折戟沉沙铁未销,自将磨洗认前朝,细说冷兵器时代的冶铁革命

折戟沉沙铁未销,自将磨洗认前朝,细说冷兵器时代的冶铁革命

从世界历史的角度来说,我国古代的冶铁历史以及冶铁技术一直处在世界顶端水平,在古代冷兵器时代,冶铁技术的高低代表的是军事水平的强弱,商周时期就已经形成的相对成熟的青铜冶炼技术,这也为中国古代后来的冶铁术的发展打下了良好的基础。除此之外,中国古代冶铁技术的迅速发展还和水排的发明以及工商业的发展有很大的关系,我国古代的冶铁技术不仅仅影响了中国古代冷兵器的发展、延续,同时,当时的冶铁技术在世界上也颇具影响力。冶铁技术和朝代的发展一样,都经历了时代的变迁和个人的努力,你知道吗?最早中国古代的人工铁器其实是用陨铁做的。

冶炼陨铁的铁器时代

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根据相关的考古资料表明,中国古代的冶铁技术是在青铜器的冶炼水平达到一定程度之后而衍生出来的新技术,早在商周时期,人工冶铁技术就已经出现并发展起来了。只是直到西周末年的时候,人们仍然是在冶炼陨铁而不是现在我们认为的从地下矿业中挖掘出来的铁矿石,那个时候的人们第一次认识到的铁器也是用陨铁造就的,铁陨石主要由铁镍合金组成,一般含镍4~10%,极少数陨铁中的镍含量可以高达60%。陨铁的绝大部分都是可锻的。

在古代的许多文字书籍之中,我们可以找到有关陨铁的部分信息,这些只言片语足可以证明对我国古代就已经出现了天降陨铁的情况,根据《酉阳杂俎》记载:“毒槊,南蛮有毒槊,无刃,状如朽铁,中人无血而死。言从天雨下,入地丈余,祭地,方撅得之。甲,辽城东有锁甲,高丽言:前燕时,白天而落。”而关于中国古代最早的冶铁原料是陨铁的说法,是考古学家从检测的一些铁器的成分表得出的,除了对曾经生产出来的铁器成分进行检验之外,考古学家在其他地区挖掘出来的陨铁石也足以证明在我们所不知到的古代早期时候,我们的地球曾经迎接过许多这样的“天外来客”。

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在商周时期,这些采用陨铁制成的铁器并不属于全然的铁制品,因为这些由陨铁制成的兵器的柄部是用青铜铸就完成的,毕竟在那个时期这些天赐的铁质材料还是比较稀少的珍贵存在,若是都用这样的原材料去制作武器自然不够,陨铁的发现到使用之间经历了很长的一段时间,在确定它能够被使用且作用强大之后,它才真正的被当做了和青铜一样,甚至是比青铜更为贵重的材料来制作武器装备。沈括曾经这样记载过陨铁:“是时火息,视地中只有一窍如杯大,极深,下视之,星在其中,荧荧然。良久渐暗,尚热不可近。又久之,发其窍,深三尺余,乃得- -圆石,犹热,其大如拳,一头微锐,色如铁,重亦如之。”

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冶铁技术的真正出现和发展

在上周时期出现的冶炼陨铁的技术并不能够算是真正的冶铁技术,冶铁技术的真正出现应该算是在春秋时期,这一时期地球上本来存在的一些铁矿才真正的被发现,铁矿的发现使得冶铁技术得到了进一步的发展,冶铁技术开始真正的成为了一种被重视的专业技术。《管子地数篇》中提到过:“凡天下名山五千三百九十一,...出铁之山三千六百有九”这是迄今为止能够找到的关于铁矿的最早古籍记载,通过这些文字我们可以推断出大约早在春秋时期,古时候的人们就已经凭借自己的力量发现了埋在山体之中的铁矿石,并就此展开了古人的冶铁大业,当然在这段文字记载中的一些信息并不十分准确,因为按照这段文字的记载,当时的山大约有超过一半的都存有铁矿石,这应该不是现实存在的情况。

在冶铁技术的作用在被发现之后,它就成为了古时候官方特有的一种权利,冶铁这一项工作只能够由官方进行派遣还能够进行作业,大约是从汉武帝开始,冶铁业真正的成为了官营手工业的一种,成为了被皇家掌控在手里的一项黄金级别的产业。在冷兵器时代冶铁业的发展水平基本上就代表了这一个朝代的军事水平程度,为了能够提升冶铁技术,并以此来进一步的发展自己国家的军事实力,古时候的人们对于这方面的技能提升非常重视,我国古代的冶铁方法有很多种,包括块铁渗碳法,炒钢法,灌钢法,百炼钢法等等方法。

