冶金

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最先掌握无缝钢管在线控冷技术

2023年5月,由宝钢股份研究院、钢管条钢事业部与东北大学联合进行的PQF460无缝钢管在线冷却装备及自动化控制系统开发首期科研项目顺利完成功能考核。该项目圆满达到预期目标,具备了投入工业化应用的条件,标志着宝钢股份成为国际上首家掌握热轧无缝钢管在线控制冷却技术,并进入工业化应用阶段的企业。 【

最宽的含镧铁铬铝板材

2024年1月,中国宝武太钢集团产宽度和卷重达世界之最的含镧铁铬铝板材实现全球首发,产品的关键成分控制水平和高温性能国际领先。  该板材最大宽度达1300毫米、最大卷重18吨,已实现批量生产。【

强度最高的磁轭钢板

2023年9月1日,由山西太钢不锈钢股份有限公司制造的1000MPa级超高强磁轭钢板实现了首发。这是世界上强度最高的磁轭钢板,应用高水头大容量水电机组。

直径最大的轧制轻合金环

2023年8月21日,中国一重承制的12米轻合金环轧机在湖南中创空天新材料股份有限公司一次性轧制成功,轧制出的12米轻合金超大环件达到预期精度要求,打破了CZ-9重型火箭10.6米直径轻合金环的世界纪录,为中国新型大运载及深空探测工程打下了坚实的基础。 【

最宽的超薄无取向电工钢

2023年6月28日,厚度为0.1毫米的宽幅超薄高牌号无取向电工钢在中国宝武新钢集团轧制成功。 该集团超薄无取向电工钢的轧制幅在世界范围内首次扩展至1250毫米。【

最轻的热轧钢

2022年1月5日,中信泰富特钢集团江阴兴澄特种钢铁有限公司用100吨电炉冶炼工艺成功制备了首批高强高韧低密度钢板,成为世界上唯一掌握密度低于7.0克/立方厘米的热轧低密度批量工业制造技术及应用技术的国家。

最先发明YAG激光毛化轧辊技术

YAG激光毛化轧辊技术是针对冷轧板带生产中粘连、黑带及心浪、边浪等问题发明的一种生产优质冷轧板带必须的轧辊毛化新技术。与以往的冷轧混毛化技术相比,该项技术的粗糙度范围广、毛化密度高、毛化点分布精确可控、轧辊使用寿命长、毛化板深冲性和涂镀性好,并且节能、环保、装备性价比高,在高档精密板带箔生产中独具技术优势。该项发明荣获2007年国家技术发明二等奖。 

最先发明卧式真空炉

中国科学家戴永年院士1990年发明了卧式真空炉,用于真空金属冶金,处理热镀锌渣 、硬锌 ,生产高纯锌。可以高效、无污染地分离锌、镍锌和锡锌合金

最先发明内热式多级连续蒸馏真空炉

中国科学家戴永年院士1979年发明了内热式多级连续蒸馏真空炉,彻底改变了传统锡冶金氯化物电解法的落后工艺,大大减少了设备种类 ,节省大量成本,减少车间面积,提高了金属回收率,并且彻底告别了污染。 

最早实现微晶钢工业化生产

微晶钢又称超级钢超级钢的特点是:低成本、高强韧性、环境友好、节省合金元素和有利于可持续发展,被视为钢铁领域的一次重大革命。2017年8月,中国成功研制出了屈服强度高达2200兆帕的“超级钢”并实现了批量生产,在世界上最早实现了超级钢的工业化生产。 

最早发现并冶炼锌

明末科学家宋应星在世界上最早指出锌是一种新的金属,并首次记载了锌的冶炼法。

最早的炼焦和用焦炭冶金

1961年,在广东新会发掘的南宋咸淳末年(1270年左右)的炼铁遗址中,除发现了炉渣、石灰石、矿石外,还有焦炭出土。这是世界上炼焦和用焦炭冶金最早的实物。欧洲人直到18世纪初才知道炼焦。

最早的双液淬火法

北朝东魏、北齐间著名冶金家綦毋怀文( 西元6世纪)发明了双液淬火法。

双液淬火法,即在工件的温度比较高的时候,选用冷却速度比较快的淬火介质,以保证工件的硬度;而在温度比较低的时候,则选用冷却速度比较小的淬火介质,以防止工件开裂和变形,使其有一定的韧性。

