[拼音]：Zhongguo gudai zhutie jishu

[外文]：casting iron technique in ancient China

中國(guó)早在春秋時(shí)期已發(fā)明鑄鐵技術(shù)?，F(xiàn)代所知的早期鑄鐵器件如江蘇六合鐵丸、湖南長(zhǎng)沙鐵?a、鐵鼎等，其年代都在公元前6世紀(jì)左右，這與《左轉(zhuǎn)》昭公二十九年(公元前 513)“賦晉國(guó)一鼓鐵以鑄刑鼎”的記載是相符合的。

商周時(shí)期高度發(fā)展的青銅冶鑄業(yè)，從生產(chǎn)能力到礦石燃料整備、筑爐、制范技術(shù)，為鑄鐵技術(shù)的發(fā)明和迅速發(fā)展提供了前提。最初的鑄鐵件，形制與同類青銅鑄件相近。鐵礦石由豎爐熔煉，得到鐵水后直接用陶范鑄造。早期的鑄鐵都是高碳低硅的白口鐵，性脆硬，易斷裂。為使鑄鐵能制作生產(chǎn)工具，戰(zhàn)國(guó)前期發(fā)明了韌性鑄鐵，通過(guò)脫碳熱處理和石墨化熱處理，分別獲得脫碳不完全的白心韌性鑄鐵和黑心韌性鑄鐵（圖1）。戰(zhàn)國(guó)中期以后，鑄鐵器逐步取代銅、木、石、蚌器，成為主要的生產(chǎn)工具，出土實(shí)物有犁鏵、?、鏟、?a、鐮、鋤、斧、錛、鑿等。

對(duì)鐵器的大量需求，促成了鐵范（鑄鐵金屬型）的發(fā)明。1953年河北興隆燕國(guó)冶鑄遺址出土的鐵范，曾用來(lái)鑄造鐵斧、鋤、鐮和車具。這些鐵范結(jié)構(gòu)合理，壁厚均勻，形狀和鑄件輪廓相一致，并已使用鐵芯。有的范能一次鑄兩件器物(如雙鐮范，圖2)，表明鑄鐵技術(shù)在這個(gè)時(shí)期已達(dá)到較高的水平。

秦漢時(shí)期，冶鐵業(yè)有一個(gè)很大的發(fā)展。漢武帝實(shí)行鹽鐵官營(yíng)，在全國(guó)設(shè)立49處鐵官，促進(jìn)了鑄鐵技術(shù)的推廣和進(jìn)步。漢代已有爐膛容積達(dá)40～50立方米的煉鐵爐，使用人力、畜力和水力鼓風(fēng)。南陽(yáng)瓦房莊冶鐵遺址有專設(shè)的鑄鐵工區(qū)和高約 2米的化鐵爐。鐵范的應(yīng)用在漢代更為普遍，除直接用來(lái)鑄造各種生產(chǎn)工具和構(gòu)件外，后來(lái)還用以鑄造成形鐵板，再通過(guò)脫碳熱處理得到鋼質(zhì)板材，用以鍛打成形器件。

鑄鐵熱處理技術(shù)在此期間有明顯的進(jìn)步。由于鑄鐵都用木炭熔煉，碳含量大都在共晶點(diǎn)附近，而其他元素含量較低，屬于較純的鐵碳合金。不少器件用鐵范鑄造，壁厚一般在3～5毫米，屬于薄壁鑄件。在實(shí)踐中，已采用了較為合理的熱處理規(guī)范，因而所得韌性鑄鐵件質(zhì)量較好。白心韌性鑄鐵件多數(shù)處理完全，很少殘留滲碳體和析出石墨。黑心韌性鑄鐵件多數(shù)以鐵素體和珠光體為基體，一部分以鐵素體或珠光體為基體，石墨形狀與現(xiàn)代同類材質(zhì)相近。特別是西漢后期已出現(xiàn)具有球狀石墨的高強(qiáng)度鑄鐵，如鞏縣鐵生溝出土的鐵?，在鐵素體-珠光體基體上均勻分布著典型的圓度較好的球狀石墨，偏光下呈放射性狀(圖3)，經(jīng)用熱氧腐蝕、石墨高溫分解、掃描電鏡等多種手段檢測(cè)，證實(shí)與現(xiàn)代球墨鑄鐵中的石墨球相似，被認(rèn)為是鑄后經(jīng)退火形成的。這些工藝在南北朝時(shí)期仍被使用，對(duì)封建社會(huì)前期生產(chǎn)力的發(fā)展起了重要作用。同時(shí)，生鐵冶鑄作為中國(guó)古代冶鐵業(yè)的技術(shù)基礎(chǔ)，對(duì)鋼鐵冶煉的發(fā)展有深遠(yuǎn)的影響。

鑄鐵在封建社會(huì)后期仍廣泛用作農(nóng)具(如犁和犁鏡)、煮鹽用的牢盆、鐵炮和藝術(shù)鑄件等。公元10世紀(jì)已能鑄造重達(dá)50噸的特大型鐵鑄件（如河北滄州鐵獅子）。五代以后，鐵建筑物增加，如有湖北當(dāng)陽(yáng)的北宋鐵塔。唐宋時(shí)期南方冶鐵生產(chǎn)發(fā)展迅速，湖北、湖南、廣東、福建等地的鐵都以質(zhì)地良好著稱。廣東佛山成為著名的冶鑄中心，所產(chǎn)鐵鍋遠(yuǎn)銷東南亞。泥型鑄造、鑄鍋等傳統(tǒng)鑄鐵工藝于近代仍被使用，在生產(chǎn)中起了一定作用。

參考書(shū)目

1. 華覺(jué)明:“中國(guó)古代鋼鐵技術(shù)的特色及其形成”，《科技史文集》第3輯，上?？茖W(xué)技術(shù)出版社，1981。

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