一直到湖南长沙杨家山春秋晚期的墓葬中发掘出一把铜格铁剑,通过金相检验,结果证明是钢制的。
这是迄今为止我们见到的中国最早的钢制实物。它说明从春秋晚期中国就有炼钢生产了,其实这个时间段和欧冶子铸剑的时间大致是吻合的。
那么这个时候就出现了一个奇怪的现象,也就是说不是冶铁起源的国家最先展开了炼钢。而冶铁起源的国家,还在使用青铜为主的兵器打群架。这事就变得很有意思了。
春秋时期,楚国制造的兵器闻名天下。史记礼书和苟子议兵篇中都谈到楚国的宛出产的兵器刃锋象蜂刺一般,这可以肯定钢制的。
因为铁制的刀剑过于柔软,不可能达到象蜂刺一样的锐利程度。当时西方古罗马士兵使用的刀剑是熟铁的,在战场上交锋时一刺便弯,再刺之前非要放在地上用脚踩直不可。
公元1世纪时欧洲人普利尼曾经说过:虽然铁的种类多而又多,但是没有一种能和中国的钢媲美。
可是春秋时期,中国人究竟是采取什么方法进行炼钢生产的呢?此时中国人再次陷入了尴尬,因为没有相关文献记载,当时的历史研究讲究两重证据法。
也就是说文献记载和文物出土被完全确认,相关的东西才能作为证据被世界的学术界认可。但问题在于中国的很多东西缺乏文献记载,但实物出土确越来越多。
在这之后,在对河北易县燕下都出土的部分钢兵器进行科学检验的时候,也是在没有相关文献记载的情况下,却揭示出中国最古老的炼钢法。
我们知道,生铁、熟铁和钢的主要区别在于含碳量上,上的区别了,咱们也不多说废话了。
中国古代最早的炼钢工艺流程是先采用木炭作燃料,在炉中将铁矿石冶炼成呈海绵状的固体块,待炉子冷后取出,叫块炼铁。这个前文也表述了。
块炼法炼铁含碳量可控,是中国早期炼得的钢铁。再用块炼铁作原料,在碳火中加热吸碳,提高含碳量,然后经过锻打,除掉杂质又渗进碳,从而得到钢。这种钢,叫块炼铁渗碳钢。河北燕下都出土的钢兵器,都是用块炼铁渗碳钢制造的。
用块炼铁透碳钢制造的刀剑,虽然比较锋利,但炼这种钢碳渗进的多少,分布的是否均匀,杂质除掉的程度,都非常难掌握,而且生产效率极低。
但问题是这个发现是战国时代啊,燕下都,这是战国时期的燕国。也就是说,在战国时代,这种炼钢的方式已经被广泛运用,大规模生产了。
就在这个时候,在新疆尼勒克县考古中,考古人员挖了一座看似普通的古墓,却在其中发现了一件特殊文物,即大量的煤炭、煤灰、煤块,根据碳14元素测定,发现这些都是3500多年前的东西,也就是说在当时尼勒克县的古人就懂得用煤炭了。
几乎与此同时,在甘肃省的临潭县,磨沟寺洼文化墓葬出土的两块铁条。时间大约是公元前1510年到公元前1310年,这个时间已经和,美索不达米亚和埃及出土的铁制品时间高度一致了。但这次发现并没有发掘到其他冶铁的痕迹。
也就是说,这个记录可是比小亚细亚的铁冶炼发源晚不了多久,但即便如此,仍然有人提出早期铁器自西而东传播的时间和线路存在的可能性凸显出来。
记住,这仅仅是可能性,但即便是可能性,一种假设,也被人再次用来证明铁的冶炼,并不是中国人独自发源的。
这个说法就是,大概在公元前2千纪中叶以前,安德罗诺沃文化联合体的成员,再向天山地区迁徙过程中,不断寻找新的铜矿资源。
青铜冶铸技术步入辉煌鼎盛阶段,并开始冶炼铁器,冶铁技术最早在伊犁河流域普及开来。在公元前2千纪下半叶的时候,人工冶铁技术断续地东向传播,经天山通路,传播到甘肃,继而东传,公元前1千初开始出现在中原地区。
好吧,尽管我们公元前一千三百年前就会用铁做青铜器的刃了,尽管我们的欧冶子公元前五百三十年就会打造钢剑了。
而从时间上看,这些人全然不顾当时的环境没有高铁,没有航空,甚至没有公路,人类的族群几乎是闭塞的,传播一些东西需要的时间可能需要很久的时间,而这样的所谓论证即没有史料记载,也没有相关的实证。就剥夺了中国独自开源冶炼铁器的权利。
