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打铁花浅谈手工业和农业生产时期冶铁术的发明,以及技术的初期发展

来源:lybstfsl  发表时间:2020/4/9 11:29:40  点击次数:【207】

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打铁花浅谈手工业和农业生产时期冶铁术的发明,以及技术的初期发展

中国冶铁技术发生于何时?这个问题现在难以下结论。从一些文献记载和考古发现看,大致可追溯到春秋时期。《左传·昭公二十九年》有这样一段记载:“冬,晋赵鞍、荀寅帅师城汝滨,遂赋晋国一鼓铁,以铸刑鼎,著范宣子所为《刑书》焉。”


明确记载了晋国征收“一鼓铁”的赋税用来铸造“刑鼎”的事件。齐灵公(前581年至前554年)时有《叔夷钟》铭文曰:“余命女(汝)桐予滞、(造)戮(铁)徒四千,为女(汝)敌(嫡)寮”一次赐给冶铁工匠四千,说明当时冶铁已有相当规模。另外,《管子》一书中也不止一次提到使用铁器的事,反映了春秋时期齐国用铁的事实对于这些文献记载,仁者见仁,智者见智的解释也不尽相同,有许多学者不同意将其解释为用铁的记载。准确提到用铁的是《孟子·许行章》中的一句话,即“许子以铁耕乎?”

从考古发现看,对铁的认识至少在商代就开始了,1972年在河北革城县台西村发现一件商代铁刃铜钱,此后又在北京平谷县出土一件商代铁刃铜截,在此之前,1931年在河南浚县曾出土过商末周初的铁刃铜械和铁援铜戈。这几种铜镶铁件经科学鉴定,均属陨铁(即从宇宙中的天体上堕落到地面的铁质陨石) 锻成,其厚度只有2毫米,说明当时已较好地掌握了锻造技术。目前发现最早人工冶炼的铁器有凤翔秦公大墓出土的铁铲、江苏六合程桥出土的铁条和铁丸,这些均属春秋晚期遗物。这些遗物表明,我国至迟在公元前6世纪就掌握了冶铁技术。


打铁花一般认为,冶铁技术最初采取的都是固体还原法(即块炼铁),这是因为当时的鼓风设备落后原始,风力不够,炉温较低,被还原的铁沉到炉底时不能保持液化的液体状态流到炉外,只能等炉子冷却后才能将铁块取出。这种铁块杂质较多,空隙大,质地软,有延展性,称作海绵铁,属熟铁类,需经加温锻打来制作适用的器物。在长期的生产实践中,工匠们摸索出在铁矿石中掺入一定数量的碳,可使熔点降低,这就可以在较低的炉温下获得液态铸铁(俗称生铁)。

铸铁的熔点在1150C左右,比纯铁熔点1537℃降低了许多,液态铸铁可以直接在模子中浇铸成型。铸铁缺乏延展性,只能浇铸,不能锻打。为了使铸铁即有硬度又有韧度,工匠们又发明了退火技术,经过退火处理使铸铁中的渗碳体分解为石墨,这些石墨小片聚集在一起,成为团絮状石墨,加强了铸铁的延展性,叫“展性铸铁”。我国冶铁技术从现在发掘出土的实物分析鉴定,从春秋晚期起,铸铁术已经出现铸铁与块炼铁,江苏六合程桥出土的春秋晚期铁块、洛阳水泥厂出土的战国早期的铁铸,均属生铁铸成。战国中期以后。

铸铁产品到处可见,尤其是在河北兴隆寿王坟燕国矿冶遗址中出土了一大批铁质铸范,共40副87件,表明铸铁技术在这个时期已有了较大的发展,铸范本身是铸铁浇铸的,用它来做模,一方面可使铸件形状稳定,另一方面可连续使用,不致像陶范那样用一次就要毁坏,从而大大提高了生产率。与此同时,在战国时期展性铸铁技术也已出现,更为惊讶的是,在河南绳池出土的汉代铁器中还发现了“球墨铸铁”产品。这些技术要比欧洲早出2000余年。铸铁技术在欧洲是14世纪的事情,展性铸铁是18世纪的事情,球墨铸铁则是20世纪40年代的事情,而这些技术在我国汉代以前均已出现并被应用了。


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