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考古资料

TIGERyj先生经常用到的一个词组是“考古资料”，但很遗憾，他并没有提供哪怕一个具体资料或资料索引。其实，有关铁兵器与铜兵器的考古资料，有很多很多。只是——用鲁迅先生的话说——看你肯不肯把睡懒觉、谈恋爱、玩网络游戏、在论坛上灌一些空洞无物的水的时间，分出一点来用在找资料上而已。以下是我找到的考古资料汇总：

１。河南上村岭虢国目的出土兵器中，出现了脊、茎、刃区分明显的柱脊铜剑，但最长的不过近４０厘米。还出现了圭型锋的长胡二穿戈和三梭型锥体铜镞。上村岭墓地的年代为春秋晚期。（参见《上村岭虢国墓地》）

２。江陵望山一号楚墓出土越王勾践剑，该剑青铜质，全长５５。７厘米。上有错金铭文“越王鸠浅自作用剑”。越王勾践是春秋最后阶段的人，当时吴越的剑号称锋利，但最长的不过如此。（参见《文物》１９６６年第５期）

３。春秋时期的复合铜剑多有出土，这种剑的特点是脊部含锡量较低（约百分之十几），性坚韧而较软，两侧刃部含锡量较高（一般在百分之二十以上），性硬而脆。复合剑将高锡合金与低锡合金的优点合而为一，剑既锋利又不易折断。当时欧洲正在以铁兵器取代铜兵器，铜兵器基本上停止了发展，而中国铜兵器的发展却方兴未艾。（参见《中国古代冶金》北京钢院文物出版社1978年12月出版）

４。长沙春秋晚期墓中出土钢剑，由含碳０．５９％的中碳钢制成，长３８．４厘米，是目前中国发现年代最早的块炼铁渗碳钢制造的兵器。而就世界范围而论，在前１１世纪的凯美遗址之中，有残留的钢，但这一发现不能肯定。可以肯定的世界最早的钢器在印度，前六世纪冶炼。（参见《文物》１９７８年第１０期）

５。湖北随县曾侯乙墓出土大量铜兵器和皮甲胄，有弓矢、戟（二果或三果）、矛、殳、戈，兵器柄多用“积竹”柄。出土髹漆皮甲胄、髹漆皮马甲。曾侯乙死于前４３３年或稍晚。（参见《文物》１９７９年第７期）

６。河南淮阳马鞍冢楚墓车马坑中出土的驷马木战车的车舆上，装有青铜护板。年代为约前２７８～２４０年。（请那位说战国战车已经使用了铁护板的网友注意《文物》１９８４年第１０期）

７。战国时期的青铜弩机，在湖南、四川、山东、河北、河南等地均有发现。以１９５２年长沙南郊扫把塘１３８号墓出土的髹漆木臂最完整，弩机（牙、悬刀、牛）直接装入木臂槽内，无铜廓。同出弩箭带有装铁铤的三梭型铜箭镞。（参见《中国古兵器论丛》杨泓著文物出版社1980年第一版增订本于1985年出版）

８。目前战国铁兵器出土最多的是河北燕下都４４号墓发现的战国晚期钢铁兵器群。有剑１５件、矛１９件、戟１２件、小刀一件和匕首４件，铁尊１１件。经检验有些剑、矛、戟是块炼铁渗碳制成的低碳钢制品，并经过淬火，是中国目前所发现的最早的淬火产品。也有用块炼铁直接锻造的铁剑。还出土有一顶有铁甲片编成的兜鍪。该墓是一个乱葬坑，所埋葬的人系非正常死亡。具体情况如何至今不清楚。（参见《考古》１９７５年第４期）

９。嬴政陵墓著名的兵马俑出土数量众多的披铠甲陶俑，并出土有四马（陶马）木质战车和牵马的陶骑兵俑。同出兵器极多，青铜兵器即达近４００００件，而同地出土的铁兵器不过４件（与铜镞相配的铁铤一件、铁镞两件、矛一件）。铜兵器的样式有：剑、戟、铍、殳、镞和装铜弩机的木弩。青铜兵器制作极其精密，铜剑表面无锈痕，镞表面有含铬约２％的致密氧化层，有人认为是用铬盐进行过表面处理，但未能证实。（《文物１９７５年第１１期，及前面推荐的《秦始皇陵兵马俑研究》）

１０。前２００年，在西汉都城长安建设了中央武器库——武库，一直使用到新朝，后在新末大战乱中毁弃。遗址在今西安大刘寨。１９７５年开始发掘，出土大量铁兵器，有刀、剑、戟、矛、斧和镞，以及大量的铁铠。仅铁镞即达１０００余件。还有少量的铜兵器。说明在新朝末期，铁兵器已经基本上取代了铜兵器。（《考古》１９７８年第４期）

