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科学家破解德里铁柱1500年不锈之谜

本文作者:尚开红(匠人工坊小刀匠)

印度是世界文明的发源地之一,早在公元前3000年,印度河流域就诞生了以哈拉帕文化为代表的印度河文明。这是南亚次大陆上最早使用青铜的文明,在世界金属文化史上占有一席之地。

约公元前1200年,印度人开始掌握炼铁技术,进入铁器时代。中国目前发现的最古老冶炼铁器,是甘肃省临潭县磨沟寺洼文化墓葬出土的两块铁条,距今3510年~3310年之间(公元前1510年~公元前1310年)。

公元300年之后,古印度的冶炼和铁器制作达到高峰。著名的德里铁柱就是在这一时期诞生的。德里铁柱最引人注意的地方,是它经历1500多年,表面却仍然很光滑,几乎没有什么锈蚀。

德里铁柱现在是当地的一个景点,关于它的来历,有很多奇奇怪怪的说法。旅游景点嘛,总是会演绎出很多传说。有欧洲作家曾经撰文,说这个永不生锈的铁柱是外星人的杰作。印度当地也有不少人支持这一观点,称德里铁柱最初是“从天而降”。

甚至有人脑洞大开,说德里铁柱即是孙悟空的如意金箍棒。孙悟空被封为斗战胜佛之后,金箍棒就留在了印度,毕竟佛家慈悲,成佛之后还随身带着一根铁棒像什么样子。但是别忘了,孙悟空是小说中的人物呐,至今还没发现它在现实中的原型。《西游记》成书于明代,该书的作者吴承恩听说过德里铁柱倒是有可能。或许德里铁柱是金箍棒的原型,还多少有一点点可能。

德里铁柱高约7.4米,地上部分约6.7米,重约7吨,现立于德里市南15公里一处废弃的寺庙的庭院里。

铁柱上刻有梵文,大致的意思是,印度国王为庆祝自己征战胜利,于公元5世纪从别处移来这根铁柱,立于此地。铭文并没有交代它最初由何人制造,这也给后人留下更多的想象空间。

德里铁柱因1500年不生锈而名扬天下,奇异的抗腐蚀性给人一种特殊神秘感。

先后有很多科学家对德里铁柱产生浓厚的兴趣。通过材料学分析,德里铁柱是用非常纯净的熟铁锻造而成,含有碳0.08-0.23%,磷0.11-0.18%,硫0.006%,硅0.04-0.07%,氮0.006-0.03%,铜0.03%,镍0.05%,不含铬。

德里铁柱竟然不含铬。现代不锈钢主要依靠铬来提高抗锈性能,分为铬不锈钢、铬镍不锈钢和铬锰氮不锈钢等,铬含量通常在15%以上。由此看来,德里铁柱的抗锈原理与现代不锈钢大不相同。

科学家分析,德里铁柱的抗锈能力或许与其含碳低、含硫低、含磷较高、不含锰等因素有关。纯铁是不易氧化的,因此熟铁不容易生锈。但是纯铁的硬度很低,不适合制造工具或者当作建筑构件。德里铁柱含碳量低,本身不易生锈。另外含磷较高,有助于在它的表面形成氧化物薄膜,组织内部进一步氧化。还有游客看到,当地居民会不定期给铁柱刷油,进行保养。

无论德里铁柱干年不锈的原因何在,它都堪称冶铁史上的一个奇迹。

德里铁柱的制作工艺也颇值得研究。很多人以为这样大的一根铁柱,一定是铸造成型的,其实不然。在古代,只有中国人掌握了生铁冶炼和铸造技术,而印度人所认识和使用的铁仅有熟铁,德里铁柱正是用优质的大块熟铁锻接在一起制成的。考占发现证明,这种名为“重叠锻接”的技术在印度约公元前1000年就已经出现了。或许正因为古代印度工匠不知道生铁的铸造技术,所以才促使他们在锻造工艺上精益求精,发展出高超的锻接制器技术。

实际上,德里铁柱并非唯一的大型锻造铁器,在印度其他地方还发现过类似的金属文物,只是不如德里铁柱那么有名罢了。例如在卡纳塔克邦的一座山上,也立有一根大铁柱,高约10米,是15世纪锻制成的,至今仍然不锈。又如在奥里萨邦的一家寺院,有一根13世纪锻制成的大横梁,也是用优质的细熟铁棒锻接在一起制成的。这些金属遗迹展示了古印度人高超的冶炼和锻造技术。

德里铁柱的锻造工艺,不由得让人联想到印度的乌兹钢。这种神秘的钢材,加上波斯人诡异的锻造技术,才有了古代大马士革刀的诞生。中国古代的镔铁,也是产自中亚,沿丝绸之路传到东方。或许是不同地域技术发展的不平衡,导致东方擅长冶炼生铁,制作铁器更为经济实用,而忽视了锻造技术的发展。中亚和南亚由于焦炭的不足,导致冶炼技术发展受到限制,工匠不得不把精力花在人力成本更高的锻造工艺上,从而诞生了造价高昂但是性能更为优越的大马士革刀。历史留下很多谜题,等待着我们去研究和破解。

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