《读书小扎》百漱流央

1、冶金篇第一

　　青铜——金属冶铸史上最早的合金。

　　一、成分
　　Cu Sn/Pb，纯铜（紫铜/红铜）锡/铅

　　二、性能
　　1.熔点比较：Cu—1083℃，Sn-232℃，青铜700-900℃（eg：25%锡青铜-800℃）

　　2.强度比较：锡多则硬脆，锋利易断。锡少则软韧，坚韧不利。（eg：含锡10%的青铜，硬度为纯铜的 4.7倍）
　　锡占17%-20%，最为坚韧。
　　（斧斤戈戟为此类。斧斤农具，破土，不必太利；戈戟，长兵器，不可不韧，否则力矩大，易断）
　　锡占30%-40%，硬度最高。
　　（多数武器属此类，杀人当利器）

　　3.色泽比较：随锡含量上升，青铜光泽：色——赤黄色、橙黄色、淡黄色——灰白色（30%-40%）

　　——《周礼.考工记》：金有六齐：六分其金，而锡居其一，谓之钟鼎之齐；五分其金，而锡居一，谓斧斤之齐；四分其金，而锡居一，谓之戈戟之齐；三分其金，而锡居一，谓之大刃之齐；五分其金，而居二，谓之削杀矢之齐；金锡半，谓之鉴燧之齐。

　　（就是说锡占16.7%，制钟鼎，钟鼎无需太过坚硬，斧斤20%，亦如是，戈戟25%，应是硬度和韧性的取平衡点，毕竟武器当利，然戈戟之流长丈许，不可不韧，33.3%大刃，不是很长的兵器，以坚硬为优先，40%箭矢，更硬了，需要咻的射过去穿透，重复率低，不必太韧，50%铜镜，需要它白白的光泽）

　　3.可塑性高：纯铜不是好的浇注材料，受热胀冷缩的影响，冷却后容易出现气孔，复杂形状甚至可能断裂。纯铜更适合锻打。而青铜是出色的浇注材料。它冷却后的体积和液态相比略有扩大，但相差很小，可以浇注出复杂的形状。

　　三：溯源——青铜时代
　　青铜时代：青铜器在人们的生产、生活中占据重要地位，偶然地制造和使用青铜器的时代不能认定为青铜时代，中国在公元前3000年前掌握了青铜冶炼技术。

　　四：青铜器
　　1、种类：食器、酒器、水器、乐器、兵器、车马器、农器与工具、货币、玺印与符节、度量衡器、铜镜、杂器

　　2、铭文：中国青铜器的铭文，文字以铸成者为多。凹入的字样，称为阴文，少数文字凸起，称阳文。商代和西周，可以说铭文都是铸成的，只有极个别用锋利的工具刻字的例子。
　　西周晚期，开始出现完全是刻成的铭文。战国中期，大多数铭文已经是刻制的。古人认为青铜器极其牢固，铭文可以传流不朽。

　　3、纹饰：“蟠虺纹”因图形为盘绕成组的蛇形得名。
　　“象纹”与“象鼻纹”，象，通相，常作为太平吉祥的象征，又取“出将入相”之意。
　　“兽面带纹”，亦称“狩带纹”，动物面部形象组合。
　　几何纹，菱形、三角形、圆形，“圈带纹”或称“串珠纹”，“三角云纹”常交错其他纹饰，“菱形斜格纹”多见杂以“涡纹”和“S”形图案，流行于战国；“环带纹”，旧称“公字纹”，表现为连续的“S”形波浪带图案，上下充填“窃曲纹”或环纹 “窃曲纹”很早就见于《吕氏春秋》的记载，“窃曲纹”的变化很多，如蜷曲若双环而其中之一有目形者，有两端内曲呈一如意头状者，不一而足。

　　五、冶炼发展
　　1.原料：人们在寻找石料和加工的过程中，逐步识别了自然铜与铜矿石。还要锡矿。

　　1)自然铜：铜元素在自然界天然生成的各种片状、板状、块状集合体。没有氧化过的自然铜表面为红色，具有金属光泽。但因为氧化的原因，通常自然铜会呈棕黑色或绿色。自然铜中往往还会含有微量的铁、银和金等元素。

