漢代冶鐵發達，卻造不出馬鐙，研究後發現，原因裡有華夏永遠的痛

鎂是金屬嗎

馬鐙的作用就是讓騎在馬上的人能夠和馬匹更好的結合，身體不會左右晃動。

因為人騎在馬上支撐點只有一個，兩腳踏在馬鐙上以後，支撐點就變成了三個。

這個原理古人很早就知道，在金屬馬鐙出來之前，類似於馬鐙，騎在馬上可以固定腿的東西已經出現了。

●這是一個現代的金屬馬鐙，和古代的金屬馬鐙沒有區別。

老實說

馬鐙沒有什麼製造難度，但是對材料的要求是比較高的。

因為它是一個異形的，有孔的金屬結構。而且還必須承受腳蹬踏力，在使用的過程中，必須絕對可靠，一旦在使用的過程中突然斷裂的話，那麼會對使用的人造成很大程度上的意外傷害。

因為馬鐙的形狀，必須要用純鋼打造才會結實，如果用鑄鐵很容易斷裂，用熟鐵會很容易變形。

這裡就要涉及到古代的冶煉技術的問題，實際上

在古代的時候，世界各地的冶鐵技術、打鐵的技術都是差不多的，唯一的區別是原料的不同導致結果不同。

鐵在自然界中以化合物形態的存在，有三種主要形式：一種就是硫化鐵，一種是三氧化二鐵，還有一種就是四氧化三鐵。

硫化鐵就是假黃金，看起來閃閃發亮的那種金黃色的，三氧化二鐵是最重要的鐵礦石，也就是所謂的赤鐵礦、褐鐵礦，四氧化三鐵是磁鐵礦。

對於鋼鐵的冶煉來說，硫、磷都是有害成分，必須從鋼鐵中去除才會得到比較好品質的鐵和鋼。

我們看一下現代冶煉過程中是怎樣去除硫和磷這些有害元素的，馬上就會搞明白為什麼古人這些東西是搞不定的。

硫的沸點只有440度，但是硫和鐵形成的化合物的熔點就會高達1800度，這還是在一個大氣壓下。而且不僅鐵礦石裡面會含有硫，鍊鐵的焦炭裡面也會含有硫。

即使在現代工藝條件下，徹底去硫也是不可能的，但是優質的鋼材會把硫的含量限定0。05‰以下。

在鋼鐵中除去硫的常規做法，就是用更加活躍的元素去置換鐵元素。在現代工藝裡面，會往融化的鐵水裡面新增粉末狀的鎂，或者是鎂金屬顆粒，透過還原條件下的渣液金屬反應去除硫，然後硫被分離到礦渣中。

除磷就更加麻煩了，在單獨的一個冶煉過程中，根本就沒辦法完成。首先要製備出過可濾掉鋼鐵中磷的爐渣，然後再把鋼水放到鋼包裡面，鋼水澆到這些爐渣上，透過爐渣的過濾除去磷。這些裝置需要轉爐或者是電渣重熔爐。

鎂是一種非常活躍的金屬元素，現代工藝製備鎂金屬需要用電解法或者是高溫矽還原法，第1個方法需要大電流和高溫熔爐，第2個方法需要高溫熔爐和抽真空。

從這些現代化的工藝裡面，我們就可以看得出來，

古人絕對是搞不定磷和硫這樣的雜質的。

而且對於這些雜質的存在，他們也沒辦法認識的。

古人鍊鐵唯一能夠控制鋼鐵中微量元素含量的，就是碳。

古人可以打出優秀的中碳鋼，甚至可以採用摺疊鍛打的技術讓鋼鐵的金相結構形成極薄的奈米層，具有極高的韌性和延展性。

漢代的時候，中國已經開始大規模冶煉鋼鐵了，而且用於冶煉鋼鐵的高爐是橢圓型的，這種先進高爐西方一千年以後才使用。但是由於原料的原因，漢代鐵產量很高，但是鋼產量很少。有限的好鋼都用來做兵器了。

這一點上中國和外國是一樣的，也就是說只能透過優質鐵礦石的品質來保證鋼鐵的品質。

古人很早就知道馬鐙這樣的結構，但是在漢朝以前，捨不得用優質的鋼鐵來打造。

●河南省挖掘的漢代高爐遺址。

正因為缺乏優質的鐵礦石，沒有足夠的優質鋼材，中國古代很少有防護優良的鎧甲（與西方相比，文物出土的都很少），中原的戰馬也沒有辦法著甲。

大部分的優質鐵礦都在北方，那裡是遊牧民族活動的地帶。

中國古代的人馬具甲是在隋唐時期達到高潮。後來，因為失去對北方的統治，金國的鐵浮屠才會成為宋朝的心腹大患。

《水滸傳》裡面，魯智深去打造兵器，鐵匠有點好鋼，還要特別炫耀說明一下。

優質鐵礦石缺乏的問題是中國永遠的痛，直到今天都沒有辦法改變

，所以我們不得不買澳大利亞和巴西的鐵礦石。