汉代制作铁剑的工艺中的锻打技术包括哪些内容？

打造铁剑分哪些步骤~

汉代铁剑的制作技术


君不见昆吾铁冶飞焰烟，
红光紫气俱赫然。
良工锻炼凡几年，
铸得宝剑名龙泉。

与青铜剑采用铸造工艺不同，制作铁剑的基本工艺是锻打。锻打不仅是起加工成型的作用，而且反复锻打能使组织致密、成份均匀、夹杂物减少并细化，因而提高钢铁的质量。

但自铁剑以代铜剑，制剑由铸造改而为锻打以后，古籍中谈到铁剑制作，仍常锻、铸不分，时相混用，前引唐诗即是一例。这一方面是由于一些古人不懂技术，另一方面也由于古人写诗作文，讲究音韵谐和，“铸剑术”总较“锻剑术”说来顺口，故明明是讲铁剑，也经常用“铸”字。这是今人需要鉴别的。

乌获奋椎、良工锻炼

自50年代以来，冶金史研究者用科学方法陆续检测了一些出土的铁剑实物，从而了解到汉代铁剑制作技术的具体情况。

（一）以块炼铁直接锻制 古代最早由人工冶炼获得的铁料是块炼铁，它是在较低的冶炼温度下，由铁矿石固态还原获得的铁块，含有大量脉石渣子，需通过锻打挤出。而在锻打之前，疏松多孔，因此又被称为海绵铁。

以块炼铁直接锻打成器，是中国古代制作铁剑的最初方法。河南三门峡市上村岭虢国大墓所出西周晚期的铜柄铁剑，即以块炼铁锻制而成。河北易县燕下都出土战国末年铁剑中了避孕药以这种方法制成的。至汉代，民间一些质次价低的铁剑，可能仍如此制作。

（二）以块炼铁渗碳锻制 一般认为中国古代最早的钢件是块炼渗碳钢，它以块炼铁为原料，在炭火中长时间加热，表面渗碳，再经锻打而成。东周时期已用块炼铁渗碳锻制钢剑。湖南益阳赫山庙出土战国早期铁剑，即为块炼钢制品。燕下都出土战国末年铁剑中有一柄残剑（M44：100），经检测是用块炼铁渗碳制成的低碳钢件，制作方法为：将块炼铁渗碳后对折，然后多层叠在一起（没有固定的折叠方向），有的对折后按同样方向堆叠，有的则对接起来）锻打成形，最后经过淬火。锻打次数较少，钢件断面上高碳和低碳分层显著，可以看到折叠的层次。

西汉时期，制剑主要沿用这种方法。满城刘胜墓出土的一件长剑（1：5105）和一件短剑（1：4219），经检测都是以块炼铁渗碳后折叠锻打而成，所用原料和渗碳方法与燕下都钢剑相同，但钢的质量有很大提高，表现为非金属夹杂物减少，细化，断面上高碳和低碳的层次增多，而每层的厚度减小，碳含量的差别减小，组织比较均匀。主要原因是增加了加热折叠锻打的次数。最后，两剑的刃部都进行了淬火。

（三）以炒钢或熟铁锻制 至迟在西汉后期，出现了用生铁炼钢的“炒钢”技术。它是把生铁加热到熔化或基本熔化状态，在熔池中加以搅拌（古董人称为“炒”），借助于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，即钢（一般为中碳钢或高碳钢）；后者是不加控制地“一炒到底”，含碳量极低。炒钢产品的成分均匀，夹杂物一般比较细小，分布也比较均匀，质量优于块炼渗碳钢。而且，当时生铁冶炼已达到较高水平，炒钢以丰富的生铁为原料，产量和效率都较高，能够满足社会的广泛需要。于是，熟铁或炒钢便成为制剑的新材料；或者以熟铁为原料，经过渗碳叠打钢剑（方法与以块炼铁渗碳锻制相似）；或者以炒钢为原料，反复加热折叠锻打成剑。

以炒钢产品制作刀剑晨东汉时期已经普及。1978年江苏徐州铜山东汉墓出土一件铁剑，经检测，是用含碳量较高的炒钢为原料经多次加热叠打制成。1974年山东苍山东汉墓出土一件一环首长刀，经检测分析，也是用炒钢为原料反复折叠锻打而成。东汉晚期著作《太平经》卷七二《不用大言无效诀》谓：

使工师击冶石，求其中铁，烧治之使成水，乃后使良工万锻之，乃成莫邪。

据分析，这段话讲的就是以炒钢产吕制剑。因为把铁矿石烧冶成水，当然只能是生铁水，在锻打之前一定要炒成钢或熟铁才行，否则生铁就不能锻，更不用说“万锻”了。这是一个从矿石炼出铁水，再炒成钢或熟铁，最后锻成剑的比较完整的过程。