　　2)铜矿石：铜矿指可以利用的含铜的自然矿物集合体的总称，铜矿石一般是铜的硫化物或氧化物与其他矿物组成的集合体，与硫酸反应生成蓝绿色的硫酸铜。
　　（拓展：孔雀石：一种铜矿石，颜色碧绿，断面纹理与孔雀的羽毛相似，很是艳丽，故称其为孔雀石。含铜量高，含铜品位可达 10—20%或更高，是一种氧化矿。）

　　总结：蓝铜矿蓝色。铜矿一般就是这种蓝绿色，古代易辨认。
　　锡矿金属色泽亦明显。

　　2.冶炼：制模具——熔铜，熔锡——按比例混合——倾入模具——冷却——破模出器——打磨抛光

　　1）制模具：用泥做个模型，雕刻，烘烤，阴干。亦或用蜡做模具。

　　2）熔铜、熔锡：一般窑火的温度是900到1050℃，最高可达1200℃。铜、锡熔点如上述。故可熔。

　　工具：
　　炭窑：也就是用粘土堆一个上面有小口，下面有风口的炉窑，上面准备足量的沙土用来封口。下面的也准备沙土用来封风口。
　　粘土炉：一炼铜一炼锡，下面带风口。

　　过程：
　　集柴薪，成木炭：注意及时隔绝空气否则成灰。把柴薪放进炭窑中，填半满，从下面风口点火烧，上面口会冒白烟，是水蒸气。等不冒白烟了就用沙土封住上下口。柴薪会在里面被高温加热变成木炭。过几天甚至更长，炉窑冷却后拆开（注：内有CO，所以要屏住呼吸，轮换操作防止中毒。或用树枝给炉窑扒开口，等一段时间CO散尽，再拆开炭窑，内即木炭）

　　熔化：将木炭放进冶炼炉，用陶罐装，在火炉上加热，点火。风道内鼓风提高炉温。待其熔化。
　　（来自知乎，略有改动）

　　3）按比例混合。嗯，不说了。比例按上要求。

　　4）倾入模具。

　　5）冷却。

　　6）破模具。

　　7）打磨抛光。

　　3.一些冶法介绍：

　　1）分铸法：先熔炼，用坩埚将矿石和木炭混合熔炼出铜液然后制模，用泥做个模型，雕刻，烘烤，阴干接着制范，用泥片包贴在模上，阴干后切开接下来合范，内外范合在一起然后调剂，确定铜锡比例。坩埚炼铜，依次见黑、黄、青白色烟气，直至“炉火纯青”，见青色烟气最后熔铸，灌铜液冷却后成器，砥砺、打磨抛光。

　　2）失蜡法：用蜡模代替陶模，无需脱模、泥模阴干、烧坯这些步骤，直接浇铸，可铸造复杂精细器件。失蜡法先用泥质范料塑内范并阴干，再用黄蜡制蜡片贴在内范上，蜡片上刻花纹及镂空，将外范料稀释成泥浆，反复淋浇或涂于蜡模表面形成一定厚度，然后将阴干的泥浆范料层外再裹上范料，阴干硬化成铸型。烘烤型模使蜡料熔化流出，形成型腔。浇注铜液冷却后脱范再打磨抛光就欧克了。（出自知乎，by杨伦）

　　六、名器赏析

　　因下面选取多为名器多为剑，故先介绍剑。

　　春秋以前的剑很短,只有二十至三十厘米长,春秋时的剑在五十至七十厘米左右,以后的秦剑最长的达九十四点四厘米,最短的也有八十一厘米。这反映了剑的功能从主要以显示身份的象徵物向战场上实用兵器方向发展。

　　剑（图：https://imgsa.baidu.com//pic/item/a8b47ff858e2dd27a9d31142.jpg）
　　剑柄：剑首、剑茎、剑格
　　剑身：剑从、剑刃、剑脊、剑锋

　　另，若写到铸剑大师时需要装个逼，我们需要知道一些专有名词：范线（剑上限于制造工艺的棱）、浇口（在铸造合范后铜水的倒入口）
　　铸造法有一次二次三次四次五次六次铸造。

