冶炼术

　　《史记·集解》引《龙鱼河图》说：“黄帝摄政，有蚩尤兄弟八十一人，并兽身人语，铜头铁额，含沙石子。造立兵仗刀戟大弩，威震天下，诛杀无道，不慈仁。万民欲令黄帝行天子事，黄帝以仁义不能禁止蚩尤，乃仰天而叹。天遣玄女下授黄帝兵信神符，制伏蚩尤，帝因使之主兵，以制八方。蚩尤没后，天下复扰乱，黄帝进画蚩尤形象以威天下，天下咸谓蚩尤不死，八方万邦皆为弥服”。《管子》中亦说：“蚩尤受庐山之金而作五兵。”看来，蚩尤是我国古代用钢铁作盔甲兵器用于战争的第一人。据研究蚩尤一度是东夷人的最高部落首领。（朱绍侯主编《中国古代史》上册，福建人民出版社1985年版36页）考古发现，典型龙山文化时期已有了人工铜。可见东夷人是冶钢术、冶铁术的发明者之一。　　齐地不仅首先发明了冶钢冶铁木，而且冶炼业发展快，规模大，到了春秋战国时代，临淄成了我国冶炼中心之一。据考古发现：齐故都临淄城中有冶钢遗址两处。其一，小城南部冶钢遗址，分两片，一片在小徐村北，东西约80米，南北100余米；另一片位于西关石羊村北头，东西约150米，南北100米，皆属东周时期。其二，大城东北部冶钢遗址，位于阚家寨东南及东北方向的韩信岭一带，探知这一带地层堆积有四层；钢渣、炉渣、烧土等发现于二至三层之间，第三层是灰绿土，质坚实，从试掘中知是春秋前期的地层。（参见《淄博市文物志》1984年编，25页）故城内有冶铁遗址六处：小城西门东北部一处，面积1．5万平方米；大城西部，面积4万多平方米；今傅家庙村西南一处，面积4万平方米；今韶院村西，刘家寨村南为一处，面积约4万平方米；今阚家村东南和村北、崔家庄北及东北、河崖头村西都有分布，以崔家庄东北、西北较集中，面积3万多平方米。（参见《临淄巡古》山东大学出版社1989年版18页）可见齐地齐国的冶炼业是很发达的。其间齐人积累了非常丰富的寻找矿石、冶钢铁的经验，提高了技术。　　《管子·地数》篇中管仲与齐桓公从黄帝和量尤的冲突谈到远古人对寻找矿苗积累的经验时说：“上有丹沙者下有黄金，上有磁石者下有铜金，上有陵石者下有铅、锡、赤铜，上有赭石者下有铁。”这是很有道理的。　　《考工记·攻金之工》篇记载了冶炼青铜的六种铜锡配比方，即“六齐”之法：“金有六齐。六分其金而锡居一，谓之钟鼎之齐；五分其金而锡居一，谓之斧斤之齐；四分其金而锡居一，谓之戈戟之齐；叁分其金，而锡居一，谓之大刃之齐；五分其金而锡居二，谓之削、杀、矢之齐；金、锡半，谓之鉴燧之齐”。据研究：“这六种配比青铜的含锡量有两种分析结果：为16．7％、20％、25％、33．3％、40％、50％；或者为14．3％、16．7％、20％、25％、28．6％、33．3％……含锡为17％左右的青铜，呈橙黄色，很美观，声音也好，这正是铸钟鼎之类所需要的。大刃和削、杀、矢这一类兵器要求有较高的硬度，含锡量应较高。斧、斤、戈、如需有一定韧性，含锡量比大刃、削、杀、矢为低。鉴燧之齐含锡较高，是因为铜镜需要磨出光亮的表面和银白色金属光泽，还需要有较好的铸造性能以保证花纹细致。《考工记》的记述，大体上正确地反映了合金配比规律，是世界上最早的合金配比的经验性科学总结”（杜石然等《中国科学技术史稿》上册，科学出版社1982年版45页）。    　　《考工记·*氏力量》还记载了通过观测火焰变化来掌握冶钢进程的规律：“凡铸金之状，金与锡黑浊之气竭，黄白次之；黄白之气竭，青白次之；青白之气竭，青气次之；然后可铸也。”这是比较合乎冶金学原理的。因为铜锡混合熔融时，首先便有挥发性的不纯物气化，即所谓“黑浊之气”。等到温度上升，比铜熔点低的锡就有一部分熔融气化，出现“黄白之气”。温度再上升，铜的青焰色也有几分混入，便有所谓“青白之气”。等到铜完全熔融，就只剩“青气”了。等到“青气”出现，青铜合金也就基本上冶铸成功了。