（四）以铸铁脱碳钢锻制 铸铁脱碳是我国古代独有的一种生铁炼钢方法，它是将白口生铁铸件在固态进行脱碳退火，从而和得至高碳钢、中碳钢和低碳钢。这种方法的特点是通过掌握时间和有控制地脱碳，由于生铁中多余的碳被氧化成气体跑掉，从而成为全钢组织。而且基本不析出石墨或只析出很少的石墨。铸铁脱碳钢保留了生铁夹杂物少的优点，组织均匀，质地纯将。目前所知最早的铸铁脱碳钢件是河北满城刘胜墓了土的六件铁镞。刘胜死于公元前113年，可知这种炼钢方法至迟在公元前2世纪末叶已经出现。

汉代的铸铁脱碳钢器物是用两种方法制成的。一种是以生铁铸造成坯，然后脱碳成钢，再予简单加工，如加热弯折，对刃部进行局部渗碳、锻打等。这种方法广泛用于制造生产工具和生活用具，如河南渑池了土汉魏窖藏铁器中的钢斧、郑州东史马出土东汉铁剪等。另一种方法是将生铁铸造成薄板状，然后脱碳得到成形式形钢材，将钢材经过反复加热锻打，器物。刀剑等兵器，皆如此制作。

过去在郑州古荥镇、南阳瓦房庄、鲁山望城岗等汉代冶铁遗址中曾出土地大量形铸铁板，就都是已经脱碳的钢材。目前也发现了用铸铁脱碳钢锻造成的刀剑，如北京大葆台西汉墓中出土的一件环首铁刀，河南巩县铁生沟汉代冶铁遗址中出土的一件铁剑。

精而炼之、至于百辟

以上所述，为汉代铁剑的一般制作技术。两汉时期，一些优质刀剑的制作还采用了几项先进特出的工艺。


（一）局部淬火工艺 钢剑淬火工艺出现于战国时期。经检测，燕下都战国末年钢剑曾经加热至摄氏九百度以上进行淬火，这是已知中国古代最早的淬火钢器。西汉时又发展产生了只将刀剑刃部进行淬 火的新工艺。满城刘胜墓出土的一件错金书刀（1：5197）和两件钢剑（1：5105、1：4249）都只在刃部观察至淬火马氏体组织。由于刃部经过淬火，因而具有很高的硬度，极其锋利。而刀剑的脊部因未经淬火，硬度较低，保持了较好的韧性，不易断折。《汉书·王褒传》说：“巧冶铸干将之补，清水淬其锋。”正与实物相合。

（二）表面渗碳工艺 满城刘胜墓出土的错金书刀（1：5197），经检测是经块炼铁为原料，经渗碳、叠打制成的低碳钢件。它在锻打成型并经磨制以后，又进行了表面渗碳，从而使刀的表层组织含碳较高，更加坚硬。同墓所出一件钢剑（1：5105）经检测也经过表面渗碳，表层碳含量在百分之零点六以上，高于心部高碳层百分之零点五至百分之零点六的含碳量。

（三）百炼钢工艺 1978年江苏徐州铜山所出东汉钢剑，茎部有隶书错金铭文一行：

建初二年（公元77年）蜀郡西工官王愔造五十湅□□□孙剑□

1974年山东苍山所出东汉钢刀的刀身上也有一行错金隶书铭文：

永初六（112年）五月丙午造卅湅大刀吉羊宜子孙

前已说及，这两件刀剑都是炒钢为原料，经过反复加热折叠锻打而成。那么，铭文中的“五十湅”和“卅湅”是什么意思呢？

检测发现，“永初卅炼刀中硅酸夹杂物有明显分层，如以位于同一平面的连续或间断的夹杂物作为一层的标志，由三个观察者（其中二人事先不知道卅炼钢及测量目的），在100倍显微镜下，整个断面观察至的层数分别平均为31层、31层弱、及25层。”建初剑的剑身样品断面也有因组织与成分差异而出现的分层现象，金相观察至的分层数目近60层（图一一五）。这种现象是将钢材的湅数接近，所以冶金史研究者都推测，刀剑铭文中的湅数可能就是指叠打后的层数，或用同一种钢料反复折叠锻打，或用数层成分略不有同的原料叠打，然后加热折叠再锻，反复多次。

最近，孙机先生撰文指出，钢铁刀剑铭文中的“湅”当为“氵柬攵”之省。《说文》：“
氵柬攵，辟氵柬攵 铁也”。辟氵柬攵，意谓“取精铁折叠锻之”，又单称“辟”。以前杨宽先生也曾指出，“辟”是“襞”的假借字，就是襞积折叠而加以锻打的意思。这些看法与冶金史学者对实物观察分析正相吻合。

如说周知，增加加热折叠锻打的次数（与叠打后的层数成正比），能够提高钢铁刀剑的质量。王充《论衡·率性》说：

试取东下直一金之剑，更熟锻炼，足其火，齐其铦，犹千金之剑也。

讲的就是这个道理。因此，刀剑铭文中的湅数，不是简单的层数概念，而应是代表了一定的工艺质量标准的。

从战国至汉代，刀剑加热叠锻次数的增加经历了一个明显的过程。燕下都战国末年钢剑的叠锻交数极少，刘胜墓西汉钢剑有显著增加，因而剑的质量有很大提高。至东汉建妆五十湅剑和永初三十湅刀，加热叠锻的资料又有较大增加，刀剑的质量也随之进一步提高，这显然是加工工艺发展的结果。