綦毋怀文先把生铁和熟铁以灌钢法烧炼成钢,做成刃口,然后“以柔铁为刀脊,浴以五牲之溺,淬以五牲之脂”这样做出来的刀称为“宿铁刀”,极其锋利,能够一下子斩断铁甲30札。 【

最早的灌钢技术

中国人在东汉末发明了炼钢新工艺“灌钢法”。南北朝时,綦毋怀文对这一炼钢工艺进行了重大改进和完善,并采用这种方法制成了十分锋利的“宿铁刀”。南朝齐、梁时的陶弘景首先记载了灌钢法。

明代宋应星所著《天工开物》中也记载了灌钢法:“凡钢铁炼法,用熟铁打成薄片如指头阔,长寸半许,以铁片束包尖紧,生铁安置其[上](广南生铁名堕子,生钢者妙甚),又用破草履盖其上(粘带泥土者,故不速化),泥涂其底下。洪炉鼓鞴,火力到时,生钢先化,渗淋熟铁之中,两情投合,取出加锤,再炼再锤,不一而足。俗名团钢,亦曰灌钢者是也。【

用灌钢技术生产出的钢也是:

最早的白铜

白铜古名鋈,为白色的铜合金的统称,包括三种铜合金:一是含锡很高的铜锡合金,如被称为白铜钱的“大夏真兴”铜钱和隋五铢钱,经检验均为高锡青铜,不含镍。二是含砷在百分之十以上的铜砷合金,即砷白铜;三是铜镍合金即镍白铜。三种白铜中,镍白铜最为重要,其次是砷白铜。镍白铜的冶炼的温度为1300~1400°C。公元四世纪,云南已大量白铜开采和生产,世界最早。

东晋常璩的《华阳国志·南中志》卷四记载: “螳螂县因山名也,出银、铅、白铜、杂药。”螳螂县治所在今云南巧家老店镇一带。这是富产铜矿,而邻近四川会理出镍矿,两地间有驰道相通,从资源上看,可以肯定螳螂县所出白铜为镍白铜。这是:

最早的炼钢高炉

中国在汉朝就已经发明了炼钢炉。河南郑州出土的古荥镇汉代一号高炉遗址经复原,炉体高4.5米,下部炉墙向外倾斜,由四个皮风囊鼓风。这座高炉日产半吨到一吨。

最早发明胆铜法炼铜

西汉时期《淮南万毕术》记载:“曾青得铁,则化为铜。” 比外国约早1500年。这也是:

最早的球墨铸铁

河南巩县铁生沟西汉中晚期的冶铁遗址中出土的铁器就已具有放射性的球状石墨,球化率相当于现代标准一级水平,而现代的球墨铸铁则是在1947年才在英国研制成功的。

最早的炒钢技术

西汉时期,中国就发明了炒钢炼铁法。炒钢是将生铁加热到液态或半液态后通过通风或撒精矿粉等氧化方法,并不断搅拌降低含碳量。炒钢就是最初的两步炼钢法。

最早发明氧化防锈

秦朝出土的青铜剑外表就有铬盐氧化保护层,发明世界上最早的氧化防锈技术。

最早发现和利用铬

中国人最早发现并利用铬。秦始皇陵出土的弩箭的铜制箭头均镀了铬,出土时仍未被腐蚀。这也是:

最早的铸铁脱碳钢

战国早期中国就发明了铸铁脱碳钢。古代一般是没有铸钢的,而锻钢生产率很低,加工成型比较难,所含杂质比较多。而铸铁脱碳钢通过将生铁脱碳退火的办法,得到一种组织和性能同近代铸钢相近的铸件,大大提高了生产率。

最早使用煤炼铜

中国人最早使用煤作燃料冶炼铜。战国燕下都就已用煤炼铜,是世界上最早的用煤炼铜遗址。燕下都,系战国时期燕国的都城,其遗址在今河北易县高陌村一带。1961年,河北文物工作队对该遗址进行了详细勘查与发掘,在村西北300米处发现一处铸钱作坊,其出土文物中,除炼铜渣、残刀币等外,还发现有“焦渣”,说明在二千多年前的战国时期,燕国都城就已经使用煤炭炼铜铸器了。【

