中华学生百科全书-第175章

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所以，人们就称这种合金为“青铜”。
　　　　成书于春秋战国的《考工记》，便对工匠们在长期的冶炼实践中，逐渐
认识到的合金的成分、性能和用途之间的关系，做了全面的总结，并提出了
著名的“六齐”规律。“六齐”就是“六剂”，也就是六种合金配方。这是
世界上最早的合金配比的经验性科学总结。
　　　　名闻世界的司母戊大方鼎便代表了青铜时代的青铜冶铸技术水平。
　　　　司母戊大方鼎是在河南安阳发掘出来的。关于它的出土，还有一段插曲：
　　　　1939　年　3　月的一天夜晚，位于河南安阳武官村的吴氏故园中，人影憧憧，
还不时有灯光闪过。只听有人用很低但又很有力的声音说：“大家再加把劲，
马上就要挖出来了！”这些人在干什么呢？原来，3　天前，有人说在这里发
现了个大宝贝，于是，便找了几十个人来帮忙挖掘。因为当时正是中华民族
灾难深重的年代，日本侵略军随时都有可能进村骚扰，所以，村民们不敢白
天挖掘，只得晚上悄悄地干。这已经是第三天夜晚了。
　　　　铁锹声又响了一阵，人们终于看清楚了，他们挖的宝贝是一个青铜大方
鼎。这么大的东西注哪里放呢？村民们都觉得很难办。一位年长的老者说：
“我看这样吧，咱们先用柴草盖起来，谁也不要走漏风声，等找到合适的地
方再把它转移走。”

　　　　事情就这样定了。谁知，消息还是传了出去。日本侵略军的头目听说武
官村挖到了宝贝，便把村长叫了去，让他赶紧把宝贝给送去。村长一去日本
军营，村民们便知大事不好，立即聚集到一块商量对策。最后大家一致决定，
把大方鼎再埋入地下。并表示，即使脑袋掉了，也不能让大方鼎落到敌人手
里。结果，敌人使尽了毒招，也没有找到大方鼎。
　　　　大方鼎一直在地下埋着，直到日本帝国主义投降后，人们才在　1946　年　6
月，把它重新挖了出来。因大方鼎的内壁上铸有“司母戊”3　个字，所以人
们就称它为“司母戊大方鼎”。
　　　　学者们考证，“司母戊”的“司”字，意思是“祭祀”。“司母戊”连
在一起，便是“祭祀名字叫做戊的母亲”的意思。长期以来，学术界一直认
为，第二十八代商王武乙的妻子叫做“戊”，因此这大方鼎是武乙的儿子文
丁为祭祀母亲“戊”铸造的。
　　　　司母戊大方鼎作为商代晚期的青铜器则是无疑的。它高　133　厘米，长　100
厘米，宽　79　厘米，重达　875　公斤，是我国现存的最大青铜器，也是世界罕见
的青铜器精品。
　　　　青铜器的铸造过程本来就很难，铸造这么个大鼎，更是难上加难。铸青
铜器，首先要制作泥范，这泥范就像现在的石膏模。泥范又分内范和外范，
熔化的铜汁浇注在内范与外范之间的空隙中，待冷却后，拆毁内落、外范，
经磨光修整，便铸造出了所需的青铜器。如果想要花纹，把花纹雕刻在外范
上就行。这是铸造一般小件青铜器的方法，而要铸造司母戊大方鼎这一庞然
大物，则必须采用多个泥范分别铸造的工艺。人们从大方鼎身上的铸痕中看
到，铸大方鼎时，鼎身的每一边都用了八块外范，鼎足则用了三块外范，即
使是鼎耳，也是单独作范，铸成后另外焊接上去的。如此多的外范，竟铸得
如此严丝合缝，不能不让人称奇。
　　　　另据推算，铸造司母戊大方鼎，至少要熔化一千公斤铜、锡、铅等各种
金属原料，当时的坩埚，一般只能盛　12．5　公斤的溶液。因此，铸鼎时，要用
七八十个坩埚同时熔铜。这样一来，就得有几百人密切协作才行。你可以想
象得出，当时的场面会是多么的盛大。
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　卓越的冶铁技术——沧州铁狮
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　天然的纯铁在地球上几乎找不到，人类最早发现和利用的铁，便是天空
中落下来的陨铁。我们的先人大约是在商王朝（公元前　1300　年左右）时，对
陨铁有了认识，并加以利用的。我国对陨铁的发现和利用虽然比埃及晚，但
却是最早进行人工冶炼铁的国家。最迟在春秋时期，我国的劳动人民就掌握
了冶铁技术。人们发明了高大的竖炉，以木炭为冶炼燃料，用皮口袋鼓风来
使炉温升高，冶炼出世界上从未有过的生铁，使我国的冶炼技术后来居上。
而在欧洲，直到公元　14　世纪，才炼出生铁，比中国晚了　1000　多年。我国的
考古工作者曾在江苏六合程桥出土了春秋晚期的一种铁丸，经科学鉴定，这
种铁丸就是用白口生铁铸造的。这是到目前为止我国出土并且经过分析的最
早的生铁实物，也是世界上最早的生铁实物。
　　　　“生铁”是相对于“熟铁”而言的，它是人们根据铁含碳量的多少，而
给铁划分出的两个类别，一般我们把含碳量小于　0．05％的铁叫熟铁，把含碳
量大于　2．0％的铁叫做生铁。