１１。陕西咸阳杨家湾西汉早期墓出土陶俑群，所披黑色铠甲被认为是模拟铁甲，有步兵的带披膊的札甲和骑兵的不带披膊的札甲，并出现做工精细的鱼鳞甲。（《文物》１９６６年第３期、１９７７年第１０期）

１２。河北满城刘胜墓出土大量铜铁兵器。有渗碳钢制的剑、块炼铁和低碳钢制的大量箭镞和铠甲片，出现了环首长刀和戟、以及由２8５９片甲片编成的鱼鳞甲。铜兵器有戈、矛、剑、匕首、弩机和镞。弩机已经有了铜廓，可以加强弩力。部分弩机的望山上有刻度，作用类似于今天步枪的表尺，增加了射击的准确度。刘胜死于前１１３年。(《满城汉墓发掘报告》）

13。1959年～１９６０年在内蒙古的呼和浩特市郊二十家子古城出土一领完整的西汉铁铠，是由大型长方形札甲片和中型圆角长方形甲片合编的实例，铠高６４厘米，约用６４８片甲片，总重约１１１４克。（《考古》１９７５年第４期）

我还寻找了１９８２年全年和２００２年１－５期的《考古》杂志，这１１期中，涉及春秋至东汉兵器的遗址发掘报告共２１份，其中，春秋之前遗址无一处有铁兵器；春秋时期同样如此；春末战初有铁兵器的遗址一处：当地出土的铜兵器数量多于铁兵器；战国有铁兵器的遗址一处，铜兵器多于铁兵器；西汉的情况发生了很大变化：共有七处遗址出土铁兵器，铜多于铁两处、铁多于铜两处、全铁四处、全铜三处，当时中国统治区出土的铁兵器数量多于当时外国外族的铁兵器，并明显的表现出西汉后期铁兵器多于前期的趋势；东汉出土兵器遗址三处，全为铁兵器。另外战国铁工具、农具出土两处，西汉铁农具、工具出土五处，铁工具、农具出土的数量明显大于铁兵器，并且有了大型的制造基地。以上这些都与史学界的主流观点相吻合。２００２年的情况与１９８２年并没有大的变化，１９８２年至２００２年间的其他各期《考古》以及中国考古学界另一本著名杂志《文物》情况大同小异，不再赘述。关于欧洲铁兵器普及时间和欧洲古代冶铁作坊（包括古希腊的冶铁作坊）的考古资料，可参看上面列出的西方史书的附录——这花不了多少时间。

本节附１：中国考古与历史杂志名录

《文物》《文物》编辑部编文物出版社1959开始发行广西图书馆索书号K873/00272

《考古》中国科学院考古研究所编科学出版社1959开始发行广西图书馆索书号K85/44400

这两本杂志是考古学界最有影响的杂志，史学论文几乎肯定会引用其中的报告。

《史学月刊》史学月刊编辑部编中国史学会湖南分会主办河南人民出版社，1957年开始发行广西图书馆索书号K/50772

《军事历史》中国人民解放军军事科学院编军事科学出版社1983年开始发行广西图书馆索书号E29/37575

此外，《轻兵器》杂志有时会介绍古代兵器，也可以观看。（该刊由轻兵器编辑部编1977年开始发行广西图书馆索书号TJ2/51726

至于西方比较有用的杂志有：

中图刊号：210MC058

中图刊号：210MC057

中图刊号：210B0117

中图刊号：210C0057

中图刊号：210E0072

＜Greece&Rome〉中图刊号：420C0051

本节附２：《考古》杂志的有关文章推介

１９８２年第１期《云南铜柄铁剑及其有关问题的初步探讨》作者张增祺从该文中的考古资料我们可以知道，云南土著居民早在春秋末期就开始制作铁剑，并不比中原晚多少。

１９８２年第３期《咸阳市空心砖汉墓清理简报》咸阳市文管会咸阳市博物馆编写该文有助于了解西汉中后期到新朝铁器的普及情况。

同期《扬州东风砖瓦厂八、九号汉墓清理简报》扬州博物馆编该文表明新朝铁兵器取代了铜兵器。

同期《河南镇平出土的汉代窖藏铁范和铁器》河南省文物研究所镇平县文化馆编阅读该文可以了解西汉末至东汉中国铁工具的制造方法。

同期《湖南郴州市郊东汉墓发掘简报》湖南省博物馆编这篇文章从一个侧面反映了东汉铁兵器已经取代铜兵器。

１９８２年第４期《四川宝兴县汉代石棺墓》宝兴县文化馆该文中的考古资料十分清楚的表现了西汉时期以铜兵器为主过渡到东汉以铁兵器为主的历史进程。

２００２年第５期《江苏邳州市九女墩三号墩的发掘》孔令远陈永清撰写该墓是汉初铜兵器使用情况的缩影。

中国普及铁兵器的进程比其他古文明缓慢的原因

史学界公认，中国普及铁兵器的时间晚于其他所有的上古文明国家。并且这个过程相当长，从春秋末开始，到西东汉之交才完成。时间跨度近五百年（欧洲普及铁兵器用时约三百年）。那么，究竟是什么使得中国普及铁兵器竟如此之难呢？我认为有如下三个原因：

