跟你学历史9——铜、锡、铅在青铜铸造中的作用

？商周时期，中国手工业进入快速发展时期，青铜器制造技术非常成熟，在数量、品种和工艺上都达到了中国古代青铜器制造的顶峰。当时的工匠已经能够熟练掌握铜、锡、铅的比例，制作出不同功能的青铜器。

在我国，五千年前的新石器时代马家窑文化中已经发现了红色青铜器。大约2000年前，青铜时代初期，青铜是铜和锡的合金，有的是铜、锡和铅的合金。在我国原始社会的龙山文化中就发现了青铜冶炼渣。在齐家文化(距今约1800年)中，发现了含铅量为5%的铅青铜，说明中国青铜铸造的初始阶段可以追溯到非常遥远的时间。青铜器制造中作为原料的铜、锡、铅有什么作用？它们之间的不同比例会对青铜器的功能产生怎样的影响？

商代晚期，青铜合金主要是铜锡合金，锡的比例决定了青铜器的硬度。如果加入5-7%的锡，硬度比纯紫铜高50-60%，如果加入7-9%的锡，硬度提高70-80%。但是，高比例的锡会导致青铜器的脆性，古代工匠有着清醒的认识，青铜器中不同比例的铜和锡会改变其物理性能。但到了春秋战国时期，由于时代和形势的发展，青铜兵器被广泛使用。如何降低青铜器的脆性是武器制造的关键。于是在青铜器中加入了铅，利用铅的比例来降低青铜器的硬度，提高青铜器的韧性，使这样的青铜兵器在保持锋利的同时不易折断。在青铜器中加入铅还有一个好处，就是只增加了液态金属的流动性和填充性，使其与陶模保持紧密接触，减少砂眼的发生，从而提高铸造过程中铸件的质量，改善青铜器装饰造型的工艺。除了改善青铜的物理性能外，在紫铜中加入锡和铅对降低熔点也有重要作用。比如紫铜的熔点是1083℃，可以随着锡的加入量逐渐降低。如果加入15%的锡，熔点将达到960℃，如果加入25%的锡，熔点将达到800℃。在生产率相对较低的商业周，

？在古代青铜器的铸造成就中，很重要的一点是古代劳动人民准确地掌握了铜和锡合金的不同比例，使其物理性能更适合制造各种器皿。为了制造不同的青铜器，古代工匠探索和总结了不同的合金比例，并总结了冶炼和铸造青铜器的技术要求，这些都记录在《李周考公基》一书中。