转贴| 中国冶铁术的起源

道高一尺

转贴| 中国冶铁术的起源

刘学堂


中原地区发现的早期铁器

河北藁城台西村商代遗址中发现一件铁刃铜钺，其年代相当于公元前十四世纪前后；北京平谷刘家河商代中期的墓葬中发现一件铁刃铜钺；现存于美国弗里尔美术馆的二件铁器，一件是铁刃铜钺，一件是铁援铜戈，这二件铁器传说出自河南浚县商末周初的墓葬。

经研究鉴定，这些铁器是用陨铁制成。河南三门峡上村岭虢国贵族墓地Ｍ２００１出土一件玉柄铁剑，经鉴定，其铁剑是目前中原地区发现的年代最早的人工冶铁制品，同一墓地还发现了三件用陨铁做刃的铜器。山西天马曲村的晋文化遗址中发现３件铁器，出自遗址第四层的一件铁器残片，时代早到春秋早期偏晚，约为公元前８世纪；出自第三层的一件较为完整的铁条和一件铁片，时代定在春秋中期，约为公元前７世纪。这三件铁器经过金相学研究，两件残铁片，金相组织均显示的是铸铁的过共晶白口铁，是迄今为止中国最早的铸铁器，铁条则显示的是块炼铁。春秋时期中原铁器仍十分罕见，只在陕西凤翔、甘肃灵台、甘肃永昌、江苏六合、河南淅川、长沙杨家山、长沙识字岭、长沙龙洞坡、湖南常德、山东临淄发现过这一时期的铁器。进入战国时期，中原冶铁业发展迅速，已作为生产工具、武器等消费品广泛使用。近年来在晋中、晋南和晋东南多处战国时代的大型平民墓地中出土了７００多件铁器，在对包括三晋地区在内的全国二十多个省市出土的属于公元前３世纪的约４０００件铁器的制作技术进行研究，三晋地区是出土公元前３—５世纪铁器最多的地区，这里成为战国时期中国冶铁的一个中心。

新疆地区发现的早期铁器

哈密焉不拉克墓地发现７件铁器，从测的１０个碳十四数据看，发掘墓葬年代的上限在公元前十七世纪，下限略晚于公元十世纪，所出铁器的绝对年代当在公元前十世纪前后。出有铁刀的３１号墓测一碳十四数据，为距今３２４０±１３５年。轮台群巴克墓地出土铁器较多，有铁剑、刀、镰刀和锥等。一座墓中常常数件，从测的９个碳十四数据，墓地年代集中在公元前十世纪前后到公元前五世纪前。和静县察吾乎文化出土有少量铁器，有铁釜残片、锥、环等。１９８６年后发掘的察吾乎文化墓地材料分四期，全面揭露的察吾乎沟四号墓地近２５０座墓葬中只出一件铁器，出自第一期墓葬中Ｍ９８，是一件铁刀。从察吾乎文化分期看，早期已零星使用铁器，晚期铁器渐多。从测的二十多个碳十四数据看，这一文化年代的上限超过公元前十世纪，下限到公元前五世纪。不久前结束的尼勒克吉林台古墓群发现数以百计的新疆史前时期的铁器。初步观察，这里的史前墓葬可分为早晚两大期，早期彩陶发达，晚期基本不见彩陶。早期墓葬已测三个碳十四数据，均为公元前十世纪前后。２００２ＹＮＱＭ０３是一座典型的早期墓葬，出土的彩陶和铁刀，所测碳十四年代为公元前的十二世纪前。和静县哈布其罕１号墓地出土少量铁器，能辨器形者有铁耳环，从出土文物看，年代在公元前十世纪到六世纪。乌鲁木齐柴窝堡墓地发掘墓葬１８座，１７座属于第一类型墓葬，有９座墓葬中出有铁器，有些墓葬中的铁器较其他随葬器的总和还多，能辨器形者有包铁金泡、铁刀、铁镞，墓地测三个碳十四数据，年代为公元前十五世纪到十世纪，出有铁器的Ｍ１ｂ碳十四测定年代为３ ｌ ６ ５±１ ２ ５年。且未县扎滚鲁克一号墓地二期文化墓葬中出有铁剑、铁戒指，从测的４个碳十四数据看，年代在公元前十世纪到公元前五世纪。塔什库尔干县香宝宝墓地出有五件铁器，碳十四测定其年代在公元前的十世纪到五世纪。乌鲁木齐南山矿区阿拉沟墓地出土不少铁器，碳十四年代从公元前８世纪到公元前３世纪。乌鲁木齐南山矿区东风机械厂墓地个别墓地出有小件铁器，碳十四年代从公元前十二世纪到公元前七世纪。乌鲁木齐柴窝堡林场ＩＩ号墓地大多墓葬出有铁器，能辨器形者有铁钉、铁泡，据碳十四测定年代，墓葬年代在公元前８世纪。吐鲁番鄯善县洋海墓群及苏贝希墓群已发掘墓葬数百座，早期墓葬中出有一件铁带扣，在弯扣上套铜，后期铁器常见，早期墓葬中出有可断代的铜器，上限年代不会晚于周初，可能早到商末或更早。

