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与现代高科技相媲美的古印度铁柱

似乎毫无疑问的是在很早以前古印度人就知道了铁的存在。最早在公元前1000年的古老的记载中就提到了铁。根据希罗多德的记载,大约在公元前500年时,波斯国王薛西斯在印度的分遣军队就用铁来用做军用物资。从古代医书中提到的铁制手术设备、从墓地挖掘出的金属武器以及保存至今的铁制金属柱比如印度德里和达哈铁柱反映出随着岁月的增长,铁制品稳步增多。

印度制造钢铁的方法以及钢铁的质量很早就引起英国统治者的好奇。在1795年,乔治・皮尔森博士发表了一篇文章,论述一种名为“Wootz”的钢,然后在印度的孟买开始制造这种钢,那时可行的分析和检验方法只能得到非常模糊的结论,比如金属很硬,含有大约0.03%的碳,据信铁是直接通过矿石的还原而制造出来的,布卡南博士在1807年出版的《在南印度旅游》一书中,描述了印度人加工制造钢铁的土著方法,这些方法相信是从祖辈上传下来的。随着检验方法的改进,大量的有关铁的研究开始增多,并且研究深度也提高了。

1、德里铁柱

德里铁柱一直都惹人注目,亚历山大・克宁奥姆爵士在1862年至1865年发表的《印度的考古学概述》中报告该铁柱是一根锻造的铁柄,上端直径为16英寸,长约22英尺,他在书中提到铁柱的上端呈现奇怪的金黄色,这种表现引致一段时间的猜疑,该铁柱是钢做的,其后很多研究者都对此做了一番评论,据该铁柱上的刻印文字非常清晰,这些文字使人们能将它的制造时间定到公元310年。

似乎没有疑问这根铁柱是由铁盘焊接而成,据说焊接的标志仍然清晰可辨,罗伯特・哈德费尔德爵士在1911年从铁柱上取了一小块铁做检验,后来又对一块大的铁柱样品做了一番详尽的研究,研究结果表明该铁柱含(%)0.08的碳,0.046的硫,0.114的磷,0.032的氮,99.72的铁,铜和其它元素0.034,哈德费尔德爵士说这块铁柱是一个完全没有杂质的加工铁制品中的精品,从铁的纯度和统一性来看,甚至比现代瑞典的碳铁还好,从结构上看,该铁柱由大的铁晶粒组成,只有一小部分水泥,有时在晶粒的边缘,偶然在铁柱体上,一个更小的粒状结构,独立于大粒子,几乎看不见。此外还有大量的正常形态的小线条,似乎与小颗粒结构有关,据记载可能归因于老化。哈德费尔德的实验室将铁柱上的一小片取下来后,上面淋上水,结果发现一夜之间铁片就生锈了,但是铁柱的断端在同样的实验室条件下四天都不腐蚀。哈德费尔德记述到铁柱的地下部分却有腐蚀。

2、达哈铁柱

卡辛人详细地描述了在达哈发现的这根巨大的铁柱。这根铁柱有三段,在公元14至15世纪的宗教混乱中被切断。铁柱上没有铭刻的文字,别处也没有足够肯定的参考文献,所以关于铁柱是何时制造的,没有任何根据来做哪怕是最模糊的推断。从它的形状来看,它属于古普塔时期(公元320-480),人们普遍认为这根铁柱和德里铁柱大约是同一时期的。

原始的达哈铁柱大约50英尺长,切面面积大约是104平方英寸,重约7吨,就象德里铁柱,这根铁柱似乎是由锻造的铁盘焊接在一起的。在柱体上有一些洞,大约1-1/4英寸的直径,深度从1-3/4英寸到3英寸,卡辛人认为这是在铁柱被锻造的时候使用撬棒转动大铁柱的洞眼,一节断的铁节被挤进了一个洞眼里,这个现象也支持这个猜测。罗伯特・哈德费尔德爵士检验了铁柱的成份,这个锻造铁含(%)碳0.02,磷0.28,铁99.6。压球硬度差异很大,不规则,上下限为240及121;铁柱断端光亮、晶莹,显现叠片结构。史密斯埃尔和可博教授的进一步的分析和显微分析没有发现新的特征。在实验室的环境下铁柱很快就生锈了。

