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中国汉代发明的水碓和十一世纪欧洲水力锻锤既然设计原理一样 为什么中国没把它用于锻造领域? 第1页

  

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谢邀

汉代的水碓(有可能时间更早,只是最早的文字描述来自汉代)与欧洲的水力锤锻设计原理确实是一样的,都是利用水轮将水力转换为机械动能。只不过一个用于舂米,一个用于锻锤铁器,用途不一样罢了。

其实呢,欧洲发明水力锤锻也是有一条清晰脉路的,公元1世纪,罗马也有大量的水力机械被用于舂米。在西班牙和伊比利亚半岛发现了公元1到2世纪用于水力机械的锤石,这些有可能被用于矿山粉碎矿石。在肯特郡也出土了公元4世纪的大型金属锤和水轮机。但是随着罗马毁灭,这些机械似乎中断了一段时期(失传??),直到11世纪才在欧洲再次被发现。

欧洲的水力锤在11世纪出现后即有被用在锤锻金属器上面,但是也要注意,欧洲的水力锤很长一段时间干的也是捣碎物品的工作,类似中国的水碓,在15世纪水力锤被广泛用在捣碎矿石上。16世纪~17世纪,水力锤锻被广泛使用在金属工具和武器制作上。

有人认为水力锤只是制作铁条原料,这个我可不认同。插一段视频的连接

顺便贴一些图。

1 水力锤的原理图。锤子下面的那块垫铁,如果换成米槽,就可以舂米╰( ̄▽ ̄)╭

2 欧佬的复原

再贴一张锤头正面图

这种机械,用于制作武器如刀剑板甲之类,毫无压力。或者说用于最初的胚料锻打是完全可行的,然后再用人工锤锻修型。

强调一个细节,操作机器打造铁器的是一名老头。这就体现了水力锤锻的优势,节约了大量青壮年劳动力,可以让这种老先生也能轻松的利用机械制造出一块板甲或刀剑,而不是只能依靠年轻小伙子在一边抡大锤。这对于劳动力并不富裕的地区,所带来的效率提升与成本优势无与伦比。

正是因为水力锤锻机械的普及,才让欧洲的板甲制作得以普及,普及的条件即成本降低到普通士兵也能承受的程度,而不是只能制造出几款高大上的盔甲,供贵族骑士玩。

回到题主的问题,为什么中国就没有将这种水力机械用于铁器制作锻打呢?

个人认为,这与中国与欧洲不同的冶金模式有点关系。

欧洲中世纪冶金炼铁的模式是用熟铁吹炼炉直接做熟铁,本质上是块炼铁在高温下继续还原为熟铁的模式。这种炉出来的熟铁与块炼铁一样,含有大量的杂质,必须通过不断的锤锻排除杂质,再渗碳才能用于武器和铁制的工具制作。因此,欧洲的冶金模式对锤锻的工作量需求很高,因此,水力锤锻出来前,这种模式下,炼出来的铁需要依赖人工锻打排渣后才能当做制作武器和工具的原料,制作成本很高,效率很低。有需求就有动力,自然就有人把脑筋用在了原本用于捣碎谷物和矿石的水力捣碎机上,略作修改就可以用在锤锻上。

中国的冶金模式恰恰不太需要如此多的锤锻工作量,除非制作百炼钢兵器。

中国的冶铁是用高炉生产生铁,生铁再炒炼为熟铁,高炉炼生铁,温度高于块炼铁,冶炼过程中已经排除了一次杂质。生铁炒熟铁过程中又一次排除了杂质。后来又发明了灌钢,即将熟铁插入生铁液中,这个过程又可以排一次杂质。换言之,中国的冶金模式得到的最终制作工具和兵器的原料铁锭时,铁中含有的杂质已经很微少了,完全达到了欧洲模式需要耗费大量人力才能达到的铁原料品质。在此基础上,如果用于制作农具,基本不大需要锤锻。如果用于制作精良的武器才需要进行锻打,总体的锻打工作量已经远远低于欧洲模式。

这就是一种可能的原因。




  

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