中国冶铁术的起源

西亚各地发现的铁器可以早到公元前３０世纪中叶，距今约４５００年。公元前１２世纪前后地中海地区铁器的使用日益普遍。中亚多数地区在公元前２０世纪未或公元前２０与公元前１０世纪之交开始了早期铁器时代。巴基斯坦的犍陀罗墓葬文化晚期进入了早期铁器时代，早期铁器时代又分早晚两个阶段，所测碳十四数据，晚期阶段在公元前１４至１３世纪。印度的彩绘灰陶文化阶段铁器制作水平已很高，在这一文化面积很小的阿特兰基海勒遗址中发掘出铁制品１３５件，有家用器物、家具、其他手工业工具，用于战争或狩猎的武器。绘彩灰陶文化的年代早于公元前１１世纪或更早。原苏联中亚地区的居民学会冶铁后，铁器也很快被使用于日常生活和狩猎与战争的所有领域。古花拉子模地区的阿米拉巴得文化进入早期铁器时代不晚于公元前１０世纪。弗尔干纳盆地一支较为发达的早期铁器时代文化是楚斯特文化，在这一文化的达尔弗尔津特佩遗址出土有早期的炼铁的矿熔碴。楚斯特文化的年代在公元前２０世纪与公元前１０世纪之交。

商周时期中原地区青铜冶炼术已达到相当水平，但是从商代中期到周末数百年间，人工冶铁术并未在高超的冶铜技术的影响下发展起来，西周末偶见人工冶炼的铁器时，仍使用陨铁。新疆属于中亚的一部分，大多地方的地理地貌与中亚其他地区区别不大，特别是北疆一些大河将新疆与以西中亚国家连为一个大的自然地理单元，考古发现表明在古代它们拥有相同的文化。和中亚其他地区一样，新疆在公元前２０世纪与１０世纪之交进入了早期铁器时代，并很快普及。中、西亚地区发现的早期铁器为原始的块炼铁，穷科克台地墓地出土的铁器经北京科技大学冶金史研究所鉴定，为块炼铁或渗碳钢，中原地区最早出现的人工冶铁亦为块炼铁，早期的冶铁技术一致，从新疆和中原地出土的金铁合体或金玉合体的器物看，早期铁器十分珍贵。商代开始，中原和古西域就有非常密切的文化联系，商末贵族墓葬中的玉来自西域，三门峡虢国墓地出土中国最早的人工冶铁品，这里还出土过一面早期铜镜，背面为线描的动物纹饰，明显不是中原体系的铜器，风格类同的铜镜在和静县察吾乎沟文化中发现过—件，德国柏林博物馆收藏品中有一件，虢国墓地的那面铜镜显然是西来的。鄯善县洋海墓地出有一铜铁合体的铁器，同墓地出有管銎战斧、铃形镂孔铜器等，这些铜器在西亚等地公元前一千六、七百年遗址中就有发现，中原和中国北方地区发现的同类铜器年代到商末。最近在塔什库尔干地区发现喇叭口状铜耳环，它是安得罗诺沃文化中的典型铜器，类同器物在甘肃河西及中国北方地区都有发现，年代在商周。上述器物明显是从西亚、中亚经新疆向中原流布，和这些器物一样，在西亚和中亚早已出现的铁器也随之由西向东传布。新疆铁器出现的时代早，发现多，河西沙井文化发现二件铁器年代可早到西周，关中地区铁器早到春秋早。人工冶铁术由西亚、中亚经新疆向中原传布的线路也基本清楚。冶铁术传入中原后，在已经十分发达的青铜冶炼技术的基础上，很快发明了冶铸生铁，这项工艺早西方一千多年，从此中国的冶铁术开始领先西方。