第一个原因是中国封闭的地理条件，使其不易得到其他先进文明的文明成果。

打开中国地图，可以发现仅就直线距离来说，中国就已经远离其他先进文明了。如古都西安，是中国古代最靠西的一个大城市，它与其他文明中心的直线距离如下：新德里３０００约公里、德黑兰约５０００公里、巴格达约５５００公里、开罗约７０００公里、雅典约７３００公里。相比之下，雅典距巴格达约２０００公里、距开罗约１２００公里、距新德里约５０００公里。

更糟糕的是，中国周边的环境不适于通商和旅游。从地理角度说：在中国东方是多台风的太平洋，耶元１３世纪，入侵日本的１４万中军就是因为遇到台风而遭到重创；往南是同样险恶的南海，中国周边的海洋都是大面积的深海，受北赤道暖流和北太平洋暖流的影响，变幻莫测，缺乏较安全的平静水域，对于古代帆船来说是难以逾越的障碍，唐朝时的高僧鉴真，五次东航有四次败于大风，第五次也遭到大风袭击，仅仅因为运气才侥幸登上日本；在陆地上，中国以南的中南半岛是一望无际的原始森林，通行极其困难；往西南是不适于人类活动的青藏高原；往西３０００多公里都是干旱地区；往北则是寒冷的西伯利亚；中国周边没有一个较好的对外交往的窗口。从古代国际交往的最大动力——商业的角度考虑，在铁器时代初期，中国周边各国各族普遍人口较少，没有较大较富裕的文明中心，也就是说缺乏较大的市场；而对中国商品需求较大的西方国家，由于路途太过遥远，只能通过中间商（如波斯人）进行贸易，中国商人的商业机会并不多；相比之下，中国地区人口较多，市场空间很大、路途平坦，各国政府都对商业加以保护、从事华夏文化圈内的商业活动十分安全和较易致富；以上三个原因使得华夏诸国商人缺少对外交通的兴趣，都把注意力放在华夏文化圈内。从文化交流的角度讲，中国离其他大文明太远，周边各国各族文化、科技落后，使得中国地区缺乏学习外国长处的动力和紧迫感。最后，即使是民间小规模的对外交往和贸易，也受到古代中国对外扩张造成的华夏诸国与周边各国各族尖锐矛盾的影响，进行得十分困难，危险很大。

由于以上自然和人为的不利因素，在整个古代，虽然每个时代的情况不尽相同，但总的来说，中国人主动对外交流并不多，并且主要是政府行为和边民小规模的交易，集中在距中国较近的那些落后地区。而外国与中国的交往也只能是零散的，小规模的。这样一来，古代中国人实际上从来没有受到过外来先进文化的较大冲击，助长了他们睥睨天下的自傲心理。外国的先进科技，当然也就更难进得来了。

在人类历史上，那些对外交往便利的地区往往也是较发达先进的地区。铁器时代初期的两河流域正是这样一个地区。从耶元前五千年这里出现城市之后，就一直牢牢地稳坐在世界领先文明区的宝座上。文字、铜器、铁器、砖砌建筑物、灌溉农业、城邦民主、法律、学校——莫不在世界之先。究其原因，正是两河对外交往便利。两河流域本身是新月沃地的一部分，这里在上古时代是被称为天堂的农业宝地，丰富的出产养活了众多的文明，可以说这里的每个民族对世界历史都有贡献，连小小的落后部落联盟以色列人，都发展了世界第一种一神教。两河流域因为有便利的灌溉条件的缘故，当然成为天堂中的天堂，并且两河的对外交往条件极其便利。往东是当时的波斯，这里的植被还没有被破坏之前，是一个有利于通行的地区，商队和游客可以直通印度河流域，接触印度文明；两河以北的高加索山脉，从来不是截断南北交通的障碍，山北的游牧文化和山南农耕文化的交流，从来没有中断过；两河以西，新月沃地直抵大海（即今地中海），在巴勒斯坦上船，沿海岸行驶可直抵爱琴海，与爱琴海文明接触；西南，从巴勒斯坦到尼罗河三角洲直线距离不到３５０公里，步行也仅需十天。这样有利的环境，对于先进文化、科技的传播当然是十分有利的。各先进民族之间的战争，促使他们不断改良武器，所以铁兵器最先在两河流域得到普及，一点不奇怪。