　　　　在我国古代，生铁最早主要是用来铸造家具和手工业用器，但到后来，
随着生铁应用范围的扩大，一些大型和特大型铁铸件便不断问世了。浙江北
雁荡山能仁寺，曾铸有一口上口直径为　2．2　米，高为　1．55　米的大铁锅，这口
大铁锅据锅上的铭文记载，重二万七千斤。五代后周时期，河北沧州还铸有
一个铁狮子，这狮子重达五万余斤。那么，这么重的铁铸件，是怎样铸出来
的呢？
　　　　沧州铁狮在河北沧县旧州城内，距沧州市　20　公里，沧州古城又名狮子
城，就是因铁狮子而得名。铁狮铸于公元　953　年。相传是周世宗北征契丹时，
罚罪人铸此，以镇守州城。铁狮身高　3．8　米，头部　1．5　米，通高　5．3　米；通
长　6．5　米，身躯宽　3　米，总重量约五万余斤，是我国早期最大的铁铸件。
　　　　铁狮栩栩如生，历经千年，雄风犹存，即使是在眼下，要铸这么庞大的
活灵活现的铁狮子，也不是一件容易的事。先人们采用的是中国传统的泥范
铸造技术，按照分节叠铸方法而成的。狮腹内壁光滑，当是用整块泥模为芯；
外观有明显的范块拼接痕迹，显然是分段接铸而成的。从拼接痕迹上看，范
块的尺寸大小不同，像四肢和左、右肋的范块就有　13　种规格。狮身各段铸范
共　300　余块，另加背上莲花盆　65　块，总共约有　400　多块外范。仅从这众多的
外范块数来看，就可见铸造工艺之复杂，也足见我国铸造技术的水平。
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　古代最先进的制钢技术——灌钢
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　世界上，在　1740　年坩埚制钢法发明之前，最先进的制钢技术，是算中国
古代创造的“灌钢”冶炼法。
　　　　“灌钢”，又称“团钢”。它是由生铁和熟铁合在一起冶炼得到的一种
含碳量较高、且质地均匀的优质钢，（含碳量在　0．05％～2．0％的铁称为钢）。
这种具有独创性的灌钢冶炼方法，至少在南北朝时期就已经发明了。除了那
些无名英雄之外，从文献记载上，我们知道的这种先进技术的最初实践者，
就是北朝东魏、北齐间（公元　550　年前后）的著名冶金家綦毋怀文。
　　　　綦毋怀文是个讲究“道术”的人，在北齐的信州做过刺史。他曾炼造出
一种“宿铁刀”。这“宿铁”，就是后世所说的“灌钢”。《北史·艺术列
传》里记录有他的这一发明创造。书中记载说：
　　　　“怀文造宿铁刀，其法烧生铁精，以重柔铤，数宿则成刚（钢）。以柔
铁为刀脊，浴以五牲之溺，淬以五牲之脂，斩甲过三十札。”
　　　　这段话的意思是说：綦毋怀文制造有宿铁刀。他的方法是，选用品位比
较高的铁矿石，冶炼出优质生铁，然后把液态生铁灌注到熟铁上，这样几度
熔炼，就成了钢了。钢炼成之后，他便以熟铁作刀背，用钢作刀锋，并用动
物的尿和油脂来淬火。用这种方法制造的宿铁刀，能一下子砍断　30　多块叠放
在一起的胄甲片。
　　　　从这段记载中可以看出，綦毋怀文不仅最早实践了“灌钢”冶炼法，还
创造了畜尿和油脂两种淬火介质，这是綦毋怀文在钢的热处理技术上的一大
创新。在綦毋怀文之前，人们一般都用水作为淬火的介质，而綦毋怀文用牲
畜尿和动物油脂作为冷却剂，一方面扩大了淬火介质的使用范围；另一方面，
也是更重要的，是可以获得不同的冷却速度，从而得到不同性能的优质钢。
　　　　灌钢法是我国古代炼钢技术上的卓越成就。它的发明和推广，对于增加
钢的产量，改善兵器、农具和手工工具的质量，都有着重大的意义。因此，