九段刀盲

鼓掌

道高一尺

东西方的冶铁技术是循着不同的途径发展的。如果说西方早期的铁器文化是
一种锻铁的文化，那么中国早期的铁器文化是一种以铸铁为主的文化。

  已知中国最早的铁器是河北出土的商代铁刃。后确认为是用含镍较高的陨铁
锻成。另外有同时代的北京平谷的陨铁刃，河南商末的铜兵铁刃。这些说明，原
始民族早期使用天然铁是具普遍性。

我国许多地区都有丰富的铁矿藏。特别是在中原地区，源远流长的古代青铜
技术的故乡，也是中国古代冶铁工艺的摇篮。

  在公元前６世纪前后，中国就发明了生铁冶炼技术。尤其是在春秋战国时期，
块炼铁和生铁冶炼两种工艺，几乎是同时产生，这两种方法在我国历史上曾长期
平行发展，在不同情况下发挥各自的作用。

  块炼铁的方法即“固体还原法”。从江苏六合县程桥东周墓出土的铁条，就
是块炼铁的产物。

在春秋末期和战国初期，以块炼铁为材料，在反复锻打块炼铁的实践中，人
们又总结出块炼铁渗碳成钢的经验。因块炼铁质柔不坚，渗碳块炼钢又太坚硬，
人们又发明了炼钢的淬火工艺，进一步提高了块炼钢的机械性能。在河北易县武
阳台村的燕下都遗址出土的７９件铁器，大部分就是经过淬火处理的。块炼铁的
炉温大约１０００℃左右，离纯铁的熔点（１５３４℃）相差甚远。生铁的冶铸
工艺与块炼法的差异在于，它的炉温达到１１００－１２００℃。在这种炉温下，
通过被还原生成的固态铁吸收碳，降低其熔点，从而得到液态的生铁，液态生铁
可以直接浇铸成器。江苏东周墓出土的铁丸，洛阳出土的铁锛、铁铲等，都是那
个时期的生铁器物。生铁的早期发明，是中国对世界冶金技术的杰出贡献。欧洲
一些国家，虽很早出现块炼铁，但出现生铁则是公元十三世纪末到十四世纪初。

  铁器的较多使用，标志着新一代社会生产力的形成，春秋战国之交中国已进
入铁器时代。人们日常用语“陶治”“就范”“范围”“模范”等也是由冶铸技
术转变而来的，取得普遍意义，在中国文学中表现铁匠形象也甚多。

  从战国到西汉，生熟铁并用平行发展。早期的铸铁都是白口铁，铸造性能较
好。但碳是以化合碳的形式存在于铁中，导致生铁脆硬，不耐碰击。那么中国早
期冶铁匠师就面临双重难题，一是如欧洲古代铁匠那样使柔软的块铁变硬，另外
是设法使脆硬的白口铁变软。因此，在战国早期，人们就创造了白口铁柔化术。

  即通过长时间加热，将白口铁中的碳化铁分解为铁和石墨，消除大块的渗碳
体，这对提高铁的柔性起了良好作用，而欧洲的铸铁柔化术是在１７世纪下期才
出现的。

  战国中期以后，铁器已取代铜器成为主要的生产工具。《管子。海王篇》说
：“一女必有一针、一刀”“耕者必有一耒、一（耒＋吕）、一铫”。“不尔而
成者者，天下无有。”正是铁器的普遍应用，才极大推动社会生产发展，使奴隶
制向封建制转变，造就了战国时期经济繁荣，百家争鸣的昌盛局面。邯郸等地以
冶铁致富，并设有专门管理炼铁的“铁官”，专门经营炼铁的“铁商”。

