“青铜”历史冷知识-先秦时期的冶金技术

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金属的冶炼、加工和金属工具的使用，是人类从蒙昧到文明的转折点。

后来组成华夏族的炎黄、东夷和苗蛮等族都有关于冶金的远古传说，甘肃东乡出土有距约今四千七百年的青铜刀。迄今所知资料表明，中国的冶金技术是中华民族的独立创造，而不是从西方、北方传入的。

冶铜术的兴起是在新石器时代晚期的龙山文化时期。古代文献有不少关于禹铸九鼎的传说，从近年来考古发掘看，夏代已能熔铸青铜。居住在今河南濮阳的昆吾族，就是以制陶、铸铜著称的一个部落。把铸铜和制陶联系在一起，表明冶铜术确是在制陶技术发展的基础上兴起的。陶窑的修筑、使用、燃料（木炭）的制备，燃烧技术的改进以及对陶土性能的认识，都为铜的冶炼和铸造作了准备。河南登封、山西夏县等处出上铜容器残片和铜镞，表明夏代已进入青铜时代。

河南偃师二里头出土的早商青铜器有铜镞、铜凿、铜铃等小件工具与器物，并且有铜爵数件，说明当时青铜冶铸技术已具一定水平。

商代中期，青铜铸造技术进一步发展，以郑州二里岗为代表，已有爵、斝、鼎、盉等成组礼器。1974年郑州张寨出土的方鼎两件，一重62.25公斤，另一重84.25公斤，已是相当大型的铜铸件，经检验为铅青铜铸成，含铅17％，锡3.6％，熔铜设备是用内外涂抹草拌泥的大口陶尊和陶缸。

盘庚迁殷后，以安阳殷墟为中心，铸铜技术臻于鼎盛。瑰丽壮伟的司母戊大鼎是典型代表。它重达87.5公斤，是上古最重的青铜铸件，投入铜料在千斤以上。能够成功地熔铸这样的大型器物，说明殷代手工业生产具有较大规模。

出土和传世的殷商青铜器数以万计，主要是礼、乐、兵、车四大类。这些精巧的青铜制品，具有根高的历史的、学术的、艺术的价值，在国际上享有盛誉。古代希腊多用失蜡法制作艺术铸件。经过认真细致的考察，在现已鉴定的商和西周铜器中，并未发现使用失蜡法的确证，就是湖南宁乡出土的著名的四羊尊也是用陶范铸造的。从单范到双面范又发展到用多件范、芯组合成复合铸范，进而采用分铸法，这是陶范铸造从低级到高级的发展序列。有些商周青铜器之所以能获得复杂的形状，关键在使用了分铸法，或先铸器身再在器上合范铸出附件（如器把、兽头等），或先铸好附件，再镶嵌在陶范内与器身一起铸作成器，工艺构思十分巧妙。

冶铸业是商代最重要的手工业部门，近年来辽宁喀左、江西清江等地都发现了商代青铜器。在这个基础上。西周青铜铸造又有所发展，王室、各诸侯国以至贵族都拥有铸造作坊，出土铜器的地点比商代更加广泛，如甘肃凌源、江苏丹徒、安徽屯溪等处均有发现，数量上也远超过前代。

西周前期铜器形制多直接继承殷商风格，其后有较明显的改变，花纹趋于简易、流畅，器壁渐成轻巧，具有质朴、实用的特点。到了春秋时期，特别是春秋中叶以后，由于生产力的进一步发展，封建制开始取代奴隶制，表现于青铜冶铸技术也有重大的变化，即从原先较为单一的范铸技术转变为综合运用浑铸、铸接、失蜡法、铸焊（锡焊、铜焊），红铜镶嵌、错金银等多种金属技术的新工艺系统，代表性产品有曾侯乙大型编钟群和青铜尊、盘等。

就制作方式来说，先铸附件后铸器身的分铸形式有很大发展，成为主流。这种方法利于分工合作，因而有较高的生产率，器件的结合也较为牢固，是适合于社会生产的要求的。同时，在器形、纹饰方面有不少新的变化，突破了殷商西周的传统格局，如新郑彝器就突出地表现了这种特点，到战国时期更发展了印模、叠铸等批量生产技术，不少器物壁薄轻巧，质朴无华，更为实用。随着生产发展和经验积累，这一时期有关青铜冶铸的文献纪述明显增多。《考工记》除记载“攻金之工”六种及其具体分工以外，又详述编钟部位名称、尺度比例、熔铸铜器时的火色变化和“六齐”合金配比。后者被誉为世界最早见于文字记载的合金配制法则，实物检验表明，这一法则是具有科学性和客观实在性的。又如《荀子•强国篇》以“刑范正、金锡美、工冶巧、火齐得”为获得优质铸件的四大工艺要素；《吕氏春秋•别类篇》提出“金柔锡柔，合二柔以为刚”的观点，都是人们通过长期实践对青铜冶铸技术具有规律性认识的反映。

