从什么时候开始,铁成了中国最重要的金属?
据有关资料记载,早在公元前14世纪左右,中国就出现了铁,并用于生产劳动。但当时的铁器不是人工冶炼的铁,而是用天然陨铁制成的简易器具。在中国,最早从事开采、冶炼和使用人工铸铁器皿的是楚人,最晚的时间是春秋时期。
西周初期立国的楚人被封在景山。这里的土地只有百里宽,朝贡也只是一个萌芽,可谓贫穷落后。但具有顽强斗争精神的楚人不断向外扩张,扩张到五千里,从而拥有丰富的矿产资源。青铜时代,楚人随着铜矿的开采了解到了铁矿,并在实践中摸索出了一套铁矿的开采和冶炼技术。
考古资料证明,铁器在楚国管辖的地区已经广泛使用。湖北江陵程楠和大冶铜绿山100多座楚墓出土的春秋战国时期大量铁器说明了这一点。据统计,这些出土的铁器属于春秋时期:剑、刮刀、铁器、铁棒、鼎等。属于战国早中期,有锄、锄、鼎、钩、凹锄、镰刀、斧、匕首、坩埚、圆器等。属于战国晚期的,有:直形钹、ㄧ-shaped斧、凿、刀、镞、锉、铁足青铜鼎、环、扁铁等。
从以上信息可以看出,春秋战国时期,铁主要作为生产工具,其次是短兵器和器皿。楚墓中出土了如此多的铁器,证明铁器在楚国已经广泛使用。同时也证明了楚人在采矿、冶铁、用铁方面早于其他诸侯国。因此,可以说是楚人最早在中国开采和冶炼铁矿石,制造和使用铁制工具。
众所周知,铁作为一种金属元素,熔点很高。比如纯铁完全熔化时的温度高达1537℃;如果铁中碳含量达到4.3%,纯铁的总熔化也需要1100℃。青铜的熔点只有800℃,纯铜的熔点只有1083℃。前面说过,楚国是当时产铜最多的诸侯国,楚国的工匠不仅掌握了炼铜的技术,还掌握了冶铁的技术。否则,冶铁炉内温度达不到1200℃以上,得不到质量好的铸铁。由于铁在强度和硬度上都优于同时代的青铜,所以被楚人首选作为生产工具。
由矿石制成的铁被称为生铁,也称为铸铁。这种铁虽然可以铸成各种器皿,但质地易碎,无法锻造,容易破碎。为了克服铸铁的缺点,楚工匠在实践中摸索出一套铸铁软化技术。软化后的铸铁不仅增加了硬度和韧性,而且延长了铁的使用寿命。从这个角度来说,楚国是第一个采用铸铁软化技术的诸侯国。
随着生产的发展,楚人在冶铁技术的基础上掌握了炼钢技术。湖南长沙杨家山楚墓出土一把钢剑,就是明证。钢是铁碳合金,含碳量不应高于1.7%。这把钢剑的碳含量测定为0.5%,纯度不言而喻。可见楚人在冶铁炼钢方面已经达到了较高的水平。据侯德钧先生考证,西方在公元早期就使用生铁,而楚国在公元前6世纪就使用生铁,比西方早了600年!楚人在公元前三世纪就掌握了铸铁的软化技术,但软化铁出现在公元1720年之后的欧洲!楚人比欧洲早2000年。从这个意义上说,它是世界上最好的。