「人类经济万年史」041中国春秋战国时代冶铁技术
中国春秋战国时代冶铁技术
公元前8 至前3 世纪大体上相当于中国的春秋战国时代。公元前770 年周平王东迁标志着春秋的开始，公元前221年秦始皇统一中国则是战国时期的结束。中间以公元前476 年划线，以前为春秋时期，以后为战国时期。
在人类历史上最早发现和使用的是陨铁，陨铁是天上掉下来的陨石(铁、铬、镍的混事物）经锻打制成的。中国在商代和西周初年已使用陨铁。
人类使用铁的第二个阶段是用" 块炼法" 炼铁。这种方法是把铁矿石放在炉中加热，出炉时呈海绵状的固体块，经反复锻打制成铁器。用这种方法制成的铁数量少、质量差，中国最迟在西周晚期，已使用此法炼铁。《诗经.秦风.驷铁》载" 驷驖孔阜" 一语，注家解释说马色如铁故名驖。" 驷驖孔阜" 意为四匹铁颜色的肥大的马。用铁的颜色来形容马，说明铁已成为常见的物品。这首诗时间上应为西周末年的诗，所以说明了西周末铁已成为人们习见的事物。另外，河南三门峡虢国贵族墓中出土了西周晚期的铜柄铁剑。
人类使用铁的第三个阶段是用" 生铁冶铸法" 冶炼铸铁(生铁）。这种方法是把铁矿石放在炉内熔炼，使铁矿石熔化成液体，而后铸造器物。中国在春秋时期已能冶炼铸铁。《左传》昭公二十九年(公元前513 年）载：" 晋赵鞅、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。" 要把有不少法律条文的刑书铸在铁鼎上，说明当时已能铸造有铭文的大型铁器。考古已发现了春秋晚期铸造的铁鼎，如：1976年4 月湖南长沙杨家山65号墓出土了春秋晚期的铁鼎，1977年7 月长沙窑岭15号墓又出土了春秋战国之际的铁鼎。经金相学鉴定上述两个铁鼎均系铸造。
铸铁的出现是科技史上的一件大事，据历史记载和考古发现，中国出现铸铁是在公元前7 至前6 世纪，欧洲是在13至14世纪才使用铸铁的，约晚于中国19个世纪。
春秋时期中国已经出现了钢。《越绝书》和《吴越春秋》曾载有欧冶子、干将、莫邪铸剑的记载。1976年长沙杨家山65号墓出土了春秋晚期的一把钢剑，经分析，金相组织为含0.5 左右的中碳钢，说明春秋晚期确实出现了钢。
春秋时期中国使用铁器已有一定的普遍性。《国语.齐语》载管仲对齐桓公提出以甲兵赎罪的建议时说：美金(青铜）用来铸造剑、戟等兵器、恶金(铁）用来铸造鉏(锄）、夷(锄类工具）、斤(镢）、■(斧类工具）。《管子.小匡》也有类似的记载。考古不仅发现了春秋时期的铁兵器，也发现了春秋时期的铁农具。如：1956年在山西侯马市北西庄春秋遗址中出土铁残犁铧，说明铁被运用于生产工具方面。1977年又在陕西凤翔秦都雍城秦贵族墓葬中发现了春秋早期的铁镈(锄类工具）。铁兵器也已出现，甘肃灵台县景家坪春秋时期的墓葬中出土了一把铜柄铁剑。
战国时期中国的冶铁技术不断进步，这主要表现在生铁柔化技术的出现，铁器的使用和制钢技术的进步诸方面。生铁柔化技术是战国时我国冶铁技术的又一大成就。这种技术是把生铁铸件经过热处理或将铸件加热后反复锻打，使其内部含碳量和组织结构发生变化。经过柔化处理的铸件，提高了韧性，减少了脆性，扩大了铸铁的使用范围，提高了铸铁的质量。考古发掘的实物说明生铁柔化技术出现在春秋战国之交。洛阳市水泥制品厂古遗址中出土的铁锛，经鉴定是公元前5 世纪经过柔化处理的铁铸件。铁锛表面产生了一毫米左右的珠光体层，增强韧性，改善工具性能。战国中、晚期的铁器遗物中，经柔化处理的更多，1951年河南固围村出土的铁带钩，1957年湖南长沙出土的铁铲、1965年河北易县燕下都44号墓出土的铁镢等，都是经柔化处理的展性铸铁。在欧洲经柔化处理的展性铸铁是18世纪出现的，比中国晚了不少世纪。
