从“陨铁刃兵器”说起：看看我国古代高超的金属复合铸接技术

从“陨铁刃兵器”说起：看看我国古代高超的金属复合铸接技术

整点历史-头条号 2019/8/2308:57

犹如人类最初利用的铜是自然生成的铜块一样，人类最初利用的铁也是天然的铁块，不同的是自然铜出之于地球，天然铁则来之于天外，这就是陨铁。约在公元前5000年，西亚已知道陨铁。至公元前3500-前3000年，埃及和两河流域已用陨铁制造念珠、匕首等物。陨铁只能锻打成形，陨铁器的锻造技术，应是源于发端更早的铜的锻造技术。

一、中国发现的陨铁刃兵器

现知中国利用陨铁制造器物的最早实例，属于商代，皆为兵器。

1972年，在河北藁城台西商代中期墓中出土一件铁刃铜钺，其刃部已缺失，残存部分包入铜内约1厘米，经用电子探针、X射线荧光分析等多种技术手段检测，在铁刃中未发现人工冶炼所必然带有的硅酸盐之类夹杂物，而存在高镍和低镍层状分布的特征，这只能产生于冷却极慢的铁镍天体，因而确认它是以含镍较高的陨铁锻制而成。

1977年，北京平谷刘家河商代中期墓中又出土一件铁刃铜钺，检测确认具有典型的高镍与低镍分层，并含有锗、镓两种陨铁的特征元素。

此外，美国华盛顿弗里尔美术馆所藏1931年出土于河南浚县辛村的一组周初青铜兵器，其中有一件铁刃铜钺和一件铁援铜内戈，经检测，铜钺铁刃具有陨铁的特征，铜戈铁援残留含镍甚微的铁晶体，难以作出肯定的判断。

近年在河南三门峡市上村岭西周晚期虢国墓中又出土了3件铜器，分别为戈、锛和削刀(或称之为刻刀)，经检测确证系以陨铁制作锋刃。

二、独特的工艺传统

中国发现的陨铁器均为刃器(主要是兵器)，而且都是利用陨铁来制作器物的锋刃，这与埃及、西亚的陨铁器多为念珠、小饰物，即使做刃具(匕首、小刀等)也都单独成器有所差异，体现了更独到的认识和工艺技术的独特传统。

陨铁具有很好的强度和硬度，但稀少罕见，不易加工成形，难以制作稍大的器物。我们的祖先显然充分认识了陨铁优越的机械性能，故将之制作为兵器的锋刃，以提高兵器的锋利程度，而通过与铜材相复合的方式，克服其难于加工成器的缺陷。

在商代，具有特殊象征意义的仪仗礼兵，或以青铜精铸，或以玉石雕琢，还经常采取钢、玉复合的形式，即以玉石琢制成锋刃，而将之连接于青铜铸成的基体上，典型的实例如杨宁史旧藏之物中的铜骹玉刃矛和殷墟妇好墓出土的玉援铜内戈。陨铁刃铜兵的结构形式与这类玉刃铜兵相似，尤其是弗里尔美术馆藏出于浚县辛村的援铜内戈，结构与玉援铜内戈相当一致。二者可能存在某种交互的影响。

但陨铁刃铜兵的复合方式并非传统的粘嵌，而是铸接，即将锻打成形的陨铁刃置于铸造铜器的范型中，然后浇铸铜液，实现接合。铸接的工艺，随分铸法之兴起在商代早中期的礼器制造中已表现得相当成熟，至商代晚期，由于分铸法的流行而日益精进。

陨铁刃铜兵的铸接工艺，与铜器分铸法的铸接工艺本质上是相同的，方法上也是相通的。弗里尔美术馆所藏周初的两件铁刃铜兵，据透视观察，钺刃的基部锻出成排的凹坑，戈援的基部做出钥匙形的榫，因而能与浇铸的铜体更牢固地接合，这是铸接工艺进步的体现。

据检测分析，商代的一些玉刃铜兵，如辽宁省旅顺博物馆收藏的一件铜内玉戚，玉刃与铜内的接合也是采用铸造的方法，为使玉刃与铜内接合紧密，并避免铸造过程中玉刃炸裂，采取了一些非常巧妙的措施，如在玉刃基部钻孔、将玉刃和铸范一同预热等，同样体现了高超的铸接技术。这说明陨铁刃兵和铜兵在技术上存在交互影响。二者是基于分铸法的铸接技术在不同材料上的应用。

借助青铜铸接工艺以实现不同金属材料的复合，这种金属复合技术是古老的复合制器方法的一个飞跃，后来在东周时期的兵器制造中又有进一步的发展，结出了奇妙的果实，这便是青铜复合剑。

另外，藁城台西出土的陨铁刃铜钺的铁刃厚仅1毫米，因铁的强度和硬度很高，故需较高的锻造技术，才能形成这样而规整的叶片。这也是锻打工艺在兵器制造中得到延续、发展的一个例证。

三、人工治铁和铁兵器的发端

已知最早的人工冶铁制品，发现于西亚。在两河流域北部靠近土耳其的叙利亚小镇查加巴扎尔发现的匕首铁柄，年代为公元前2700-前2500年；在土耳其中部的阿拉卡遗址发现的铁匕首，年代为公元前2500-2300年。