　　好，开始赏析。

　　1．关中秦剑
　　春秋末期，欧冶子为楚王打造“龙渊”、“泰阿”、“工布”三把铁剑后，铁兵器开始逐步推广使用。战国末年，山东六国纷纷用铁剑，但秦国仍以青铜剑为主。感觉原因大概有下：关中秦剑之长，实乃笑傲六国（见上），所谓一寸长一寸强，在战斗中效力更大，且秦国在多年吸取山东六国经验下，炼铜技术已非常成熟，性能比之彼时不成熟的炼铁（下一章讲述）应不差太多，再者秦剑横断面多为六棱形或八棱形，不易斩断，降低锡多锋利带来的弊端（过脆易断）。嗯，好吧，其实讲秦剑就是为了说它的长和横断面。

　　2.纯钧——尊贵无双之剑
　　长为55．6厘米，其中剑身长45．6厘米，剑宽5厘米。剑身上一行古篆———“越王勾践自用剑”。剑身满饰黑色菱形几何暗花纹，剑格正反面分别用蓝色琉璃和绿松石镶嵌成美丽的纹饰，剑柄以丝线缠缚，剑首向外形翻卷作圆箍，内铸有极其精细的11道同心圆圈。现代采用质子X荧光非真空分析法对其进行了无损科学检测，得出了剑身青铜合金分配比的准确数据表。越王勾践剑的主要成分是铜、锡、以及少量的铝、铁、镍、硫组成的青铜合金。剑身的黑色菱形花纹是经过硫化处理的，剑刃的精磨技艺水平可同现代在精密磨床上生产出的产品相媲美。因剑的各个部位作用不同，因此铜和锡的比例不一。剑脊含铜较多，能使剑韧性好，不易折断；而青铜合金配比刃部含锡高，硬度大，使剑非常锋利；花纹处含硫高，硫化铜可以防止锈蚀，以保持花纹的艳丽。剑身还被镀上了一层含铬的金属。铬是一种极耐腐蚀的稀有金属，地球岩石中含铬量很低，提取十分不易。再者，铬还是一种耐高温的金属，它的熔点大约在1857℃。（摘自搜狐《龙之剑》）

　　另附纯钧传说，以备装逼，学学薛大哥的逼格——
　　《越绝外传记宝剑》第十三
　　昔者，越王句践有宝剑五，闻於天下。客有能相剑者，名薛烛。王召而问之，曰：「吾有
　　宝剑五，请以示之。」薛烛对曰：「愚理不足以言，大王请，不得已。」乃召掌者，王使取毫曹。薛烛对曰：「毫曹，非宝剑也。夫宝剑，五色并见，莫能相胜。毫曹已擅名矣，非宝剑也。」王曰：「取巨阙。」薛烛曰：「非宝剑也。宝剑者，金锡和铜而不离。今巨阙已离矣，非宝剑也。」王曰：「然巨阙初成之时，吾坐於露坛之上，宫人有四驾白鹿而过者，车奔鹿惊，吾引剑而指之，四驾上飞扬，不知其绝也。穿铜釜，绝铁，胥中决如粢米，故曰巨阙。」王取纯钧，薛烛闻之，忽如败。有顷，惧如悟。下阶而深惟，简衣而坐望之。手振拂扬，其华捽如芙蓉始出。观其釽，烂如列星之行；观其光，浑浑如水之溢於塘；观其断，巖巖如琐石；观其才，焕焕如冰释。「此所谓纯钧耶？」王曰：「是也。客有直之者，有市之乡二，骏马千疋，千户之都二，可乎？」薛烛对曰：「不可。当造此剑之时，赤堇之山，破而出锡；若耶之溪，涸而出铜；雨师扫洒，雷公击橐；蛟龙捧鑪，天帝装炭；太一下观，天精下之。欧冶乃因天之精神，悉其伎巧，造为大刑三、小刑二：一曰湛卢，二曰纯钧，三曰胜邪，四曰鱼肠，五曰巨阙。吴王阖庐之时，得其胜邪、鱼肠、湛卢。阖庐无道，子女死，杀生以送之。湛卢之剑，去之如水，行秦过楚，楚王卧而寤，得吴王湛卢之剑，将首魁漂而存焉。秦王闻而求之，不得，兴师击楚，曰：『与我湛卢之剑，还师去汝。』楚王不与。时阖庐又以鱼肠之剑刺吴王僚，使披肠夷之甲三事。阖庐使专诸为奏炙鱼者，引剑而刺之，遂弑王僚。此其小试於敌邦，未见其大用於天下也。今赤堇之山已合，若耶溪深而不测。群神不下，欧冶子即死。虽复倾城量金，珠玉竭河，犹不能得此一物，有市之乡二、骏马千疋、千户之都二，何足言哉！

