论中国青铜器的发展史

被认为是中国古代文明象征的商周至战国时期的青铜器，在某种意义上可以说是用铸造技术制成的。虽然中国比西方晚一千年左右开始冶炼青铜，但后来居上，冶炼水平很快超过了西方。

从重达875公斤的司母戊方鼎、精美的曾侯乙尊盘、睢县大型编钟，到大量的礼器、日用器皿、车马、兵器、生产工具等，可见当时中国已经掌握了综合利用泥铸、分铸、失蜡法、锡焊和钎焊的铸造技术，在冶炼和铸造技术上处于世界领先地位。而《考公基》记载:“金有六气。其金锡六分于一，名为钟鼎之气。其金、锡五分于一，即斧祁进。其金锡四分于一，即葛吉之气。其金锡三分之一，谓之大刃之气。其金锡五分于其次，即斩杀箭齐。半金半锡可称为镜”，这是世界上最早的对合金比的实证科学总结。说明当时中国已经认识到合金成分与青铜的性能和用途的关系，并且已经定量控制了铜和锡的比例，以获得不同性能、适合不同用途的青铜合金。

2.铸铁冶炼

中国冶炼散装铁的起步虽然晚至公元前6世纪，比西方晚了约900年，但冶炼铸铁的技术却比欧洲早了2000年。铸铁在中国的发明出现在公元前5世纪，而在欧洲则晚至公元15世纪。因为铸铁的性能远高于块铁，所以真正的铁器时代是在铸铁诞生之后才开始的。社会发展的历史表明，铸铁的出现是社会生产力提高和社会进步的主要标志。中国从块铁到发明铸铁只用了一个世纪左右，而西方用了近3000年。中国古代炼铁技术发展如此迅速，在世界上独树一帜。英国著名科学史家伯纳德说，这是世界炼铁史上唯一的例外。

另一项杰出的生铁加工技术是炸钢，这是中国古代将生铁变成钢或熟铁的主要方法，发明于西汉后期。其方法是将生铁加热成液态或半液态并不断搅拌，使生铁中的碳和杂质不断被氧化，从而得到钢或熟铁。河南珙县铁生沟和南阳瓦房庄冶铁遗址为汉代应用炸钢技术提供了实物证据。东汉写的《太平经》也说:“急则令匠击石，求其内之铁，烧之以制水。如果你让好工人伪造它，它会成为莫也。”“莫也”是古代宝剑的名字。这段话虽略，但不难看出，它描述的是从矿石冶炼中获取生铁，然后将生铁水煎锻成成品的工艺过程。钢炒工艺操作简单，原料易得，可连续大规模高效生产。获得的钢材或熟铁质量高，对我国古代钢铁生产和社会发展具有重要意义。直到十八世纪中叶，欧洲的英国人才发明了类似的技术。

中国古代炼钢技术主要是“百钢”。自从西晋的刘琨写下了那首家喻户晓的诗“为什么要炼成钢，又把它变成软指头？”、“百炼成钢”、“百炼成钢”成了常见的成语。百炼钢始于西汉初年大量冶炼渗碳钢，后不断增加锻造次数，形成一套加工技术。到了东汉三国，炼钢工艺已经相当成熟。引用《太平经》中的“莫邪”就是一个生动的写照。曹操曾命工程师制造“百种利器”，曹丕《典论·明建》说:“择好金(指铁)，命他国努力，炼之。至于百剑”。刘备曾下令“濮院制刀五千，皆串联，刃口刻七十二断头台”。《古今服饰笔记》也说:“吴大帝有三剑，一是百审，二是青牛犊，三是缺景。”这一技术在后世得到了不断的继承和发展。

此外，1981年，中国学者关宏业等人对汉魏时期出土的513件铁器进行研究，表明中国在两千多年前的汉代就已经发明了球墨铸铁，远早于欧洲发达国家。目前，中国学者的研究结论已经得到国际学术界的认可。

创立于魏晋南北朝时期的浇钢技术，是中国冶金史上的独创发明。陶弘景曰:“钢铁杂炼而成镰”，北齐母亲怀闻曰:“铸铁刀，以软领烧生铁精之法，数夜而坚”，即浇注技术。浇钢的过程大致是这样的:将熔化的生铁与熟铁混合，生铁中的碳会扩散到熟铁中并趋于均匀分布，可以去除部分杂质，形成优质钢。宋代以后，钢的浇注技术不断改进，减少了浇注和精炼的次数，甚至一次精炼。沈括在《孟茜笔谈》卷三中说:“世界上所谓的铁伪造者，用软铁弯板，因生铁陷于其中，以泥封之，锻打而成，称为'团钢'，亦称'浇钢'”，并说“二、三次冶炼使生铁自熟，仍为软铁”，体现了浇注次数的减少。其中，弯曲软铁的目的是增加生、熟铁的接触面，提高浇钢效率，促进碳更均匀的分布；泥封可以促进造渣，清除杂质，起到保护作用。到了明代，浇钢技术进一步发展。据《天工吴凯》卷十四记载，将柔性铁改为薄熟铁皮，进一步增加了生熟铁的接触面，加速了“生熟铁和，炼出钢来”的进程，泥印也改为草泥混合印。浇钢，又称“抹钢”、“苏钢”，从清朝到现代，仍很流行。在坩埚炼钢发明之前，浇钢是最先进的炼钢技术。