古代科学技术 冶铁业的兴起

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    我国古代用铁的历史可以追溯到商代。1972年,在河北藁城县出土了一件商代的铁刃铜钺。虽然其铁刃是以陨铁为原料,但它表明当时的先民们已经对铁有所认识,而且已能够进行锻打加工并和青铜铸接成器,对陨铁的加工和铸接,无疑都是在青铜冶铸作坊中进行的。我国人工铸铁技术发明于何时,至今尚难断言,但这项技术至迟始于春秋。在春秋战国之际和战国早期,冶铁术先后出现了三项重大的发展,它们是:

    (一)生铁冶铸技术。据《左传?昭公二十九年》记载,周敬王七年(公元前515年),晋国铸造了一个铁质刑鼎,把范宣子所作的刑书铸在上面。生铁的冶炼在冶金史上是一个划时代的进步。欧洲一些国家在公元前1000年前后已能生产块炼铁,公元初,罗马人已偶能得到生铁,但多废弃不用,直到公元14世纪才使用铸铁,其间经历了十分漫长的发展道路。而我国古代只用较短的时间,就实现了这一技术突破。

    (二)1976年在湖南长沙出土了一口春秋末期的钢剑,经取样分析,它所用的钢是含碳量0.5%~0.6%的中碳钢,剑身断面可以看出反复锻打的层次。这一新技术的出现给人们提供了比铁更为锐利、坚韧的原料。它对于农具、手工工具,尤其是兵器质量的提高,有着深远的影响。

    (三)铸铁柔化术的出现。对洛阳水泥厂战国早期灰坑出土的铁锛和铁?的考察表明,它们都是生铁铸件经柔化处理而得的产物。铁锛是经过较低温度退火得到的,它是白心韧性铸铁或铸铁脱碳钢件的前身或初级阶段的产品;铁?则是经较高的退火温度和较长的退火时间处理的,是迄今为止我们所知道的最早出现的黑心韧性铸铁铸件。欧洲到1722使用白心韧性铸铁,黑心韧性铸铁在19世纪于美国研制成功,而我国在战国时期已能生产这两种高强度铸铁,比欧美要早两千年以上。

    春秋末和战国初年,冶铁业还主要集中在几个地区,而在战国中后期,冶铁业则已在十分广大的地区普遍建立起来,成为手工业最重要的部门之 一,其生产规模也大为扩大。如山东临淄的齐国故都冶铁遗址的面积达40余万平方米。这时出现了许多著名的冶铁手工业中心,如宛(今河南南阳)、邓(今河南孟县东南)、邯郸等等,出现了魏国的孔氏、赵国的卓氏、齐国的程郑等一批因冶铁致富的大铁商。铁器的使用推广到社会生活的许多方面。

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