而在两河流域之后领先世界的南欧文明，也是便利交通的受益者。希腊、罗马所在的地中海是一个内海，相对中国的东海、南海来说风平浪静，对上古简陋的桨船航行十分有利，而在近代铁路发展起来之前，海运的运费仅是同等距离陆上运输的１／３０，发达的海运对于希腊、罗马的经济和对外交往来说，都起了很大的促进作用。欧洲文明的发展，从来没有与其他文明截然分开过。希腊人对巴比伦和凯美都十分熟悉，对遥远的印度也不陌生。他们的学者中很多人去过凯美和巴比伦（最著名的是测量金字塔高度的泰勒斯），甚至可能有人去过印度（即毕达哥拉斯），这种文明间充分交流的场景，对于古代中国人来说是不可想象的。而波希战争、亚历山大东征、罗马对凯美的征服和对两河流域的远征，更是先进文明之间军事文化与科技的直接碰撞，迸发出了光耀千古的火花。欧洲人较早的普及了铁兵器，当然是顺理成章的事情。

令我奇怪的不是中国在近代落后，而是中国在封建时代竟然能够领先世界一千两百多年。细细想来，中国相对闭塞的环境固然不利于文明交流，但却也阻止了外来先进文明的冲击，使中国人可以安全的沿自己的道路走下去。尽管走得慢，但一直走下去，总可以得到成果。当两河流域因生态破坏而风光不再，当欧洲在基督教的统治下变得极度愚昧的时候，中国人的机会就来了。而中国在世界上由落后变成先进的标志物，就是钢铁兵器的普及。这点，下面还要讲到。

第二个原因是中国的锡矿丰富（探明储量居世界首位），铜矿、铅矿也较多，使得青铜器的制造相对较易，质量较高。压制了早期不完善的铁兵器。

早在商朝，中国人就铸造了重832.84公斤的司母戊大方鼎，显示出中国人在冶金技术方面的出色才能。后来，制造青铜兵器基本上使用的也是浇铸法。在长期摸索的过程中，中国人逐渐改进了铸造工艺和其他加工工艺，使得中国青铜兵器的质量得以达到青铜材料所能支持的极致。例如前面所说的复合剑，就是一个杰出的成果。中国人还有一些令人感到费解的发明：越王勾践剑历经两千五百年岁月，出土时依然光亮无锈迹。据分析该剑进行过表面硫化处理。如果说这是一个孤证的话，那么后来发生的事情就更离奇：在嬴政陵兵马俑出土的两柄秦剑也同样毫无锈迹，锋利如初。经分析，这两柄剑进行过表面铬酸盐氧化处理。要知道，现代的铬盐处理法是在二十世纪三十年代由德国发明的！虽然古代中国人用什么办法得到了铬盐处理的效果现在仍不清楚，但可以肯定这种方法是有效的（当然，如果以后证明这些剑不锈仅仅是巧合或其他非技术原因除外）。同时，中国青铜剑的长度也是世界之最（最长９４．８厘米）。这么出色的青铜兵器，当然能够与早期产量低，质量不保证的铁兵器抗衡，甚至胜过。其实，在战国时代，铜铁经常合用在箭头上，负责杀伤的镞由铜铸造，而附件铤则由铁制造。这雄辩的表明当时的铁镞不如铜镞锋利。

第三个原因，也是根本的原因：中国铁矿石的品质低劣。

在讨论中国铁兵器取代铜兵器的问题时，人们常常忽略一个最基本却也是最重要的常识：一个国家的技术发展，直接受其境内自然环境和资源状况的制约。如果说历史学家很少谈及这点，是因为他们认为这种常识没有必要专门讲的话，那么在网上有些青年历史爱好者也很少谈及这点，恐怕就是因为没有受到过专门的历史基础教育和太过浮躁、不愿“钻”下去看书，因而知识储备量不足的缘故。

在科学还没有诞生的古代，无论是农业、商业还是手工业，都处于“靠天吃饭”的状态中。一个国家的某项事业是否兴旺，首先取决于该国有没有从事这种事业的自然条件。所以，凭借便利的交通和较少的人口，雅典可以用古代海商业来支持国家经济，而离东地中海商业要道相对较远，人口相对较多的罗马就不能；雨量适中，土地肥沃的中国可以发展出发达的农业，而极端干旱，遍地沙漠的阿拉伯就不能；银储量极多的阿兹特克可以将银作为货币和普通的饰物，而缺乏银矿的中国显然不能。

