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铁器的使用虽然比青铜器要晚，但它质地坚硬，适合于制作工具，武器等物品。铁金属在地球上的储量远比铜金属要大，分布也相当普遍，所以铁制品的成本比铜金属要低廉得多。在世界各民族的古代文化中，铁器出现以后，很快在工农业生产领域普及，在人类历史上起到了重大的作用。因此，在研究中国历史时，有关中国发明冶铁及使用铁器的问题历来为人们所关心。 考古发掘的材料证明，人类认识铁金属的时间是很早的。我国先民早在商代就已认识了铁。1972年在河北藁城的台西遗址出土了一件铜钺，它的刃部嵌有铁质的金属。经鉴定，铜钺的铁刃中没有人工冶铁所含的大量夹杂物，含镍量在6％以上，含钴量在0.4％以上，并且保留了高低镍、钴层状分布，因此确定铁刃不是人工冶炼的铁，而是陨铁加热后锻成嵌入钺的刃部的。1977年在北京平谷县刘家河的一座商代墓葬中也出土了一柄铜钺，残长8.4厘米。它的刃部也是嵌铸在一起的铁金属，据鉴定也是陨铁。1931年在河南浚县发现的周初铁刃铜钺和铁援戈，据鉴定，其铁质部分也是陨铁锻成的。这些发现说明早在公元前14世纪，先民们就已认识到铁，并能识别出铁与青铜在性质上差异。同时还懂得了铁的热加工性能，用简单的工具锻打陨铁，使之成为厚仅2毫米的薄刃与青铜铸接成器。这说明商代的工匠在金属加工技术方面已取得了一定的成就。 由于铁金属的熔点比铜金属要高，所以人工冶铁的出现比冶铜业的出现相对要晚。但是随着冶铜技术的不断改进，冶炼炉的温度也随之提高。当炉内温度达到铁金属的熔点时，铁矿石也被熔化而离析出铁金属。因此，冶铜过程中铜金属内往往含有微量的铁元素。1976年在山西灵石的一座商代墓葬中出土的一件铜钺，通体有铁绣。经化验，刃部的含铁量达到8.02％。这样高的含铁量是比较少见的。它不可能是铸造铜钺时有意掺进去的，应是冶铜过程中冶炼炉的温度达到了将伴生的铜铁矿石中的铁也部分地冶炼出来，在铸造铜钺时这些铁金属也一起铸进了铜钺之中。这种情况说明距离人工冶铁的出现已为时不远了。 我国何时出现人工冶炼的铁制品，这一直是考古工作者思考的问题，并在田野工作中到处寻觅答案。在本世纪60-80年代发现的冶铁制品，其年代上限只能推至春秋，所以一般认为在春秋时期，中原地区的先民们才开始掌握这种技术。不过，1990年在河南陕县上村岭发掘的四周晚期墓葬中出土了一件玉茎铜芯铁剑，长约33厘米。剑身为铁质，先以铜芯与之相接，尔后将铜芯部嵌玉茎之内，剑首及茎身接合部分均镶嵌绿松石片。剑身外包裹有丝织物，剑装在用皮革制作的剑鞘内。此外，2009号墓内还出有铁刃铜戈及其他铁器。这是我国中原地区迄今发现的年代最早的人工冶铁制品。这一发现，把我国中原地区人工冶铁的时间上推到了西周晚期，据研究，这柄玉茎铜芯铁剑的铁金属，是用低温固体还原法冶炼获得的块炼铁制作而成的。它不含陨铁中所含的镍、钴等金属。 纯铁的熔点为1540℃，这在商周时期的熔炉中很难达到。所谓"块炼铁"，是铁矿石与木炭在炼炉中冶炼时，在较低温度下以固体状态被木炭还原的产物。这种铁的质地疏松，里面还夹杂有许多来自矿石中的各种氧化物，如氧化亚铁、硅酸盐以及未烧完的木炭屑等。这种块炼铁若在一定温度下反复锻打，可将夹杂其中的氧化物挤出去，使其机械性能得到改善。用块炼铁加工制作工具，则需采用热锻。如果铁块较小，而需要制作的对象体积较大，则可以放在锻炉内加热，经过热锻，将数块小铁块锻接成大块。如果铁块太大，则可切成小块，再经锻打而制造所需的工具或武器等物品。这种冶铁方法虽然比较原始，但因早在商代已有了热锻加工陨铁的技术，所以当块炼铁被人们发明以后，铁器就登上了历史舞台。上村岭发现的玉茎铜芯铁剑，正说明用这种方法冶炼的铁金属，已被制成工具而为人们所使用了。 这种块炼铁的冶炼方法在东周时期仍被工匠门延续使用。但东周时期又出现了生铁冶铸技术。由于生铁冶铸术的发明与发展，改变了块炼铁冶炼与加工比较费工费时的状况，提高了生产力，降低了成本，使较大数量地进行冶炼和铸造较复杂的铁器成为可能。这就为铁器生产的发展打下了良好的基础，并为我国古代冶铁业的发展开拓了一条独特的道路。 |
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