最早用煤炼铜的文字记载

宋欧阳修、宋祁等撰写的《新唐书》记载:“计各道铜、铁,燃之以煤。”这是世界上用煤炼铜的最早文字记述。

最早的铸铁柔化技术

战国时期(约公元前400年),中国发明了铸铁柔化技术生产韧性铸铁,也叫可锻铸铁。可锻铸铁分为两种,一种是通过可锻化热处理形成白心韧性铸铁;另一种是经过长时间加热退火形成黑心韧性铸铁。

河北省石家庄市新华区市庄战国古文化遗址出土的两件铁斧,经过了退火柔化处理,有助于克服铸铁脆硬易裂的缺陷。这是世界上最早使用铸铁柔化技术制造的工具。

洛阳水泥制品厂遗址中出土的铁锛、铁铲共3件,其中2件经检验为生铁柔化处理的韧性铸铁件。在金相显微镜下显示了黑心可锻铸铁组织,基体是铁素体,上面分布着团絮状退火石墨。

而欧洲直到1722年才出现记载了有关韧性铸铁的书。【

最早的熔铁炉

战国时期中国就已开始使用熔铁炉。

最早的金属外镀术

中国人掌握了世界上最早的金属外镀术。越王勾践剑经过了镀铬处理,出土之后仍然熠熠生辉。

最早的铸铁

山西天马曲村的晋文化遗址中发现3件铁器,出自遗址第四层的一件铁器残片,时代早到春秋早期偏晚,约为公元前8世纪;出自第三层的一件较为完整的铁条和一件铁片,时代定在春秋中期,约为公元前7世纪。这三件铁器经过金相学研究,两件残铁片,金相组织均显示的是铸铁的过共晶白口铁,是世界上最早的铸铁器,铁条则显示的是块炼铁。【

最早掌握合金成分和性能的关系

先秦时期的《考工记》攻金之工中的“六齐”所记录的古代配制青铜合金的六条规定,是世界上对合金成分和性能关系的最早认识。其内容为:“金有六齐:六分其金而锡居一,谓之钟鼎之齐;五分其金而锡居一,谓之斧斤之齐;四分其金而锡居一,谓之戈戟之齐;三分其金而锡居一,谓之大刃之齐;五分其金而锡居二,谓之削杀之齐;金锡半,谓之鉴燧之齐。”

最古老的钢剑

长沙杨家山65号墓出土的春秋晚期的钢剑,整器用碳钢锻造加工而成,是目前所知最为古老的全钢制兵器。” 这把剑含碳量0.5%,属于中碳钢,是世界上最古老的钢剑。 【

最早的炼钢术

中国是世界上最早掌握炼钢术的国家。

2009年在甘肃临潭磨沟寺洼文化墓葬出土了两件铁器,用扫描电镜和能谱仪分析后判定其中一件为块炼渗碳钢锻打而成,依据墓内铜斧木柄的碳十四测年,确定其年代为公元前十四世纪的钢。

此后中国逐渐由青铜时代进入了钢铁时代。在西汉早期的楚王陵中出土了大量的钢制兵器。֍ 

最早的铁冶炼术

中国人发明了世界上最早的铁冶炼术。  公元前十四世纪左右的河北藁城台西商代遗址中发现了铁矿石和世界上最早的经冶炼的铁矿渣。这也是世界上最早的人类冶铁的实物。

最早的铁器

1972年在河北藁城台西商代遗址中出土的铁刃铜钺,距今3400年,是世界上最早的铁器。经冶金工业部钢铁研究院分析检验,钺的刃部是人工冶炼的熟铁。

最古老的青铜刀

1975年,在甘肃东乡林家遗址出土了一把5000年前马家窑文化时期的青铜刀。这把刀长12.5厘米,宽2.4厘米,是世界上最古老的青铜器,被称为“天下第一刀”,现藏于北京国家博物馆。 同一地点还出土了冶炼青铜的碎矿渣,证明青铜是在当地冶炼,而不是从外地传入的。【

最早的青铜冶炼术

中国人发明了青铜冶炼术。

2015年在湖北屈家岭遗址石家河文化层中出土了青铜锛及技术成熟的冶炼遗存,距今4800年。【

最早的铜冶炼术

中国人发明了世界上最早的铜冶炼术。  距今6700年左右的姜寨遗址,出土了铜片和黄铜管,这是世界上最早的铜冶炼和铸造技术。

(山东胶州三里河龙山文化遗址也出土了铜锥。)