冶铁业也不能例外，虽然铁在地球上是一种常见的金属，但本国铁矿脉的大小、铁矿石的质量好坏、铁矿开采的难度，仍然是制约一个国家冶铁工业的首要自然资源条件。铁资源质量好、数量大的俄罗斯、印度、澳大利亚、巴西，是铁矿石的重要出口国；英、法、德、三国之所以能够建立起发达的资本主义工业，重要的原因在于它们都是铁资源丰富的国家；而历史上的名刀，其原料必然来自铁矿石质量优越的地区，如印度、日本。

在铁兵器使用初期，人们都还没有熟练掌握冶铁技术，谈不上用专门的冶金工艺来改善铁器性能，这时，铁矿石质量的好坏便直接决定了铁兵器质量的好坏。对于世界上其他文明古国来说，这不是一个问题，因为铁矿是相当常见的，并且，世界铁矿的一般水平是富矿占矿产总量的５０－６０％左右，也就是说，一般人们开两个矿，就会遇到一个富矿。富矿的矿石含杂质少、易于锻造、制出的铁器性坚韧，对于制造铁兵器相当有利。即使是块炼铁，也能够压倒青铜兵器（各文明古国的青铜兵器都没能够发展到象中国那种水平）。所以各文明古国接受了先进文明传来的冶铁技术之后，在本国富铁矿的支持下，都很快的用铁兵器取代了铜兵器。

中国却与众不同。其自然资源具有这样几个特点：贫矿、难选矿、综合矿多，富矿、易选矿、单一矿少。而铁资源正是最好的例子：蕴藏量虽多（探明储量５０１亿吨），但易采易选的贫矿多、需综合利用的多组分矿石多、富铁矿资源少、可直接入炉的高炉富铁矿不到探明总储量的３％！并且矿石普遍含有较多杂质，如硫、磷等，甚至有少数矿石含有铀元素，硫会使铁变脆，在稀土族元素被利用到冶铁业之前，一直是该行业的梦魇。

现在就战国时期主要的几个大国境内的铁资源情况作逐一介绍，以使网友们了解铁器取代铜器时期华夏人所面临的特殊困难：

楚所在的湖南，１９９２年底探明储量中，高炉富铁矿仅占综合保有储量的０．９１％，在工业储量中仅占０．８６％。难选的沉积变质赤－磁铁矿及赤铁矿贫矿占72%。

韩国所在的河南，探明储量10.98亿吨，保有储量10.63亿吨，其中96.2%为贫矿。185处铁矿中，富矿产地仅９处，储量3672.3万吨，贫矿石＋需选的高炉高硫、高炉高磷矿石共计占矿石总量的99.74%，平炉富矿仅274.3万吨，只占矿石总量的0.26%。矽卡岩型铁矿位于安阳、林县、桐柏、沁阳等地，矿石相对较富，成为韩、楚两国素称锋利的铁兵器的重要原料产地。

燕所在的河北：１９９０年底，累计探明储量82.9亿吨，其中工业储量（A+B+C级）42.5亿吨，贫矿77.1亿吨，占总量的99.6%，但易采、易选、具有较高开采价值，在开矿技术原始的古代，这成为燕国制造铁兵器的一个优势。富矿保有量仅0.3亿吨，占总量的0.4%。

吴、越及后来的楚国的辖地浙江，全省探明储量9850.4吨，A+B+C级储量4681.3万吨，Ｄ级储量5169.1万吨，保有储量7454.2万吨，其中A+B+C级2440.1万吨，Ｄ级5014.1万吨。该省的铁资源较少。

秦国所在的陕西，全省探明储量6.50亿吨，其中0.2%为富矿，富矿占资源总蕴藏量的1.33%。并且陕西铁矿多位于秦巴山地，开采不易。这就是嬴政陵出土铁兵器仅相当于铜兵器数量万分之一的重要原因。

中国缺乏富铁矿的现状是由中国地质发育的特点决定的。首先，中国缺少形成大型风化壳型矿的物质基础，目前在南方尚未发现形成该类型铁矿所需的１８－２５亿年前的地层。在北方该时代地层很不完整，支离破碎，面积不大；其次中国发现的大量贫铁矿虽形成于２５亿年前，但变质很深，抗风化力强，缺少长期风化淋滤的地质环境。只有新疆存在３８亿年前的地层，面积占全疆１／４，还有可能找到大型富铁矿。不过这跟中国铁兵器取代铜兵器的历史没有一点关系。

