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有一个书友和我私聊时说古代的名剑(如干将莫邪。)和有名的武器(如方天画戟、青龙偃月刀。)其实根本没有那么锋利,因为古代根本不可能有那种技术。
在这里无泪要认真的说一句,中国古代早就有了制造钢铁的技术,只是经过太多的动乱,以及中国特有的‘教会徒弟饿死了师傅’的思想和‘家传手艺,传男不传女’等一些坏习俗致使那些先贤的手艺大多失传了。下面的这些是无泪转帖的资料。
一、炼钢术的发明和块铁渗碳钢之使用
今在考古发掘中所见我国最早的钢制器物是1976年长沙杨家山出土的chūn秋晚期钢剑,剑全长38.4厘米,身长30.6厘米。经分析,含碳量约与中碳钢相当,组织均匀致密。长沙铁路东站建设工程文物发掘队:《长沙新发现chūn秋晚期的钢剑和铁器》,《文物》1978年第10期。可知我国古代制钢术至迟在chūn秋晚期便已发明。战国中晚期后,炼钢术在我国南北许多地方都迅速发展起来,并首先在南方的楚国达到较高水平。《史记?范雎列传》云:秦昭王临朝叹息曰:“吾闻楚之铁剑利而倡优拙。”《荀子?议兵》亦云:“宛钜铁釶,惨如蠭虿。”“宛”治所在今南阳。“钜”即钢,“釶”即矛。《荀子?议兵》杨倞注。此锋利的“铁剑”、“铁矛”,显然由钢制成。中原的韩国也制作了许多锋利兵器,《战国策?韩策一》说:“韩卒之剑戟,皆出于冥山、棠溪、墨阳、合伯(膊)、邓师、宛冯、龙渊、太阿。皆陆断马牛,水击鹄雁,当敌即斩。”这些锋利的剑戟,后世学者一般都认为是钢铁所制。其中的冥山(今信县境)、棠溪(西平县境)、合伯(西平县境)、冯池(荥阳县境)《史记?苏秦列传》引“徐广曰:荥阳有冯池”。索隐:“宛人于冯池铸剑故号宛冯”,“邓国有工铸剑,因名邓师。”邓国在今河南漯河市东南。、龙泉、太阿(均在西平县境,今为舞阳钢铁厂管辖)等处都发现了古代冶铁遗址。董文安:《韩国十大宝剑产地初考》,全国金属学史学术讨论会论文,1989年,舞阳。墨阳在今河南淅川县。1965年,河北易县燕下都第44号墓出土钢铁剑15枚、矛19枚、戟12枚等;人们分析了其中的6枚兵刃器,除1枚为块炼铁外,其余5枚皆由钢制成。běi jīng钢铁学院压力加工专业:《易县燕下都44号墓葬铁器金相考察初步报告》。《考古》1975年第4期,发掘报告见同刊同期《河北易县燕下都44号墓发掘简报》。说明当时北方的燕国制钢术亦已发展起来。
人类早期冶炼的钢一般都是在低温还原冶炼后再经渗碳而成,整个过程约分两步:第一步先由矿石炼取块炼铁,第二步再由块炼铁渗碳成钢。此渗碳过程中要不断地折叠锻打,以帮助碳的扩散。这样得到的钢便叫块铁渗碳钢。燕下都钢剑等兵器就是由这种钢制成的。如若控制得当,也有不经第二步,而一次还原冶炼成钢的,这种钢便叫块炼钢或自然钢。这两种钢的强度和硬度均较块炼铁为高。其缺点是:(1)含碳量一般较低。(2)碳分布往往不够均匀。(3)钢中所含夹杂往往较多。(4)生产率较低。在中原文化区,这种制钢工艺一直沿用到西汉中期,之后由于炒钢的发明和发展而渐被取代。满城汉墓出土的刘胜佩剑和错金书刀等皆由块铁渗碳钢制成,其夹杂已较燕下都钢剑为少,组织亦较之均匀致密。这种钢主要用来制作刀剑等兵刃器,农业和手工业中使用甚少。
二、炒钢及其工艺cāo作
