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古代铁质兵器之“百炼法”“兵者,国之大事”。“武器孰精”是影响军事战斗力强弱的“大事”,也是关乎国家兴亡的“大事”。恩格斯说:“暴力的胜利是以武器生产为基础的,而武器生产本身又是以一般生产力为基础的”。兵器是随着生产力的发展而发展的。冷兵器的发展随着生产力的发展是由石兵器、铜兵器到铁兵器的。据文献资料显示,铜兵器的极盛时代主要是商、周及春秋时期。而战国以后,就进入以铁兵器为主的时代。钢是以铁为主要元素,含碳量一般在2%以下,钢的主要元素除铁、碳外,还有硅、锰、硫、磷等。碳是是最重要的硬化元素,它有助于增加钢材的强度。所以含碳量越高,钢铁的质量就越坚硬、耐磨。而生铁是含碳量大于2%的铁碳合金,坚硬、耐磨、铸造性好,所以生铁制造的兵器兼备较高的硬度和韧性,且原料丰富,价格低廉。生铁制钢技术的出现,使得铁质兵器形制和性能不断改进,这极大地提高了军队作战能力,促进了战争规模的扩大和战争形式的变化,从战国时期就开始取代青铜兵器,成为战场上的“国之利器”。“国之利器”为何而“利”?兵器质量的优劣和数量的多少,对战争的胜负产生重要影响,所以它的制作材质及制作水平也应该是军事实力的最基本标志。统观四干年的中国金属史,可以说整个钢铁生产仍以生铁冶铸为基础,由此产生了焕发异彩的中国古代和中世纪发达的钢铁文化。生铁制钢技术主要包括战国早期的铸铁退火技术及战国时期的铸铁脱碳成钢技术,始于西汉末年的炒钢技术及形成于东汉末年的“百炼钢”技术,以及魏晋南北朝的灌钢技术。这些生铁制钢技术的发明与进步,促使了我国古代铁兵器的发展,使得铁兵器性能上和数量上都逐步替代了铜兵器,最终在东汉时期取代了铜兵器而占主导地位。下面就以生铁制钢技术为基础来分析我国古代铁兵器的制作技术:(一)块炼铁渗碳钢技术世界上各地区冶铁发展史都是从块炼铁开始的,与世界上其他地区冶铁术的发生相类似,中国的人工冶铁也是从块炼法起步。早在西周时期,钢铁制的兵器就开始出现,1990年河南三门峡西周虢国墓出土的铜茎玉柄钢短剑(M2001:393)、铜内铁援戈(M2001:526)、M2009出土的铜骹铁叶矛(M2009:703),经金相鉴定材质系块炼渗碳钢制作,是已发现年代最早的人工冶炼的钢制品。(二)铸铁退火技术生铁的性能特点是硬并且耐磨,但生铁性脆,不耐磕碰。在使用生铁工具的过程中,人们会发现生铁的这些弱点,这势必促使人们寻找使生铁变软的方法,从而导致了铸铁退火技术的发明。退火技术是战国初期出现的热处理方法,是一种韧性铸铁工艺。到战国中晚期,已广泛运用退火技术,降低了生铁的脆性儿提高其坚韧性,用它作为兵器铸造的原料,使制成的兵器具有锐利的锋刃。铸铁退火技术是中国古代铸铁技术的一项重要发明。从目前的考古资料来看,中国至迟战国早期,可能更早已发明了铸铁退火处理技术。苗长兴、吴坤仪、李京华通过对出土铁器的研究与鉴定,指出铸铁退火技术是中国古代铸铁技术的一项重要发明,是将铸铁件(器物或板材)加热到一定温度并保温一定时间,改善生铁的脆性,获得一定韧性的技术。因而铸铁退火技术也称作铸铁柔化技术。铸铁退火处理技术的发明,发展和普遍应用,扩大了生铁的应用范围,促进了冶铁业的发展。随着冶铁技术的进步,到西汉中晚期发明了炒钢技术,至迟到南北朝己发明了灌钢技术。炒钢技术、灌钢技术的发明和应用,以及贴钢、生铁淋口等技术的应用,使得铸铁退火处理技术在一定程度上被代替。(三)铸铁脱碳钢技术铸铁脱碳钢技术,产生于战国时期(约公元前5世纪),是中国古代独有的一种生铁炼钢方法,是在铸铁退火柔化技术的基础上发展形成的。这种技术主要是先将含碳3-4%的低硅白口铁铸成板材、条材,或锛、镢等较小型的工具,然后放入氧化气氛的退火炉中进行脱碳处理,使铸件成为低碳钢材、熟铁材,或含碳1%以下的钢制品;板材、条材可重新加热锻打成所需器具。铸铁脱碳钢技术保持了生铁夹杂物少的优点,组织均匀,质地纯净,较多用于兵器制造。(四)炒钢技术炒钢技术是用生铁炼钢的一种新技术,这是炼钢史上的一大飞跃,也是钢铁兵器成熟的标志。中国的炒钢技术始于西汉末,普及于东汉,被广泛用于兵器制造中。西汉时期,炒钢技术迅速发展起来。其方法是把生铁加热到熔化或基本熔化状态,在熔池中加以搅拌(古人称之为“炒”),借助空气中的氧把生铁所含的碳氧化掉,从而成为钢或熟铁:前者是有控制地把生铁炒炼到需要的含碳量,即炒钢(包括低碳钢、中碳钢和高碳钢);后者是不加控制地“一炒到底”,含碳量极微。在古代技术条件下炒炼生铁控制含碳量极其困难,其产品主要是熟铁和近乎熟铁的低碳钢,所以在中国古代,对这项技术的通行名称是“炒铁”。其产量和效率都较高。因此,炒钢和炒钢型熟铁很快成为制造铁器,特别是制造武器和生产工具的最重要材料:基本的方法就是对原料进行加热锻打,