多种多样的冶铁方法

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煅铁技术是冶铁的一种方法,根据《论古代冶铁技术》记载:“块冶铁技术块炼铁也称为锻铁,是在较低的冶炼温度下由铁矿石固态还原得到的铁块。冶炼块炼铁,一般是在平地或山麓挖穴为炉,装入高品位的铁矿石和木炭,点燃后,鼓风加热。当温度达到1000°C左右时,矿石中的氧化铁就会还原成金属铁,而脉石成为渣子。”

这样的冶铁技术放在现代来说是非常稚嫩而粗糙的,但是在相对落后的古代,这种技术也非常稀有,虽然这种方法能够锻炼出一定的铁,但其实存在着很多的缺点以及致命的缺陷。首先这种方法所要采用的木炭燃烧法主要消耗的木炭数量是非常庞大的,同时因为温度的要求,整个工作过程中都需要有大量的人员去保持住这样一个温度,所以这样的冶炼方法,既耗时耗力又会产生很多的杂质,属于比较下等的冶铁方法。

“百炼成钢”这不仅仅只是一个形容经历的成语,事实上,在古代这样一个成语的真实情景描述的是冶铁的一种方法,这种方法就是通过反复锻打来磨练铁制,最终打造出看似又轻又薄,实则斤两不减的百炼钢。根据《论古代冶铁技术》一文记述:“中国古代将炒钢经反复折叠锻打变形而制成的钢及其工艺。其特点是反复加热锻打。多次反复锻打可排除钢中夹杂物,减少残留夹杂物的尺寸,从而使其成分趋于均匀,组织趋于致密,细化晶粒,改善钢的性能。”相比于第一种相对稚嫩的冶铁方法来说,显然这种百炼成钢的冶铁方法更加成熟,它算是在前者的基础上经过改良加工而成的一种技术手段,它继承了前者冶炼方法的优点同时改进了它的杂质过多的缺点,使得这种冶铁方法锻造出来的铁制品的杂物进一步的减少。多重锻造的方法是那些铁质的分布更加均匀,用这样的原材料制造出来的武器在冷兵器时代里是不可多得的利器。

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除了这两种方法以外,还有一种叫做炒钢法的冶铁技术,炒钢技术的原材料是生铁,而与其他冶铁技术的操作相同的是,他们需要用极高的温度把生铁加热到一定的状态,然后再进行操作,一般这种冶铁方法所产生出来的产品都是比较高等级的钢铁,这一种技术在当时的世界上是最先进的冶铁技术,大约是在西汉时期,这种方法就已经被普遍应用在钢铁产业中了,在东汉《太平经》中就有关于这种冶铁技术的相关记载和描述。

根据《太平经》卷七十二记载:“使工师击治石,求其铁,烧冶之,使成水,乃后使良工万锻之,乃成莫邪耶。”

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在古代来说,这种炒钢法的冶铁技术是最为先进的一种,它的主要制作精髓就是把生水冶炼成为熟铁,熟是整个制作过程的核心,根据《天工开物》 卷十四"五金铁”条云:“铁分生熟,出炉未炒则生,既炒则熟"若造熟铁,则生铁流出時相连数尺內,低下数寸筑-方塘,短墙抵之。……若济阳诸冶,不知出此也。”

在古代只有炒钢法这一种冶炼钢铁的方法能够制造出熟铁,前面两种方法制造出来的铁器是生铁,单就把它们锻造成为冷兵器的作用来说,被人熟铁的质量和适用范围更好一些,这种技术的进步在冷兵器为主的古代社会里极具优势。这些冶炼工程的方法都离不开鼓风系统的作用,鼓风系统以及水排的发明是促进冶铁技术进一步发展的一大推动力,毕竟如果动力系统不经过更新的话,冶铁技术的发展必然会受到人力资源的限制。

唯爱大唐言:

冷兵器时代的冶铁技术不断更新发展,直接影响的是士兵战斗时武器装备等级,军强则国强,国强则民富,所以在古代很长一段时间里,中国在国际上的地位都是超然的存在,甚至有段时间皇帝还被称为“天可汗”。如此泱泱中华,才能在历史洪流的冲刷下毅力不倒。


参考文献:《论古代冶铁技术》、《酉阳杂俎》、《管子地数篇》、《太平经》、《天工开物》



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