  西汉，在块炼渗碳的基础上兴起了“百炼钢”技术。它的特点是增加了反复
加

  热锻打的次数，这样既可加工成型，又使夹杂物减少、细化和均匀化，大大
提高了

  钢的质量。如河北满城一号西汉墓土的刘胜佩剑、钢剑和错金宝刀，就是
“百炼钢

  “的产物。”百炼成钢“”千锤百炼“成语由此而来。西汉中期，又出现了
炒钢，即将生铁炒到成为半液体半固体状态，并进行搅拌，利用铁矿物或空气中
的氧进行脱碳，借以达到需要的含碳量，再反复热锻，打成钢制品。这省去了烦
难的渗碳工序，又使钢的组织更加均匀。山东苍山县东汉墓出土的炼环首钢刀，
就是用炒钢锻打而成的。炒钢的发明，也打破了先前生铁不能转为熟铁的界限，
使原先各行其是的两个工艺系统得以沟通，成为统一的钢铁冶炼技术体系。这是
继生铁冶铸之后，中国古代钢铁技术史上又一重大事件。

  从古铁器分析中，中国科学工作者，陆续发现了汉魏时期的球状石墨的铸铁
工具多件，引起了国内外学术界的重视，而球墨铸铁是现代科技的产物，是１９
４９年由英美学者发明的。经测定，西汉时期的石墨性状铸铁不逊于现代球墨铸
铁的同类材料，这是冶铸史上一件很有意义的事。

  西晋南北朝时，新的灌钢技术出现。它是将生铁炒成熟铁，然后同生铁一起
加热，由于生铁的熔点低，易于熔化，待生铁熔化后，它便“灌”入熟铁中，使
熟铁增碳而得到钢。这种方法比生产炒钢容易掌握，也使钢铁技术较为完备，成
为南北朝以后的主要方法。

  在汉代，钢铁业的发展通过多方面展现。如炉型有了扩大，用石灰石作熔剂，
风口也从一个发展到了多个，鼓风设备从以前的人力鼓风，畜力鼓风到创造了水
力鼓风的“水排”。这项发明比欧洲早一千二百多年。

  从唐代到明代，是古代钢铁技术全面发展和定型的时期。唐宋时期实现了农
具从铸制改为锻制这一具有重大意义的历史性转变。以生铁冶炼──生铁炒炼熟
铁──生、熟铁合炼成钢为主干的钢铁工业体系趋于定型。

  到了明代，采用了“生铁淋口”法锻制生产工具。这种方法的原理是和灌相
同的。这在宋应星的《天工开物》中有记载。另外，《天工开物》还描述了冶炼
史上的半连续性系统，即把炼铁炉流出的铁水，直接流进炒铁炉里炒成熟铁，从
而减少了再熔化的过程。这时，人们不仅懂得了炼焦，还用焦炭进行了冶炼。明
代中叶到清末，传统钢铁技术继续缓慢发展，生铁年产量达数十万吨。炼铁竖炉
高９米，佛山炼铁厂还采用装料机械（机车）代人力加料。

  总之，在１８世纪中叶工业革命之前，中国冶铁工业的生产规模和技术水平
与当时的英法等国相比并不逊色，各领风骚。中国的封建制度发展到明代已进入
衰亡阶段，极端腐败的专制主义政治，庞大的官僚机构和腐朽的上层建筑，严重
束缚了生产的发展。明末矿税之害迫使各阶层人民群起反抗，阶级矛盾异常尖锐。

  继起的清政府是镇压了农民起义和抗清斗争之后建立起来的，满汉地主阶级
联合专政的专制政府。康熙、雍正和乾隆三朝号称盛世历时１３４年（公元１６
６１－１７９５年）。但正在此时，西方爆发了工业革命，其工业、科技、军事
实力却以封建制度无法想象的速度发展起来，在很短时期就把中国抛在后面。而
清政府恰从雍正时代起顽固地实行闭关自守政策，自封天朝大国，对世界范围的
重大变化茫然无知，更谈不上采取措迎头赶上。在随后的帝国主义侵略和清廷卖
国行径的内外夹攻下，旧有的手工业和传统技术随之衰落，濒于破产和失传，曾
经独树一帜的中国冶炼工业也黯然失色，失去了建立独立的金属工业，使传统工
艺发展为现代金属技术的可能性。

  纵观五千年的中国冶金技术，它的发生和发展，进退和起落都是和中华民族
的发生和发展、兴衰和荣辱息息相关的。

Aitihasik

好贴,学习...............

赵蓝琦

你是冶金大学教授

qhd

已经收藏，我还要多向您学习。

cfx1973

云南少数民族地区至今仍流传有很多精妙的制刀技艺，其神秘诡异之处实不足以为人道之，因此传世之作少之又少