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百学须先立志。——朱熹

中国热处理技术发展史一

唐电、樊东黎

1唐电福州大学教授,福建省热处理学会理事长,全国热处理学会理事

2樊东黎教授级高工,全国热处理学会荣誉理事长、中国热处理行业

协会荣誉理事

1、中国古代的热处理

材料热处理在中国有悠久的历史;与世界其他地区相比,中国古代热处理

技术的发展有明显的区域特色,在某些方面中国的热处理技术落后于其它

地区,但也有许多发明和技术在世界热处理史上处于遥遥领先的地位,其

中不少成果还传播到了世界各地,对世界热处理技术的进步起到了直接的

促进作用;

我国材料热处理技术的发展,同其它技术类似,传统的热处理技术经历过从

萌芽、建立、发展、鼎盛到衰弱,最后是现代技术的引入、消化和发展的过

程;参考我国古代的分期,可以认为,在远古时期,我国的热处理已经开始出

现萌芽,在上古时期,我国传统热处理技术开始初步建立；到中古时期,我国

传统的热处理技术进一步发展；在近古时期,我国传统热处理技术达到鼎盛,

在近现代时期,我国的传统热处理技术逐渐衰弱,同时现代技术开始建立和

发展;

在远古时期,我国的热处理已经出现萌芽;古代热处理技术发展的基础是

火;火的利用是不能不提的;在旧石器时代,火主要被用于取暖照明烹饪和

驱赶野兽;中国古人类在用火方面素有传统;最迟在46万年前的北京猿人

时期,我们的祖先已学会了用火;已有的考古资料表明,北京周口店山顶洞

百学须先立志。——朱熹

人居住的洞穴中发现的灰烬,是世界公认的具有典范的人类用火的最早遗

迹之一1;中国古代先民将火用于材料热处理是从新石器时代开始的;在新

石器时代早期,古代先民在劳动和生活中,经常与泥土打交道,发现泥土与

适量的水混合后,就会有粘性和可塑性,可以用手随意地塑造成各种形状;

泥坯凉干变硬,可盛东西,但泥器怕水;过火的泥坯不怕水,这可能是源于一

次偶然的发现;从此开始,由于火,由于热处理,使粘土转变为经久、耐火、

耐水的陶器;这是人类自觉进行热处理最早事例;根据现有考古资料表明,

我国陶器出现在距今7千～1万年以前,它是世界上最早出现的陶器;经测

定早期的陶器大都经历750～1000℃温度左右的热处理,这使得泥坯中的石

英、云母、长石等粘土矿物发生高温转变;此后,人们对陶器的选料和烧成

条件不断实践,使我国早期的陶瓷工艺远远领先于世界其它地区2,3;普通

泥质陶具容易破碎,我国先民又发明了在泥土中加入一定量的砂,由于在粘

土中加砂烧制成夹砂陶器,使材质的膨胀系数降低,抗冷热稳定性大大提高;

夹砂陶器在很多新石器时代的遗址均有发现;

在夏朝和商朝时期,我国古代先民也开始认识金属、加工金属以及冶铸金

属;人类应用铜的历史可追溯到公元前7250年以前4;退火工艺的发明应该

说是人类金属热处理的开端;研究表明早期的铜及其合金不经过退火是不

适宜进行大形变量加工的5;铜及其合金容易发生加工硬化,中间退火产生

再结晶使铜合金软化,以便进行进一步的加工,这一技术以后广泛应用于制

造兵器和生活器具6;国外采用锻造和退火的工艺对青铜进行加工处理很早

就已经出现7;中国古代先民应用铜及其合金的历史要晚于两河流域;根据

发掘出的早期器物,有的认为我国约于公元前5千年已有冶金术的萌生8;

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迄今所知的中国最早的金属遗物是临潼姜寨属仰韶文化半坡类型一期遗址

发掘的铜片、管;此外,还有山东大汶口文化遗址出土的距今约6000年的红

铜屑和辽宁建平出自牛河梁红山文化遗址的红铜环等;可以认为在大约公

元前7千年至第三千纪出现的远古的金属遗物已经表明金属技术在这块土

地上开始萌生;尤其是公元前3千年后半叶的龙山文化时期,中国有关的出

土铜器有11类50多件;龙山文化时期的铜器都属于刀、