3、古老的辛哈勒斯铁柱

在1911年至1912年间,罗伯特・哈德费尔德爵士第一次对古印度的钢进行了深度的研究,他对一些从被埋葬的斯兰城里挖出来的铁器进行了研究,许多的铁器被挖掘出来,都严重地生锈了,并且在科伦伯博物馆里继续生锈,除非是得到特别防护的。但是不管怎样,确实存在一个防腐蚀的、质量相当好的铁器,一个古老的辛哈勒斯铁器,制造于5世纪,成份为(%)铁99.3,磷0.28,硫0.003,硅0.12,没有锰,只有微量碳,0.3%的熔渣、氧化物。微切片研究发现使得哈德费尔德爵士相信这根铁柱曾经被渗碳,曾经被淬火,然后在漫长的时间里被部分回火。一个钉子和一个同年代和来源的古钩镰显示出同样的分析结果。所有的样品都包含大量的凹凸不平、不规则的熔渣。低含硫量表明金属最初制造的方式是把矿石碳化还原。显微检验表明这些铁样品更象现代的混凝铁,而且从机械测验上也证实如此。

4、克那拉克的铁柱

一些大铁柱被用于克那拉克倒塌了的黑宝塔的建筑中,现在仍留在一些被保护的毁坏了的寺院废墟中,这个寺院据认为是在公元1240年建造的,所以铁柱也被认为是那时铸造的,在墓铭记中详细地记录了这些铁柱的外观。

大约有29根大柱子,大多数在倒塌时断裂了。最大的两个铁柱分别是大约35英尺长、8英寸方,以及21-1/2英尺长、11英寸见方。已有非常确定的证据表明它们是由一些小的钢坯焊接而成,这些小钢坯的尺寸一般为截面1英寸,长6英寸。断面呈不规则性,但可在一些均匀分布的空穴点搜索到残留的熔渣。有的柱梁已经严重腐蚀,但很多还是基本没受什么影响,因其表面有一层非常薄的粘结涂层。Friends和Thornycroft曾从一根柱上取样分析。由于许多裂缝处存在熔渣,使显微组织分析困难。研究发现,裂纹与铁素体条带相邻,晶界模糊可辨。样品中远离裂纹的部分呈现相当均匀的典型低碳钢组织结构,含碳量低于0.15%。这种金属很柔软,布氏硬度只有72。对一片不含炉渣的样品进行成分分析结果是(%):碳-0.110,硅-0.100,硫-0.024,磷-0.015,锰-痕量。

对该古铁与现代低碳钢的抗锈蚀能力进行了比较:两种被称重的样本被同时交替用水润湿并放置于空气中,一年后清除铁锈再称重,发现古铁柱被锈蚀量只是现代低碳钢的89%。浸泡在海水里一年的对比样同样证明了古铁柱比现代低碳钢抗蚀力更强,失重比为75:100。但是,这种实验,只用一个样品,只包含一种现代钢铁,所以对古代金属的抗腐蚀性的表现只是很少的一点点。

5、各种类似样品

在贝斯那噶(BESNAGAR)的黑里欧多拉斯(Heliodorus)石柱,其底座是由铁锲支撑的,至今还有一些遗留下来。该石柱建于公元前125年,铁锲一开始就用上了。但此金属很可能非印度本地制造,而是从希腊进口的。HADFIELD对铁锲进行了分析并把它形容成:古代能被称作钢的东西。他还证明这种古代钢可被淬火硬化。钢的结构是珠光体,因在其铁素体基础上延伸并不规则地分布着索氏珠光体结晶。当该样本在850OC被水淬火时即变成马氏体(MARTENSITIC)(某些部位可发现熔渣裂缝)。经分析组分含量(%)为:碳为0.70;硅0.04;硫0.008;磷0.02;锰0.02;铬为痕量;铁高达99;布氏硬度为146。

W.Rosenhain曾提及锡兰阿当山上支持朝圣者爬山的铁链,它已被磨得圆圆滑滑,外观上看不出锈蚀。Rosenhain指出只是在有熔渣裂缝的链环上才看到一些锈蚀。但是,被切割带回伦敦的铁样却和一般铁金属一样很快就锈蚀了。

在堤那危里(TINNEVELLY)出土了一些未知年代的铁剑和匕首;加雅(GAYA)佛殿发现了3世纪的铁器,但未检测;可以肯定在印度还存在着许多未知年代但非常古老的铁器,也毫无疑问有一些具有确切年代的古老铁样将被出土出来。

 

阿波罗网责任编辑:夏雨荷 来源: 正见 转载请注明作者、出处並保持完整。

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