以往学术界普遍认为人工冶铁始于赫梯人，但赫梯人进入上述地区是在公元前2300年之后，因此很可能是西亚的土著先民首先发明了冶铁术。不过后来崛起于西亚的赫梯王国，对于早期冶铁术的控制和发展有重要的作用，直至公元前12世纪，赫梯人在这个领域仍拥有明显的优势。公元前12世纪赫梯王国垮台后，其冶铁技术才迅速地向周边地区扩散。印度河流域也是世界上较早掌握人工冶铁技术的地区之一，其时间大约在公元前15～前13世纪。

四、新疆的早期铁器

中国现知最早的人工冶铁制品，发现于新疆。1986年在哈密三堡焉不拉克墓地的早期墓中出土数件铁器，品种有小刀、残剑尖、戒指等。早期墓的数据大多在公元前12-前13世纪的范围内，考虑到该墓地的陶器有稍晚的特征，将出铁器的早期墓的年代定为略早于公元前1000年(相当于中原商末周初)可能是合适的。

此外，自20世纪70年代以来，从新疆东部的哈密到中部的和静、轮台再到最西边的帕米尔高原塔什库尔干，都有早期铁器发现，器类有小刀、短剑、指环、锥等，年代大体在公元前1000年上下至前500年。可以看出，在此期间，新疆地区早期铁器的应用渐趋普遍。《史记・大宛列传》曾记，西汉时新疆尚“不知铸铁器”，研究者因而推测它们都是以采用较原始的低温固体还原法炼得的块炼铁锻制而成的。

五、中原铁器的出现

1990年，在河南三门峡市上村岭西周晓期的虢国墓中出土6件铜铁合制器物，其中3作经检测，其铁质锋刃系人工冶铁制品。这是中原地区迄今所发现年代最早的人工冶铁制品。它们的形制和装饰具有典型的中国特色，显然是当地造器，而非舶来之物。特别是铜茎玉柄铁短剑，剑身铁质，茎为铜质，外套圆柱形玉管而成握柄，柄端还装有玉质剑首，柄、身相交处镶嵌绿松石，装饰豪华至极。

以往许多学者曾从文献记载、铜器铭文以及甲骨文中搜寻商代乃至夏代能够冶铁用铁的证据，经多年来的讨论，已被证明是靠不住的。这当然并不排除中原地区掌握冶铁术的时间仍有提前的可能，但看来只能依赖于新的考古发现。

六、关于中国冶铁术的渊源

中国早期铁器的发现情况说明，新疆地区掌握冶铁术要早于中原。一些人据此认为，中原地区的早期冶铁技术很可能是由新疆沿河西走廊传来的。

目前中国内陆发现的早期铁器，大多为春秋时期的制品，年代最早的几例，都出于靠西的地区(如陕西、甘肃等地)，似乎也反映了早期冶铁术经河西走廊东渐的迹象。有人进而推论，中国冶铁术的发生，可能受到了西亚的影响，其途径是经中亚而至新疆，再及于中原。

然而，也有一些学者持中原冶铁术独立发生的观点，关于其机制，则众说纷纭。在古代冶铜过程中，有时会碰到铜铁伴生的矿石，或误将一些貌似铜矿石的铁矿石加入冶炉，并偶因炉温合适而产生出少量铁或铜铁混合物，在商周时期冶铜术高度发达的基础上，一些经验丰富的工匠逐渐辨识出这种新金属，进而有意识地用铁矿石进行冶炼，由此发明了治铁术，也不是完全没有可能。

七、早期铁兵器的性质

当先民利用陨铁制器的时候，由于这种来自天上的黑色金属罕见难得，故被视为极珍稀之物，多用来制作小巧的饰物和兵刃。古人对陨铁的珍视，往往还带有原始装的神秘性。唐段成式《酉阳杂俎》前集卷十记:

“南番有毒槊，无刃，状如朽铁，中人无血而死，言从天而下，入地丈余。祭地方撅得之。”

这种毒槊所用铁料大概就是陨铁，因是天降异物，故为不开化的土著所畏惧、膜拜。西班牙人在墨西哥也见到当地土人将陨铁制成的刀和匕首视为异宝，只有部落中的显赫人物才能佩带。

商代和西周时期的陨铁刃兵器，或许也被赋予了类似的非凡意义。《逸周书·克殷解》记截，武王克商，亲自用“玄钺”击斩纣王的尸体。《史记·周本纪》记作“元钺”，玄、元古相通。晋孔晁说：“钺，黑斧”很可能是铁刃铜钺。商周时期，钺是非同一般的权力标志物，将天降宝物——陨铁用于制钺，不是偶然的。

人类掌握冶铁术之初，因技术限制，产量极其有限，质量较佳的铁料尤其难得，故非常贵重，价值甚至高于黄金。因此，铁的早期应用仍然沿袭了陨铁器的传统，主要是用以制作小型的兵刃和饰物，这些兵刃，大多是用作佩器的匕首、短剑和小刀，能够佩帯它们的，恐怕只有权贵。阿拉卡遗址出土的铁匕首，柄部包覆金箔，配有金鞘;虢国墓出土的铜茎玉柄铁短剑，装以玉料，嵌以美石，先包裹丝织物，再纳人皮鞘:皆可见很受珍视。出铁剑的虢国墓，同时还出土了大量随葬品，共计300余件，既有众多的青銅礼器，又有成组的华美玉器和金器，可以肯定墓主是虢国的国君，此剑当是號君生前所珍爱的佩器。