战国时期铸造铁器出现了铁范，原来使用陶范，陶范只能使用一次，反复制作陶范费工费时，使生产效率受到限制。战国时出现了铁范，1953年在河北兴隆古洞沟战国晚期燕国遗址中发现了40付87件铁范，其中有钁范、锄范、镰范、斧范等等。这种范可以连续使用，铸造的器物质量好，不必作太多加工即可使用，提高了劳动效率和降低了成本。欧洲一些国家16世纪才开始使用金属范，比我国约晚19个世纪。
战国时炼钢和热处理技术也有较大发展和应用。这时的钢是由用铁块加热反复锤打渗碳制成的，称之为" 百炼钢".战国时的钢制品屡见不鲜。如江西新干县袁家村战国粮仓遗址出土的两把铁斧，刃部有钢。西安半坡村第98号秦墓出土的铁凿，经检验，是含碳量较高的钢。河北易县燕下都44号墓出土的5 种51件铁兵器中，有6 件经金相考察发现其中5 件是钢制的。
战国时期铁器已经普遍使用。《管子.海王篇》说：" 今铁官之数曰：一女必有一鍼，一刀，若其事立。耕者必有一耒、一耜、一铫，若其事立。行服连轺辇者必有一斤、一锯、一锥、一凿，若其事立。不尔而成事者，天下无有。" 《管子.轻重乙篇》载齐桓公的话说：" 衡谓寡人曰：一农之事必有一耜、一铫、一镰、一鎒、一椎、一铚，然后成为农。一车必有一斤、一锯、一釭、一钻、一凿、一銶、一轲，然后成为车。一女必有一刀、一椎、一箴、一鉥，然后成为女。请以令断山木、鼓山铁，是以毋籍而用足。" 《海王》、《轻重乙》等篇一般均认为是战国时期的著作，反映了当时农业、手工业中普遍使用铁器的情况。考古发现了大量铁制农具和手工业工具，也有助于说明这一点。1950年、1951年、1952年在河南辉县固围村战国墓葬中出土的" 铁器有犁4 、镢4 、锄36、铲10、镰1 、斧12、凿1 、削5 、刀类9 、钉1 、铁带钩1 、匕首1 、其他铁器8.此外，还有铁铤铜镞86，共179 件。"1955 年石家庄市庄村赵国遗址发现的铁农具，占这个遗址出土全部铁、石、骨、蚌质工具的65％。1964年至1975年间在河南新郑县郑、韩故城内西南部(仓城村南）发现战国时的铸铁作坊，面积达四万平米，出土残炉一座、烘范窑一座和一批陶范及铁器。陶范能看出器形的有镢、锄、镰、铲、锛、凿、削、刀、剑、戟、箭杆和带钩十余种，以镢、锄范数量最多，出土铁器也以镢、锄的数量最多，此外还有铲、锛、刀、削、凿、镰、锥等。1977年于河南登封县告城镇古阳城遗址发现战国时冶铁遗址，出土大量陶范，其中能看出器形的有镢、锄、镰、斧、刀、削、戈、箭杆、环等，还出土了残铁锄、残铁镢等铁器。1964年于河北易县燕下都22号遗址出土铁器65件，其中有50件是生产工具，计有刀12件、刮刀2 件、凿1 件、镢6 件、锤1 件、锥17件、斧7 件、锄1件、镰2 件、铲1 件。1953年于河北兴隆县寿王坟战国冶铁遗址中出土铁范87件，其中锄范3 、镰范2 、镢范47、斧范30、凿范2 、车具范2 ，绝大多数均为生产工具用范。1957年干扰顺市莲花堡燕国遗址中出土铁器近80件，均为生产工具，其中镢60多件、锄2 、镰2 等。1974年于广西乐平县银山岭战国墓出土的181件铁器中，其中170 余件为生产工具，其中有锄89、斧10、锛6 、凿6 、刮刀59、削9.这些考古发掘出的材料，充分说明战国时铁器在农业、手工业中普遍使用，已经取代了石器、木器、蚌器，成为主要的生产工具。所以，战国已经进入了铁器普遍使用时期。