尽管我们的冶炉城已经开始批量炼制和打造钢制兵器了,尽管我们的燕国已经大规模炼钢了,尽管魏国大梁冶铁工坊已经遍地皆是了。但冶铁,始终是个舶来品,咱们始终不是开源者。
其实这件事是后世很多冶金人的心结,作为文明的标志是什么?文字,社会,技术。这是最基本的三个要素,这是人类是否进入文明,是否能自称为文明的重要标志。
其中尤其是以冶炼技术和金属工具的出现为重要标志,否则也绝不会以什么石器时代,青铜器时代,铁器时代来命名人类文明的发展阶段了。
实际上,冶炼是具备延续性的,冶炼铜之后肯定是冶炼铁,作为技术的延续性,这一点没有疑问。但是不知道从什么时期开始,中国青铜技术西来的说法也是甚嚣尘上。
这些人的说法很简单,土耳其东部的的卡萤泰佩遗址发现了距今年的自然铜制品,并经退火处理。这是迄今为止世界上发现的最早的铜制品,未经冶炼,为自然铜加工而成。
大概8000年,自然铜制品扩散到中亚,甚至传播到了巴基斯坦中部。大约6000年前,砷青铜出现,土耳其东部。大致5000年前,锡青铜出现,西南亚。后扩散到中亚和欧洲。
而甘肃省林家遗址的发掘。出土了一把铜刀。测定时间是公元前3280年到前2740年之间。因此,这把铜小刀的出现,证实中国是世界上最早抛弃石制工具,转而使用金属器具的国家之一。
但并未在时间上取得优势,证明中国的青铜器冶炼是自源性。
这里并没有明说中国青铜器的冶炼怎么样,但是根据时间估算,和根据传播的规律,应该是自西向东传播的。
并且,没有证据表明青铜的冶炼存在多源性。而对中国的青铜冶炼,没有再时间上早于卡萤泰佩遗址的直接证据和文献记载。
但是搞冶金的人都知道,中国的青铜冶炼并不含砷,也就是说中国的青铜冶炼不同于土耳其砷青铜冶炼技术。很明显是另外一个冶炼体系。
中亚以西地区的合金技术早期以砷铜与锌铜为主,晚期以锡铜为主。而中国的青铜器合金技术的发展情况却正好相反。开始以纯铜为主,有少量锡铅铜、铅铜和锡铜。最后才出现砷青铜。是完全相反的两个路子。
只要有冶金知识的人都知道,这就是完全不同的两个技术体系,或者说大家都是相互摸索中发展技术,这个特征太明显。根本没必要讨论。两项青铜技术,应该都是自源性的。
所谓大家知道,青铜是铜的合金,,是合金。也就是说,必须人为的添加其他金属或者物质形成合金。
那么砷青铜的砷从何来?其实它并不来自于铜矿本身,当然,自然界的铜矿有一些含一定量的砷,但是含量离构成砷青铜还早的很。
所以最早的土耳其东部的古人类在获得纯铜之后加入了一成左右的砷,从而形成了砷青铜,但砷青铜炼制完成之后需要较高的温度来淬火,才能达到理想的硬度。
因此不管古埃及文明、美索不达米亚文明他们的青铜冶炼始于砷青铜只能说明一个问题,那就是他们当时只发现的单质的铜和砷,也就是灰砷、黑砷和黄砷。然后用于熔炼青铜。
而咱们最早的青铜器中就是铜,也就是说,最开始咱们只是把获得的铜作为单质来使用,后来逐渐加入了锡,铅等物质,这个时候古埃及和美索不达米亚还没有使用锡和铅的记录。
并且,锡和铜一般情况下根本不会出现在铜一个区域,两者相互没有伴生的矿,也就是说很明显的两种元素必须单独发现,然后按照冶炼合金的要求摸索添加比例,最后得到青铜合金。
从冶炼的原理上来说,中亚以西地区很明显的,是先砷青铜,再锌青铜,但是锌矿和铜矿有伴生关系,一般情况下,铜矿多多少少都会伴生一些锌,铅之类的。同样的,锌矿也有铜矿伴生。
所以很难说明中亚以西地区的人是有意将锌加入铜中形成合金的。不过考虑他们的青铜合金是一个一步一步完善的过程,和咱们的线路完全不同。也就是说冶炼原理上就是两回事。
但咱们从一开始寻求青铜合金的时候,第一选择就是锡。也就是说,咱们使用铜的时候,已经发现了锡,铅,锌,等等。
但是非常有意思的是咱们一开始就找对了方向,形成了锡青铜合金,后来为了扩展合金的性能才开始了各种合金青铜的试验。这就是两者从冶炼原理上的最大差异,所以不可能有什么传播和接受的关系存在。