　　译：纯钧是一把尊贵无双之剑。春秋时期，一个风和日丽的午后，经过数年卧薪尝胆终于击败吴国的越王勾践，睡了一个甜美的午觉醒了过来，心情非常舒畅。饮了一壶上好的龙井新茶后，勾践兴致勃勃地派手下去找一个人。这个人就是薛烛。薛烛是秦国人，此时正在越国游历。薛烛虽然年纪轻轻，但却已经名动列国，被人称为天下第一相剑大师。不大一会儿，眉清目秀文质彬彬的薛烛就赶来了。宾主一番客套寒暄之后，就带着随从来到室外宽阔的露台之上。
　　越王勾践酷爱刀剑，这个露台高达数丈，气势舒张，光线充沛，专门用来看剑赏刀。落座之后，勾践扫了一眼身边的薛烛，心想这个年轻人虽然年纪轻轻但却阅剑无数，一般刀剑肯定难入他的法眼，于是，勾践一开口就叫手下取来了自己颇为得意的两把宝剑：毫曹和巨阙。哪知，薛烛走马观花地看了一遍，随便地说了一句：“这两把剑都有缺点，毫曹光华散淡，巨阙质地趋粗，不能算宝剑。”说完他还在温暖的阳光里懒懒地打了一个哈欠。
　　勾践颇感意外，觉得很没面子，他想了一想，一咬牙，俯在一个贴身侍从耳边吩咐了几句，过了一会儿，侍从率领几百个铁甲武士护送一把宝剑来到台下。薛烛感到好笑，问道：“大王这么兴师动众，拿来的是什么剑啊？”勾践对薛烛的态度有一丝不快，他没好气地吐出了两个字：“纯钧”。只听见“咣啷”一声，薛烛从座位上仰面摔倒，束发的金钗掉在地上，一头长发披散下来，面色突然凝住、呆滞。好大一会儿，才突然惊醒，只见他脚尖点地几个纵跃掠下台阶，来到剑前，深深一躬，然后又表情肃然地整理好自己的衣服，从侍者手中接过宝剑，小心翼翼地敲了几敲掂了几掂之后方才将剑从鞘中缓缓拔出。只见一团光华绽放而出宛如出水的芙蓉雍容而清冽，剑柄上的雕饰如星宿运行闪出深邃的光芒，剑身、阳光浑然一体象清水漫过池塘从容而舒缓，而剑刃就象壁立千丈的断崖崇高而巍峨……过了好久，薛烛才用颤抖的声音问道：“这就是纯钧吗？！”勾践点了点头：“是，”他得意地接着说道：“有人要用千匹骏马三处富乡两座大城来换这把宝剑，你看行吗？”薛烛连忙说道：“不能换。”勾践做作地皱了一下眉头问道：“为什么？你说说道理。”薛烛激动地大声对道：“因为这把剑是天人共铸的不二之作。为铸这把剑，千年赤堇山山破而出锡，万载若耶江江水干涸而出铜。铸剑之时，雷公打铁，雨娘淋水，蛟龙捧炉，天帝装炭。铸剑大师欧冶子承天之命呕心沥血与众神铸磨十载此剑方成。剑成之后，众神归天，赤堇山闭合如初，若耶江波涛再起，欧冶子也力尽神竭而亡，这把剑已成绝唱，区区骏马城池何足道哉……”勾践满意地频频点头：“说得有理，既是无价之宝，我就永远把它珍藏吧。
　　故事见于《越绝书》。
　　（来自度娘）

　　七、疑问
　　1. 五1 4）倾入模具。？不懂，辣么烫，怎么倾的？听到有说陶罐底下戳洞的，也不太懂。

　　2. 经过光谱定性分析和化学分析，青铜合金是由铜、锡、铅三种金属元素熔成的，所占比例分别是84.77%、11.64%、2.79%。为什么之前叙述中无论是冶炼方法和配比，都不曾提及铅？

　　3.既然秦剑长这么叼，为何山东六国不加到一样长？是什么限制了他们？