铁器的使用已很普遍，有的学者据1927年至1980年171篇考古发掘的报道、简报、报告指出，发现的战国时期的冶铁遗址，出土铁器的有辽宁、吉林、内蒙、河北、河南、山东、山西、陕西、甘肃、宁夏、江苏、浙江、安徽、湖北、湖南、江西、四川、云南、广东、广西新疆等21个省(自治区）的100 个县(市），约192 个以上的地点。不仅冶铁遗址的发现和出土铁器遍及韩、赵、魏、齐、楚、燕、秦七国统治区，而且在边疆少数民族聚居区也有铁器出土，说明边疆兄弟民族也使用了铁器。出土铁器的种类已超出《管子》中《少匡》、《海王》、《轻重乙》诸篇所述的范围、种类。出土的农具有：镰、臿、锄、铲、耙、犁等，出土的手工业工具有：斧、锛、凿、钻、锤、削、锥、针及铁范等；出土的兵器有剑、戟、矛、匕首、刀、杖、镞、弩机、鐏、胄等；其他用具有：鼎、釜、盘、权、颈锁、脚镣、车具、带钩、环、管、钉等等。这些用具涉及到了人们生产，生活的各个方面。
由于冶铁技术的发展，铁的质量提高，春秋晚期铁已经开始用做兵器。到了战国，战争次数频繁、规模扩大，铁兵器也日益普遍使用。战国晚期铁兵器已成为大量使用的重要兵器。文献记载的战国时的铁兵器有" 铁剑" 、" 铁椎" 、"铁釶(矛）" 、" 铁甲" 、" 铁杖" 、" 铁钩钜" 、" 铁殳" 、" 铁銛" 等。宛(今河南南阳），战国时先后为韩、楚占有，这里冶铁业发达，以出产铁兵器而闻名。《商君书.弱民》载：" 楚国之民，……宛钜(钢）铁釶(矛），利若蜂虿(蝎类毒虫）。" 《荀子.议兵》载：" 楚人……宛钜铁釶，惨如蜂虿。" 楚国因以产钢铁制作的矛而闻名，引起别国的恐惧不安。如秦昭王曾说：" 吾闻楚之铁剑利而倡优拙，夫铁剑利则士勇，倡优拙则思虑远。夫以远思虑而御勇士，吾恐楚之图秦也。" 韩国也以出产铁兵器而闻名，《史记.苏秦列传》载：" 韩卒之剑戟，皆出于冥山、棠溪、墨阳、合伯、邓师、宛冯、龙渊、太阿，皆陆断牛马，水截鹄雁，当敌则斩坚甲铁幕，革抉(射箭时用的皮制臂套）芮(楯），无不毕具。" 从苏秦的话中，可知战国时韩国是个重要的钢铁工业区，并有一些地区以制兵器而闻名，如棠溪、墨阳、宛、邓、龙渊、太阿。这些地区所铸造的剑戟能" 陆断牛马，水截鹄雁" ，能" 斩坚甲铁幕" ，说明已能把生铁锻造成钢，而且炼钢的技术水平已达一定高度，并能在一定程度上较普遍地使用。从考古发掘来看也是铁兵器日渐增多。如1964至1965年于河南新郑县郑、韩故城东城内西南部(仑城村南）发现战国铸铁作坊，从发现的陶范器形看有刀、剑、戟、箭杆等兵器器形。1952-1956 年于湖南长沙东南郊月亮山等战国晚期楚墓中出土铁器有剑7 、戟1.在湖南" 衡阳市公行山十八座墓出土铁器20件，其中有剑7 件，矛4 件，戟1 件".1965年在河北易县燕下都44号墓中出土的铁器79件中有胄1 、剑15、矛19、戟12、鐏(戈柄下端园锥形金属套）11、刀1 、匕首4 ，这几样兵器共63件。此外，还出土铁廓底坐铜弩机1 件，铁铤铜镞19件。这些考古出土的材料都说明，战国时期铁器已较普遍地用作兵器。然而，这时铁兵器还不能代替和完全代替青铜兵器。所以，战国晚期考古出土的铜兵器数量仍然颇大，尤其是贵族墓葬出土铜兵器较多。由于铁兵器日益普遍使用统治者就把青铜兵器改铸他用。如公元前235 年楚幽王熊悍就把在战争缴获的青铜兵器改铸为鼎、盘之类的器物。秦王政26年统一六国后，又" 收天下兵" ，铸为金人十二。大量铜兵器被销毁，遂使铁兵器在兵器中占据了主要地位。
春秋战国时期，生铁冶铸技术、生铁柔化技术、制钢技术的出现和冶铁业的兴起，使铁制生产工具逐渐普遍地使用于农业、手工业等方面，促成了农业，手工业和社会经济迅速发展。这种状况正反映了科技进步对社会发展的巨大推动作用。
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