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汉朝冶铁技术的发展

编辑:古诗文网发布时间:2022-07-25

汉代用铁制成的器物,包括各种农具、工具、兵器和生活用具。各地汉代遗址和墓葬中多有出土。按制造方法不同,可分锻件和铸件两大类,分别以块炼铁和生铁作材料。由于冶炼技术进步,许多锻件和铸件已达到钢的标准。汉代铁器的制造和使用量很大,已普及全国,在社会生产和生活的各个方面,都起了重要作用。

冶炼的技术水平

汉代铁器中用块炼铁作材料的锻件,有许多已达到钢的标准,而且在战国晚期“块炼渗碳钢”的基础上更进了一步,到西汉中期已能用反复锻打的方法使之成为早期的“百炼钢”。满城汉墓出土的刘胜佩剑,便是这种正在形成的“百炼钢”工艺的早期产品。刘胜佩剑还经过表面渗碳和刃部淬火,使得剑刃坚硬、锋利,而脊部仍保持较好的韧性。

另一方面,汉代铁器中用生铁作材料的铸件,除了有许多是经过柔化处理的“展性铸铁”以外,到西汉中期还有了不少“灰口铁”的铸件,后者更具有硬度较低、脆性较小、耐磨、滑润性能良好等特点。满城汉墓出土的铁是“展性铸铁”的制品,而车轴承则为“灰口铁”铸件,说明当时已掌握了不同种类铸铁的性能而加以应用。

西汉中期,还发明了利用热处理使铸铁在固体状态下脱碳成钢的技术,满城汉墓出土的铁镞便是用这种工艺制成的钢件。到了西汉后期,随着冶炼技术的进一步发展,又出现了用生铁炒炼成钢的新方法,主要是将生铁加热成半液体状态,加以不断的搅拌,利用空气中的氧使之脱碳,以获得不同含碳量的钢,可称“炒钢”。

山东省苍山汉墓出土有错金铭文的东汉永初六年的“三十炼大刀”,就是用“炒钢”为材料,经过反复加热锻打而制成的优质钢件。用生产效率很高的生铁大量地作为制钢的材料,这是炼钢史上的一次革命。

汉代铁器概况

铁器关系到国计民生、军备国防,制铁业成为特别重要的经济部门,受到统治阶级的重视。西汉初期,各地制铁业多被控制在诸侯王及富商手中。汉武帝时,在各地置铁官,垄断全国的制铁业,并实行专卖政策。东汉前期,承袭西汉制度,冶铁业仍由国家专营。但豪强地主势力强大,私设工场,自造铁器,官府不能禁止。章和二年(公元88年),和帝即位,宣布盐铁开禁。此后,各地冶铁业多为豪强地主私营。

铁器种类

铁器的种类和效用

铁农具有犁、锸、铲、锄、耙、镰等。犁上的铧,一般系全铁制,比战国时代的铁口木铧要进步得多。为了防止铧的口刃磨损,多采用在前端套铧冠的方法。为了提高翻土效率,还在铧上装置土(犁镜)、锸、铲等和前代相比,也有一定的改进。双齿或三齿的铁耙,用于耙地松土,为前代所未见。铁镰有各种型式,用于刈割禾穗和禾茎。由于铁农具的普遍使用,汉代农业生产有显著提高。

铁工具有斧、锛、锤、凿、刀、锯、锥、钉等。铁斧的普遍使用,有利于森林的砍伐,使长江流域和边远地区的开发加速。由于使用了各种铁工具,木工和石工的效率大大提高。汉代造船业突飞猛进,应与铁工具的进一步使用有关。用于谷物加工的转盘式双扇石磨的出现和迅速普及,石室墓、石祠堂、石阙及各种石雕像、石刻画像的流行,都是与铁工具的进步分不开的。

铁器在兵器上的优越性


在兵器方面,铁器的优越性更为突出。铁制的长剑在西汉前期就取代了战国以来较短的青铜剑。柄首成环状的大铁刀,在西汉时出现,是一种新兴的武器。商周以来长期流行的铜戈,也在西汉中后期被铁制的矛和戟所代替。西汉时矢镞虽然有不少是铜质的,但铤部多已改为铁制,而铁镞也开始流行,到东汉时终于代替了铜镞。

由于制铁技术的发展,铠甲的质量和性能有显著的提高。河北省满城汉墓出土的一件铠甲,是由2800多片细小的铁片编成的鱼鳞甲,制作精致、完善。在防守上也大量使用铁蒺藜。由于汉朝掌握了各种先进的铁兵器,所以能对付北方民族强大的骑兵。景帝时,晁错分析汉朝与匈奴作战的军事形势,就指出优越的武器是克敌制胜的有利条件之一。