中国原生文明启示录__44(1 / 2)

。其实际的使用方式是:将立体的铸范放置在一块平板上,然后浇铸铜水。如此,其产出成品的一面便是平板的,无法完成立体形状。进展到春秋战国之交,创造出了“复合范”。这是一种子、口拼合的全立体模具。其实际使用方式是:先行铸造两块都是立体的模具,分别各自呈现器物的一半形状。而后,将两块立体模具箍紧固定。再后,从模具口浇铸进铁水。于是,物事的立体形状就全貌呈现出来了。复合范的优势,一是能够精确呈现器物的立体全貌,二是能够铸造庞大而复杂的礼器、兵器或大型工具。

1953年,河北兴隆发现了一处燕国冶铁遗址,其中有大批的铁范,而且大多数都是复合范。还有六角梯形的锄范、双镰范、范、斧范、双凿范、车具范等,其制作之精美,形制之复杂,都令我们惊叹不已!

第四大进步,是铸铁柔化技术的发明。

铸铁柔化,就是增强生铁的韧性,克服其脆硬易折的缺陷。根据当代科学技术的复原分析,这种技术主要包括三个基本方面。

一方面,对生铁铸件进行可锻化热处理,也就是重新烧红并进行反复锻打,达到氧化与一定程度的脱碳,并析出部分石墨。这样的产品,因折断后呈现略近白色的质地,被称为“白心铸铁”,其韧性比原先的铸铁要强很多。后来,这一技术继续发展,战国晚期已经出现了韧性更强的“黑心铸铁”。这一技术,就是长时间地加热、锻打、淬火,柔韧性比白心可锻铸铁更强。

另一方面,对生铁件加热、氧化,使其大幅度脱碳或完全脱碳,从而形成两种产品:一则,脱碳不完全时,铁器件成为外层是钢而内在是铁的复合组织;二则,脱碳大体完全时,白口组织消失,铸件全部由铁变钢,但还保留了原有的气眼、缩孔等特点。

第三个方面,利用控制淬火程度的方法,创造出表面软而内在硬的复合铸件。这一技术的实质,是器物的表面为低碳纯铁,中心却是硬度很高的钢。在实践应用中,这种铸件适合于打造兵器——磨去表面低碳软铁,以中间层作为锋利的刃口,成功解决了兵器既要坚固锋利又要质地柔韧的双重需要。

中国生铁柔化技术的发明与应用,比世界其他国家早了两千余年。欧洲直到18世纪,才有了白心可锻铸铁;美国直到19世纪,才有黑心可锻铸铁。

第五大进步,是固体渗碳制钢技术的发明。

依据春秋战国时代的兵器遗存,尤其是剑器遗存,经中外当代科学家的鉴定分析,春秋战国之交,已经发明了固体渗碳制钢技术。据考证,这种技术在春秋时代的剑器里已经体现出来,其基本环节是:将块炼铁放进炽热的木炭里,长时间加热,使其渗进碳成分,而后反复锻打,成为碳钢片。然后,又将碳钢片对折锻打,再多层折叠锻打。打造成兵器后,再以淬火、正火等热处理工艺处理,以更好地改进钢材性能。战国史专家杨宽先生考证,李斯在《谏逐客书》中所说的秦王嬴政佩带的“太阿之剑”,就是用这样的工艺打造出来的优质钢利器。

至今,在河南、湖北、江苏等地,还流传着一种民间冶炼方法——焖钢。就是把熟铁块放在陶制或铁制容器里,按照一定配方加进渗碳剂,再加进含有磷的骨粉作催化剂,然后密封,加热,成为渗碳钢材。焖钢完成之后,反复折叠锻打这种渗碳钢材,便是一种极其锋利的兵器。

战国冶铁技术的发展,刺激了铁矿采掘行业的大规模发展。据《山海经·五藏山经》记载,当时有明确地点的铁山,共有37处,大体分布在今日河南、湖北、陕西、山西地区。又据《战国策》记载,当时天下最著名的铁矿,是韩国宜阳的“铁山”。

这些铁山的生产手段,也很发达。据对湖北大冶铜绿山发现的战国铜矿山遗址考察,发现当时已经有效地采用了竖井、斜井、斜巷、平巷相结合的方式,创造了分层填充的上层开采方式。其竖井的交通孔道深达五十多米,开采区为多层分布,通风排水等都得到了合理解决。

战国时代的冶铁行业获得极大发展。依据史料,当时的各大战国都有难以计数的冶铁作坊。各个国家为了对这一极其重要的生产领域进行有效管理,设置了“主铁官”、“左采铁”、“右采铁”等职能机构。据史料记载,当时韩国的冶铁业最为发达,拥有最多的冶铁作坊。当时韩国土地上的冥山、宜阳、棠溪、墨阳、合膊、邓师、宛冯、龙渊、太阿等地,都是铁工场的聚集地。

近年,在山东淄博的战国临淄古城遗址,发现了冶铁作坊六处,分布面积达九十余万平方米。最大的一处,面积竟达四十多万平方米。河北易县发现的燕国下都的冶铁作坊遗址有三处,最大一处的面积达到了三十万平方米。如此巨大的铁工场,大量存在于两千多年前的中国,实在令我们惊叹!

4.铁器应用的普及

战国冶铁技术的发展,极大地推动了铁器的普遍使用。

(1)铁制农具的普遍使用

铁农具的普遍使用,是进入铁器时代的最根本标志。从春秋早期开始,发达的诸侯国如齐国,就已经大力推行铁农具了。当时的齐国丞相管仲认为,必得使铁,然后成为农,然后成为车,然后成为女(织),“不尔而成事者,天下无有!”也就是说,只有使用铁工具,才能提高农耕、车辆、纺织等行业的生产水平。

进入战国时代,使用铁农具已经成为普遍现象。在当时,叫做“铁耕”。如果哪个地区不用铁耕,反倒是异乎寻常的事情了。据周昕先生的《中国农具发展史》考证,战国时代使用的铁制农具已经达到近二十种之多。山东、河南等地发掘出春秋战国的大量铁制农具,已经最充分地证明了铁制农具使用的广泛性。