隋唐时期，这种方法受到了冶炼家的垂青；而到宋朝，则流行于全国，并有
所创新和完善，成为当时的主要炼钢方法。在沈括的《梦溪笔谈》中，除了
记有当时的冶炼方法外，还首次提到“灌钢”一词。他说：
　　　　“世间锻铁所谓钢铁者，用柔铁屈盘之，乃以生铁陷其间，封泥炼之，
锻令相入，谓之团钢，亦谓之灌钢。”
　　　　这话的意思是说：社会上所说的炼钢，就是在炼钢炉中，把熟铁屈绕成
盘，并将生铁片嵌在盘绕的熟铁条中间，然后用泥把炼钢炉密封起来烧炼。
待炼成后取出来锻打。用这种方法炼出来的钢，就称为团钢，也叫灌钢。
　　　　时至明代，这种灌钢的冶炼技术又有了很大程度的发展。著名科学家宋
应星在他所著的《天工开物》一书中，详细地记述了当时的灌钢工艺。他说：
　　　　“凡钢铁炼法，用熟铁打成薄片如指头阔，长寸半许，以铁片束包尖紧，
生铁安置其上，又用破草履盖其上，泥涂其底下。洪炉鼓鞴（bèi），火力到
时，生钢先化，渗淋熟铁之中，两情投合。取出加锤，再炼再锤，不一而足。
俗名团钢，亦曰灌钢者是也。”
　　　　宋应星这段话的意思是说：炼钢的方法，是先把熟铁打成像手指头那样
宽，一寸半左右长的薄片，然后用熟铁片束包扎紧，再将生铁放在扎紧的熟
铁片上面。随后，盖上破草鞋（要用沾有泥土的，这样才不致于立即被烧毁），
另外，在铁片底下还要涂上泥浆。当这一切都做完之后，把它放进洪炉里，
用劲鼓风，达到需要的温度时，生铁便先熔化成铁液，渗淋到下面的熟铁中，
两者便互相融合了。这时，就可取出锤打。经过再炼再锤，反复多次，才行。
这样锤炼出来的钢，俗称团钢，也叫灌钢。
　　　　我们不难发现，明代灌钢的冶炼方法已跟宋代大不相同：人们不再用泥
封炉，而改用涂泥的草鞋遮盖；不把生铁片嵌在盘绕的熟铁条中，而把生铁
片覆盖在捆紧的熟铁片上。这两种方法的改进是具有很大进步性的。正如杨
宽先生在《中国古代冶铁技术发展史》一书中所分析的那样：“他们不用泥
封而用涂泥草鞋来遮盖，一方面是使炼钢炉依然能够从空气中得到氧，使生
铁在还原气氛下熔化；一方面是使大部分火焰反射人炉内，以提高冶炼温度。
他们把熟铁打成薄片后夹紧捆住，无非使生铁的铁液能够准到若干熟铁薄片
的夹缝中，增加生铁和熟铁的接触面，使熟铁易于吸收生铁的铁液，能够使
碳分均匀地渗入。”
　　　　明代，除了宋应星所记述的这一改进的灌钢技术外，还产生了一种新型
的灌钢冶炼方法，这就是“苏钢”冶炼法。“苏钢”是灌钢发展的高级阶段，
灌钢的优点在这里得到了最充分的表现。
　　　　相传，“苏钢”是由江苏人发明的，所以称为“苏钢”。它的冶炼方法，
明朝的唐顺之，在他所著的《武编·前编·铁》中有简略的记载，他说：“以
生铁与熟铁并铸，待其极熟，生铁欲流，则以生铁于熟铁上，擦而入之。”
也就是说，把生铁与熟铁放在一块冶炼，等到生铁熔化，铁汁欲流时，则将
生铁水擦入熟铁中，灌钢就炼成了。
　　　　“苏铁”冶炼法创造出来以后，曾在明末、清代盛行一时，直到近现代，
还有冶炼家用这种方法炼钢，但方法又大大地进了一步。它的具体操作要点
是：
　　　　炼钢时，先把没有经过锻打的熟铁（料铁）放到炉内，鼓风加热。两分
钟后，用火钳钳住生铁的一端斜放在炉口内，继续鼓风，使炉内温度不断升
高。当炉温升到　1300℃左右的时候，斜搁在炉口内的生铁的一端开始熔化，

开始不断地滴铁水，这时，炼钢工人便用大铁钳钳住生铁在炉外的一端，左
右移动，使铁水均匀地淋到熟铁上。同时，不停地翻动熟铁，使熟铁各部分
都能均匀地吸收铁水。淋完两次后，便把熟铁夹到铁砧上锻打。去除杂质，