目前世界上拥有富铁矿最多的前苏联地区、澳大利亚、巴西、印度，都具有大型、特大型风化壳型优质富铁矿。在历史上，印度是大马士革钢的产地。而苏联的钢甲在二战中是世界闻名的。

很显然，在没有科学的古代，中国人是无法象现代这样选矿的，也不可能利用商业引进数量足够的铁矿石。唯一的办法只有尽量利用现有的贫矿。对于农具和工具来说，中国铁主要的问题：脆，并不是太大的缺点。因为农具要对付的不过是土地和草木，折断的危险很小；工具中很多对付的也不过是木头，即使用于金属加工的工具，如在铜器上刻画的铁刀，也不会遇到横向的冲击力，折断的危险同样很小，并且铁凿、铁刀之类工具，要求能破开石头或割入铜器，硬度的要求才是第一位的。而且，下面还要讲到，中国人还对生铁技术进行了有效的改进。

但兵器则不然，对于剑、戈、戟等武器来说，它们经常彼此碰击，因此不能够脆，必须坚韧。然而，中国贫铁矿中的杂质，使得铁器的机械性能极差，在块炼铁时代，这个缺点更加显得突出。因此在中国人还没有发展出足够先进的冶铁技术之前，中国地区只能利用极少数富矿中的矿石来锻造兵器，在这种情况下，战国时期及以前的铁兵器不可能普及，它们只是战争舞台上的配角。

本节参考书：

《中国自然资源丛书》中国自然资源丛书编撰委员会编著中国环境科学出版社１９９４年开始出版综合、矿产、湖北、湖南、河北、河南、浙江、陕西诸卷

青年文库之《中国地理知识》分册第３１６－３２０页、第３３０－３３３页《矿产知识》分册

《失落的文明》丛书巴比伦古希腊古罗马犹太王国各卷

《中国地图册》地图出版社１９６６年第一版１９７９年１２月第四版１９８１年１２月山西第１１次印刷

《世界地图册》（压膜本）地图出版社编制出版１９７２年７月第２版１９８２年８月西安第４次印刷

剑胆琴心——中国青铜剑第一网网址：jdqx21cn.nease.net

中国人为改变命运而进行的努力

恩格斯说：“最初的铁往往比青铜软，所以石器只是慢慢消失的。”这是欧洲的情况，而在中国，铁工具和农具普及较快，兵器却普及较慢。

中国绝大多数的铁矿石品质都很恶劣，但偶然遇到富矿而打造出来的铁兵器的锋利坚固，仍给中国人以很深的印象（这成为那些铁剑传奇的最初来源），他们开始尝试着使用铁兵器。为了使铁兵器变得像传说中的神剑那样优秀，工匠们进行了不懈的努力。

铁（繁体字为“鐵”）音ｔｉｅ３，化学元素［周期系第Ⅷ族（类）元素］符号Ｆｅ，原子序数２６，银白色。相对密度７．８６。延展性良好。纯铁的磁化和去磁都很快。含杂质的铁在潮湿空气中易生锈。溶于稀酸，浓硝酸或冷的浓硫酸能使铁纯化。加热时能同卤素、硫、磷、硅、碳等非金属反应，但同氮不能直接化合。氮化铁需在氮气中加热生成。铁的化合价一般为＋３价和＋２价。重要矿物有磁铁矿、赤铁矿、褐铁矿、菱铁矿、黄铁矿、铬铁矿等。中国铁矿储藏量丰富，但贫矿占绝大多数。纯铁可以用氢气使纯氧化铁还原而得。工业用铁是将铁矿石、焦炭和助燃剂（如石灰石等）置于高炉中冶炼而得，其中常含有碳、硫、磷、硅等元素。根据含碳量不同，可分为生铁（亦称“铸铁”含碳２％以上）、工业纯铁（含碳量一般在０．０２５％以下）和钢（含碳量在０．０２５％－２％之间）纯铁用于制造发电机和电动机的铁芯，铁粉用于粉末冶金，钢铁用于制造机器和工具。铁及其化合物还用于制磁铁、药物、墨水、颜料、磨料、染料等。铁是铁器时代之后经济建设和军事建设最重要的金属，并且是生命必须的微量营养元素。

生铁：含碳２％以上的铁碳合金，由铁矿石在高炉内冶炼而成。除碳外，还含有硅、锰及少量磷、硫和其他元素。特点是性硬而脆、不能展延、锻造。

熟铁：又称锻铁，含碳０．２％以下。由铁矿石用碳直接还原，或由生铁经过溶化并将杂质氧化得到的产物。前者冶炼温度很低，采用较早，后者温度较高，但生铁去碳后由于熔点增高而变稠。两者都不易使杂质同铁完全分离，所以固体中常含有少量的渣，在加工之后显示纤维组织。特点与生铁正好相反：较软，但延展性佳。