炒钢工艺是一种半液态冶炼。它以生铁为原料,把生铁加热到液态半液态后,利用鼓风中的氧使生铁脱碳到钢和熟铁的成分范围。冶炼过程中要不断地炒动金属。古谓之“捣刚”,本世纪五十年代以前,习谓之炒铁、炒“熟铁”。
(一)炒钢的发明和发展
我国古代炒钢技术约发明于西汉中晚期,今见较早的遗物有:巩县铁生沟、南阳瓦房庄、新安孤灯村等冶铸铁遗址出土的汉代炒钢炉,以及铁生沟出土的铁块、残铁锄、铁臿等14件炒炼产品。铁生沟炒钢炉系向地下挖出的缶形小坑,内涂耐火泥,长0.37米,宽0.28米,残高0.15米,炉壁已被烧成黑sè,内中残存一铁块。河南省文化局文物工作队:《巩县铁生沟》,文物出版社1962年版,赵青云等:《巩县铁生沟汉代冶铸遗址再探讨》,《考古学报》1985年第2期。我国古代关于炒钢的记载始见于东汉中晚期。《太平经》卷七十二云:“今军师兵,不祥之器也……有急乃后使工师击治石,求其中铁,烧冶之,使成水,乃后使良工万锻之,乃成莫邪耶?”此“莫邪”指锋利兵器。“烧冶之”等三句所指即是炒炼及其制器的全过程。《太平经》系道家著作,基本上保持了东汉中晚期的原貌。
(二)炒钢的工艺cāo作
我国炒钢主要有三种不同的工艺类型:
(1)单室式炒炼。基本特点是金属熔炼与燃料燃烧同在一个炉膛中进行。此法发明较早,沿用时间较长,前述巩县铁生沟、南阳瓦房庄、新安孤灯村汉代炒炼法皆属此类。本世纪五十年代,河南、山西等地都曾流行过一种“地炉”,筑炉于地面以下,状如缶形或直筒形,炉口与地面平直。冶炼时先放木炭(煤炭),后放生铁,生铁需击碎,上面再盖以煤末。之后再点火、送风、封闭炉口。生铁接近熔化时,启开炉口,用铁棍或木棍不断地搅动金属。随着炒炼之进行,碳分不断降低,金属熔点升高,便粘结成一个海绵状固体块,之后夹出锤击,排除夹杂,并赋予一定形状,便是炒炼产品。南方一些省分又流行过一种“台炉”,筑炉于专门的炉台上,并有一个较大的加热兼炒炼空间。温州地区的炒炉以砖砌成,状如鸡笼,炉底接近地平面,炒炼室是一个不规则的长方形空间,炉子正面设一炉口,在此进料、cāo作、出钢,并由此逸出废气;鼓风从炉底进入,并正对炉底正中;cāo作法与地炉大同小异。湖南攸县也有类似的炉子温州炒炼工艺系1977年调查,攸县炒钢系1980年调查,当年皆在生产。单室式炒炼的优点是设备简单,缺点是因金属与燃料直接接触,所含有害夹杂往往较多。
我国古代标以炼数的钢铁加工工艺约始见于东汉早、中期,最初有“卅湅”、“五十湅”等。1978年,徐州市铜山县收集到一枚五十湅钢剑。全长109厘米,剑把正面有21字错金铭文:“建初二年蜀郡西工官王愔造五十湅□□□孙剑口。”“徐州市博物馆:《徐州发现东汉建初二年五十湅钢剑》,《文物》1979年第7期。建初”(76-84年)系东汉章帝年号,“湅”同“炼”。1974年山东苍山县收集到一枚三十炼钢刀,全长111.5厘米,刀背上有18字错金铭文:“永初六年五月丙午造卅湅大刀吉羊宜子孙。”“刘心健等:《山东苍山发现东汉永初纪年铁刀》,《文物》1974年第12期。永初”(107-113年)系东汉安帝年号。此外,《贞松堂集古遗文》卷十五录有三把三十湅金马书刀,皆东汉和帝永元(89-105年)年间广汉郡工官主制。其中一件的铭文为:“永元十六年广汉郡工官卅湅□□□□□□□
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