在冶铜术高度发达的基础上，冶铁术逐步在冶铜业内部产生了。河北藁城商代中期铁刃铜钺的出土，是近年来考古发掘和冶金史的重大发现。经有关单位反复鉴定，证实铁刃是用含镍较多的天然的陨铁经加热锻打成形后，嵌在陶范内，和铜钺本体在浇注时铸接在一起的。它说明，我国至迟在公元前十三四世纪就已发现和使用了天然铁。诗《秦风》：“驷■孔阜”，《逸周书•王会解》：“玄钺”，郭沫若曾释为“铁”和铁质（铁刃）武器。将这些文献记载和实物相印证，对探索冶铁术在我国的发生、发展有重要的意义。

从目前考古发掘所得实物资料看，最早的铁器出自甘肃、湖南、江苏等地，年代为春秋晚期。湖南长沙出有钢剑。江苏**程桥春秋晚期墓葬出土的铁条和铁块，经检验，铁条由块炼铁锻打成形，铁块是白口铁铸成的。这说明熟铁和生铁在我国大体上出现于同一历史时期。欧洲在公元十四世纪才使用生铁，在这以前，冶铁业主要地以块炼铁为原料，钢是由块炼铁渗碳获得的。而我国冶铁技术则从一开始就有着自己的发展特点。生铁的早期出现与广泛应用，是我国冶铁术的重大成就，影响极为深远。

春秋晚期的铁器多是小件的刀、锥、臿、削等工具、农具。到了战同时期，随着生产关系的变革，冶铁业迅速发展起来。《管子•地数篇》载出铜之山四百六十七、出铁之山三千六百零九，可见人们对铁矿资源的重视和了解程度。管仲相齐时“官山海”，已对铁的开采、生产实行管理，临淄东周冶铁遗址面积达十数万平方米。战国中期以后，铁器的使用已遍及当时的七国疆域，农具有犁、锄、臿、铲、镰，手工工具有斧、凿、锥、削等。铁器取代铜、石、木、蚌器成为主要的生产工具，标志着社会生产力有了划时代的发展，也是战国经济繁荣、出现百家争鸣的兴盛局面的物质基础。

战国已娴熟地使用铸铁柔化技术，将脆硬的白口铸铁坯件，经高温退火成为黑心韧性铸铁，例如洛阳铁铲、长沙铁臿等，经检验是以铁素体和珠光体为基体，石墨作团絮状析出，质量比白口铁和灰口铁都要好。石家庄两件战国铁斧都经过脱碳处理，表层成为钢的组织，内部仍为莱氏体，保留着生铁的组织。欧洲十八世纪才有韧性铸铁，黑心韧性铸铁在十九世纪于美国试制成功。我国韧性铸铁的生产比欧美要早二千多年，这是铸铁生产工具能在战国广泛使用的一个关键，对社会的贡献是十分巨大的。

随着生产规模的扩大和对铁器需要量的增长，战国已用铁范大批铸作农具、手工工具和车具。1953年河北兴隆出土的燕国铁范八十七件，其中有斧、凿、镰、锄等类，有一范可同时铸两件的，还使用了即在现代也不能轻易得到成功的金属型芯铁芯，技术水平之高实为惊人。此外，战国已用铜范铸造布币，开后代用铜范、铁范铸币之先声。

战国时期频繁的军事行动，促进了炼钢技术的发展。块炼铁渗碳制钢是这一时期钢铁技术的另一项重大成就。对河北易县燕下都遗址所出铁兵器进行的检验，证实戟、剑等武器是用块炼铁经渗碳后锻打而成，有的还在高温下淬火，得到很硬的马氏体，是目前所知我国最早的淬火钢剑。过去，一般都认为战国炼铁技术以楚国和吴越地区为最先进（如苏秦所说“楚之铁剑利”以及传统中的干将莫邪等），燕下都钢剑、钢戟的发现，证明炼钢术在北方地区，也有较高水平。

铁工具的广泛使用也使战国青铜器出现新的面貌，辉县赵固墓等处出土的水陆攻战铜鉴等器物，花纹刻划极为精细，不是钢铁工具很难办到。这个时期的错金银器鎏金器件也比春秋时期大为增多。另一方面，很多战国铜器壁薄、素面，表现了铸铜技术的提高，并进一步向商品生产方向发展，产品有铜镜等。

除中原地区外，各边远地区和少数民族居住区域，受商周青铜文化影响，冶铜术也有不同程度的发展，并且具有各自的地方特点。例如云南剑川海门口氏族部落的冶铜业已较为发达，铜器有斧、刀、凿、鱼钩、钠和装饰品。四川地区在殷周时期，冶铜术也有一定水平，如新繁水观音以及忠县出土的铜器所示，其后发展成有高度成就的巴蜀青铜文化。北方草原地区所用青铜器如方銎斧、有翼镞和矛等，均与殷周铜器有类似之处，这些地区常出土石制铸范。在殷周奴隶制发达期间，江苏、安徽的湖熟文化正处于原始社会末期，但在中原文化带动下，已能铸造和中原相同类型的铜刀、铜镞、鱼钩等。这些都证明中华民族青铜文化的统一性也促成了统一的铁器文化的早期形成。