钢：含碳含碳量在０．０２５％－２％之间的铁基合金的总称。常含有锰（一般含量０．１％～２％）、硅（一般含０．４％以下）、磷、硫（两者一般各不超过０．０５％）等杂质。不含合金元素的钢称为碳素钢。含有一种或以上合金元素的钢称为合金钢。钢兼具硬度和延展性，是最理想的冷兵器材料。

自然界中没有天然铁块，人类最初使用的是陨铁，陨铁就其性能来说，并不理想。而且来源没有保证，显然不能取代青铜。中国在前１３世纪已经有了铜柄陨铁刃的大斧，但之后４个世纪都没有其他铁器发现，证明了陨铁不被人重视。

后来，两河流域的人们使用了块炼铁技术。此法以地炉、竖炉为之。地炉的直径一般为４０厘米，深２０厘米。冶炼时铺一层木炭，铺一层铁矿石，再铺一层木炭，这样一层一层地堆积起来，然后将木炭点燃，冶炼后取出全部炉料，经过锻打分离炼渣，或者先行破碎，分选之后烧结锻造成锭。铁矿石中的铁一般呈氧化物状态。在一定温度下，铁矿石中的氧化铁与还原剂（木炭及其它燃烧物所产生的一氧化碳）接触，便可逐渐还原为铁。大约５００－６００度以上开始还原，到１０００度左右，就可以得到含碳量很低的固体铁块。这种铁块是软的、海绵似的熟铁块，结构疏松，表面有很多孔隙。孔隙中夹有矿石本身存在的许多氧化物，需要在锻铁炉中烧红后，经过不断锻打，才能挤出一部分或大部分杂质，取得较纯的熟铁块，锻造成各种铁器。

块炼铁无论是在外国还是在中国都首先被运用在兵器上。目前出土的中国最早的铁剑的时代是西周晚期，因此可以审慎的把中国块炼铁技术出现的时间定在西周早期，只是由于前面说过的原因，这项技术长期没有推广，铁兵器开始受到中国人重视是在几百年后的春秋晚期。

在块炼铁多次加热中由于同炉火接触而触碳变硬，人们由此逐渐总结出了块炼铁渗碳增成钢的经验，即“块炼钢”冶炼技术。渗碳、反复叠打、快冷或淬火都可以使钢铁变硬。在１４世纪之前，块炼铁／钢法一直是中国文化圈以外用铁民族普遍采用的炼铁方法。

中国最初使用的也是块炼铁法，但在前六世纪左右已经发明了生铁铸造法。目前发现最早的生铁制造物是江苏六合县东周墓出土的铁丸。最早的铸铁器是在长沙窑岭一座春秋战国期间墓中出土的由麻口铁铸成的铁鼎。

生铁由铁矿石和木炭在高大的炉内通过高温熔炼而成。在冶炼过程中铁矿石（各种氧化铁）在一定温度下与高温还原剂（木炭及其燃烧产物一氧化碳）接触，就可以逐步的还原出金属铁。还原生成的固态铁吸收碳后，熔点也随之降低。当含碳量达到２％时，熔点降至１３８０摄氏度。当含碳量达２％时，熔点达到至低点１１４６摄氏度。利用鼓风技术使炉温升高到１１００－１２００摄氏度以上，可得到液态铁水流集于炉底，其上覆盖的一层铁渣保护铁水不再被氧化。铁水从炉底流出冷却成块，就是生铁。

生铁含碳量较高，质硬而脆，最初只能用来铸造一些粗笨的东西，如铁鼎之类。锤锻则易坏。显然，用它来制造兵器是不可能的。

在得到块炼铁技术后不久就发展出了生铁铸造技术是中国的特有现象。罗马人也曾偶然炼出过生铁，但却把它当作废品抛弃了。大概其他国家看不上这种不能做兵器的脆铁，而中国人意识到了它在生产方面的巨大作用。并且中国的青铜铸造技术也是比较先进的，其中对生铁铸造十分有用的是鼓风技术。最早的鼓风工具是一种用牛皮制成的大皮囊，叫做“橐”。人们手拿橐的把手，使它一张一合，把风鼓入炉中，把炭火吹旺，使金属熔化。开始是一人一橐，通过一个进风管鼓风。大约在春秋末期，又发明了多管鼓风方法，就是把许多橐排起来，通过几个进风管，一起向炉里鼓风。这种多管鼓风工具就叫做“排橐”。中国人很聪明的把青铜铸造术“嫁接”到冶铁上面，使生产力得到了极大提高。后来又出现了用畜力代替人力的鼓风机具，叫做“马排”。但是所花费的畜力也相当可观，据古书记载，熔化一次矿石，需要上百匹马来拉鼓风机。耶元31年，南阳太守杜诗召集工匠，组织设计、制造了水排，即水力鼓风机。水排能够节省人力、畜力，降低建立大型冶炼场的成本。鼓风技术的出现和改进对于提高炉温是不可缺少的。

