(zhuǎn)衰的時期，北方邊境遭受的威脅也越來越大。這首《塞下曲》，描繪的正是邊塞將士即將出征追擊逃敵的情景，既扣人心弦，又滿懷保家衛(wèi)國的豪情。

當然，抵御外敵，光有豪情可不夠，還得有好武器。在古代，武器上的優(yōu)勢是中原王朝得以抵御北方威脅的重要原因。據(jù)《漢書》記載，漢代名將陳湯就曾總結(jié)說，漢朝±兵在戰(zhàn)斗時之所以能以一敵五，靠的就是比對手更加精良的武器。

武器的優(yōu)勢從何而來呢？在歷史上，銅和鐵先后成為人們打造武器的主要材料，誰先掌握了它們，誰的武器就更強。咱們中國大約在公元前3000年之前就開始煉銅，雖不是世界最早的，水平卻是世界最高的。到戰(zhàn)國前期，銅逐漸被后起之秀鐵取代，古代中國又在冶鐵技術(shù)上長期領先世界。

那么，既然鐵比銅好，為什么人們不一開始就使用鐵來造武器呢？接下來，就讓我們來看看銅和鐵的故事吧！

然而，數(shù)量多并不見得是優(yōu)勢。在地球環(huán)境中，鐵幾乎都和氧結(jié)合在一起形成了硬邦邦、像石頭一樣的鐵礦石。別說使用了，遠古時候的人類甚至都不知道鐵的存在。銅則不同，除了銅礦石之外，還有自然銅，人們可以直接采用。憑借更會展示自己這一點，銅就占有了先機。

另外，從礦石中冶煉銅只需要800-1083℃的溫度就可以了，比煉鐵需要的1538℃可要低得多，人類更容易掌握。銅再贏一局。

因此，雖然量比較少，但由于開采和冶煉更方便，銅還是首先成為人們打造武器的最佳材料。

鐵：質(zhì)好量輕迎逆襲

銅占得先機，那么鐵該如何逆襲呢？別急，因為銅有自身無法克服的弱點。

純銅太軟，做出來的東西容易變形，因此，必須加入錫、鉛等其他金屬來增加硬度。但硬度提高后，銅的韌性又不行了，容易折斷。反觀鐵則要好得多，如果鍛造合適，堪稱硬度、韌性俱佳。鐵扳回一局。

而且，鐵的密度比銅小，同樣體積的鐵制品也就比銅要輕，使用起來更省勁兒。

別忘了，鐵還有個極大的優(yōu)勢，那就是儲量比銅大得多，分布也更廣泛?！┤藗冋莆樟髓F的冶煉技術(shù)，鐵制品的價錢優(yōu)勢可就不是銅制品能比的了。

有此三點，鐵終于成功逆襲。

“傲嬌愛變身”的鐵

然而，成功逆襲的鐵一開始卻并不怎么“合作”。它們顯示出“傲嬌”的個性，老是給人類出難題。

最初，冶煉爐的溫度還不太夠，只有1000℃左右。這時，鐵會化身為質(zhì)地較軟、疏松多孔的“熟鐵”。熟鐵雖然已經(jīng)是鐵了，但雜質(zhì)較多，需要經(jīng)過上千次的鍛打，將雜質(zhì)都打出來才能使用，費時又費力。

后來，爐溫終于達到了鐵的熔點，能將鐵熔成鐵水。這個過程中，部分雜質(zhì)也會自覺地和鐵水分離。于是，鐵有了更加純凈的化身——生鐵。但是生鐵質(zhì)地脆硬，只能一次成型，之后想再改或是增添點兒花紋什么的，幾乎不可能。而且，它們還特別愛生銹。

熟鐵和生鐵，都是人類能夠直接通過冶煉鐵礦石得到的，但各有各的問題。幸運的是，人們進一步加工發(fā)現(xiàn)，鐵居然還有第三種化身！

絞盡腦汁只為鋼

鐵的第三種化身既有硬度，又有韌性，還容易鍛造，而且不易生銹，堪稱完美。于是，人們給它送上了一個更加霸氣的名字——鋼！

事實上，無論生鐵、熟鐵還是鋼，都是鐵和碳的合金，區(qū)別在于碳含量的多寡：碳含量小于0.02%的，是熟鐵；碳含量高于1.7%的，則是生鐵；只有當碳的含量處于0.02%至1.7%這個狹小區(qū)間時，才是鋼。

怎么得到鋼呢？古代的中國人絞盡腦汁，想出的辦法可不少。

第個辦法是以熟鐵為原料，反復加熱和鍛打。加熱是為了增加碳的含量，鍛打則是要將其中的雜質(zhì)打出來。經(jīng)過千錘百煉之后，鋼就從熟鐵中誕生了。

第二個辦法是以生鐵為原料。首先，要把生鐵再熔化成鐵水，然后用力攪拌，讓空氣中的氧充分與鐵水中的碳接觸并將其氧化。碳一走，鋼就來了。由于攪拌的過程就像炒菜一樣，所以這種辦法又被形象地稱為“炒鋼法”。

到了南北朝時期，北齊信州刺史綦毋（qi WU）懷文又成功實踐出“灌鋼法”。“灌鋼法”就是將生鐵熔化后直接澆注到熟鐵上。這樣，生鐵自身過多的碳元素會滲透到熟鐵中，不但熟鐵會因為接受了生鐵的碳而成為鋼，生鐵也會因為把自己的碳元素交出去了而變成鋼，可謂一舉兩得。“灌鋼法”不但提高了鋼的產(chǎn)量和品質(zhì)，中國古代的煉鋼技術(shù)也由此宣告成熟，并大大領先于世界。

正是憑借綦毋懷文的“灌鋼法”打下的基礎，唐朝的軍隊才能繼續(xù)保持兵器質(zhì)量上的優(yōu)勢，邊塞將士“欲將輕騎逐”也就顯得底氣十足！

課本超鏈接

在課本中，還有關(guān)于鐵的知識嗎？

1.人教版語文教材三年級上冊的《陶罐和鐵罐》中，鐵罐最后消失不見，就是因為它完全被鐵銹銹蝕干凈了。

2.在人教版語文教材五年級下冊的《猴王出世》中，我們初識美猴王孫悟空。大家都知道孫悟空有一根金箍棒，原是太上老君冶煉的神鐵，后來被大禹借走治水。在真實的歷史中，大禹治水的時代，人類還沒有掌握冶鐵的技術(shù)呢。如果大禹真用一根鐵棍來治水，那么這根鐵棍就極有可能是用隕鐵打造的——還真是從天上來的呢。

3.人教版科學教材五年級上冊《建筑與材料》一章中，鐵和鋼就是建筑中必不可少的材料。除了打造武器之外，鐵和鋼在我們生活的方方面面都起著重要作用呢！有興趣的話，快去找找還能在哪些地方看到它們的身影吧。