不过正如前面所说，生铁铸造兵器是不可能的，解决的办法有三种。

第一种是两河流域的老办法：块炼钢技术。这是最可靠、最成熟的一种办法。中国人利用了它。１９７６年在长沙杨家山春秋晚期墓中出土的钢剑，是这种技术的证明。它长３８．４ｌ厘米，宽２－２．６厘米。从剑身断面上可以看出反复锻打的层次，中部由７－９层迭打而成。这是用块炼铁打成片后进行固体表面渗碳，使两面形成高碳层，中间夹着低碳层，经过对折锻合，并用若干片迭搭锻打成长剑，钢的含碳量为０．５％－０．６％，金相组织均匀，可能进行过热处理。这把剑的制作工艺可以使我们联想到同期中国的复合剑。

第二种是钢铁热处理技术。早期生铁为白口铁，其中的碳都以硬度很高的化合态的渗碳体形态存在的，使生铁性硬而脆，铸造性能好，但强度不够，为克服其脆性，战国早期创造了白口铁柔化处理技术。所谓“柔化”就是将生铁铸件进行退火处理，即将生铁铸件加热到高温，保持较长的时间缓缓冷却，就会适当降低其硬度和脆性，增加其可塑性和冲击韧性，从而得到可锻铸件。依处理条件不同可以分为白心韧性铸铁和黑心韧性铸铁。前者是在大约７５０摄氏度左右的较低温度下进行退火脱碳处理而得到的白心韧性铸件，也叫做脱碳可锻铸铁；后者是在９００摄氏度左右较高退火温度和３－５天较长退火时间处理下，使渗碳体石墨化而生成的黑心韧性铸件，也叫石墨化可锻铸件，石墨以团絮状存在。

这种经退火而使铸件柔化的技术，既保持了生铁易于铸造的优点，又增强了铸件的强度及韧性，刚柔结合，大大增加了铁器使用的寿命，使生铁的广泛运用成为可能，加快了铁器代替青铜器的历史过程，战国中晚期，这种工艺较普遍的应用到农具和兵器的生产上，大冶铜绿山、河北易县燕下都出土的铁锤、斧、锄、镢、锛、（钅尃）、（钅尊）等礼器、用具、工具、农具，是钢铁热处理技术这时已经存在的证据。

中国人在生铁技术上的天才是令人惊讶的，我们可以比较一下，在世界上第二个发明白心韧性铸铁的是法国，在１７２２年；而黑心韧性铸铁是由美国第二个发明的，在１８２６年。

然而，经过热处理的生铁，终究也只是生铁，还是不很合适制造兵器，对于兵器来说，最理想的是材料是钢。中国人很快又发现：含碳量高的白口生铁铸件，在氧化性气氛中脱碳退火，将含碳量降低到钢的范围，而不析出或很少析出石墨，也可以得到钢。铸铁脱碳钢技术在战国初出现，洛阳水泥制品厂出土的战国早期铁锛，就属于铸铁脱碳钢技术早期的产品。

问题依然存在：块炼渗碳钢件或退火过分的铸铁脱碳钢件，坚硬程度可能不足，这就迫使人们在实践中摸索出钢的淬火处理工艺，钢的应用和淬火是分不开的。战国晚期，淬火技术得到运用。所谓淬火，指钢件加热到高温之后使之急速冷却（常见的是浸入冷水或冷油中）经淬火处理的钢件，质地就变得坚硬，如是兵器，刃部将更锋利。淬火的冷却剂，起初都用水，后来拓展到动物脂肪和尿。尿中含盐分，冷却能力比水强；用脂肪淬火，高温时冷却快，低温时冷却慢，，用这两样东西淬火，可能得到性能良好的钢件制品。燕下都的铁兵器都经过淬火处理。

如上所述，到了战国后期，制造兵器的钢铁的冶炼技术难关已经逐步被攻克，中国铁矿石品质低劣的困难初步被克服。铁兵器普及已经不存在大的问题了。这时，铁兵器终于可以与铜兵器一较短长。但自然资源条件这个问题再一次显示了它的威力。还是因为铁矿石的品质问题，经过多次改进的中国铁兵器在生产性能上已经超过铜兵器，但在锋利程度上还不能完全压倒成熟的铜兵器。很显然，不在质量上进一步提高，铁兵器的优势就不能完全发挥。

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