东汉晚期以后，氵柬攵 （ 湅）字多俗写作鍊、炼（两字后都简化为炼）。当时，文献记载中出现了鍊数更多，以至“百鍊”、“百辟”的刀剑。如梁陶弘景《刀剑录》记：蜀主刘备曾令名匠蒲元造刀，刃口刻“七十二鍊”。曹操《内诫令》称：“往岁作百辟刀五枚，吾闻百鍊利器，辟不祥，摄伏奸宄者也。”曹丕《典论》称：建发二十四年，造“百辟宝剑”，并撰文曰：‘选兹良金，命彼国工，精而鍊之，至于百辟”。《晋书·载记》记载：十六国时，大夏之主赫连勃勃造“百鍊钢刀”。

目前，研究者对于“百鍊”、“百辟”究竟是实指加热叠锻的规格，抑或是虚浮的夸张之词，尚未取得一致意见。但不管怎样，它都表示了加热折叠锻打的次数之多之繁，因此后世常以“百鍊”来形容加工的繁复和产品的精良，而今人也就沿用“百鍊钢”一词来通过繁复的加热折叠 锻打以制作优质钢剑或钢刀的工艺，诸如三十湅、五十湅甚至甚或更多。

以前，有的研究者将“百鍊钢”视为中国古代的一种炼钢方法，不很妥当。如果以块炼铁渗碳锻制器物，锻打的加工过程同时也是炼制成钢的过程，因为块炼铁之成为块炼渗碳钢，本需经一定程度的锻打。但东汉时期的百鍊钢刀剑已发展为以炒钢作原料，繁复的锻打只起加工成型和提高质量的作用。因此我们觉得，将“百鍊钢”视为制作刀剑的加工工艺更加恰当（目前发现的百鍊钢制品都是刀剑）。

也有的研究者提出将“百鍊钢”改称“辟鍊钢”，恐也不妥。因为辟鍊（即折叠锻打）是制作钢铁刀剑的基本工艺，即使普通的钢刀钢剑，也须经叠锻而成，只是叠锻的次数少数派，所以质量次，燕下都钢剑是个明证。至于建初五十湅剑和永初三十湅刀，其叠锻的次数之多，可谓达到了相当繁复的程度。这样一种繁复叠锻的工艺，称之为“百鍊钢”，以区别于一般的折叠锻打，仍是合适的。

相剑术和相剑经

两汉时期，以鉴别剑刀优劣为务的相剑术依然流行。而随铁剑取代铜剑，相剑术的内容也由早期的相铜剑转而为相铁剑。

《汉书·艺文志·数术》载有“《相宝剑刀》二十卷”，当是有关相剑术的著作，这也是仅见记载的相剑术之书，可惜久已失传。

1972-1974年间，甘肃居延考古队在额济纳河流域（今属内蒙古）调查发掘了肩水金关、甲渠候官（破城子）和甲渠塞四燧三处汉代屯戍遗址，出土汉简近二万枚。其中，在破城子出土的简牍中，有六枚简（编号为EPT40：202-207）前后相属，文义基本连贯，内容是关于鉴别剑刀的优劣，很可是《相宝剑刀》一类古书的残简。其释文如下：

●欲知剑利善，故器者起拔之视之身中无推处者故器也=视欲知利善者必视之身中有黑两桁不绝者

其逢如不见视白坚未至逢三分所而绝此天下利善剑也=又视之身中生如黍粟状利剑也加以善。

●欲知币剑以不报者及新器者之日中骍视白坚随逢上=者及推处白黑坚分明者及无文纵有。
文而在坚中者及云气相遂皆币合人剑也刀与剑同等●=右善剑四事●右币剑六事

●利善剑文县薄文者保双蛇文皆可带羽圭中文者皆可=剑谅者利善强者表恶弱则利奈何

●恶新器剑文斗鸡征蛇文者粗者及皆凶不利者●右币=剑文四事

通读释文，能够大略看出，六简所记都是由器身外观（包括剑纹）来辨别善剑或币（弊）剑的标准，明白易解者“又视之身中生如黍粟状，利剑也”（第2简）。这大概就是著录相剑术士之言而成的相剑经，如同相马有相马经、相牛有相牛经一般。

东汉桓谭云：“君大素晓习万剑之名，凡器但遥观而知，不须手持熟察。言能观千剑，则晓知之。”君大当为汉时善相剑者”

战国到东汉时期,在炼铁、炼钢及加工工艺技术方面的主要成就是:①炼铁的品种和技术有采用低温固体还原法得到的块炼铁;高温液体还原法得到的白口生铁、麻口生铁、灰口生铁、球墨铸铁;对白口生铁通过退火柔化处理技术加工成可锻铸铁(韧性铸铁)和球墨可锻铸铁.②炼钢和锻打技术有:对块炼铁采用固体渗碳技术得到块炼渗碳钢;对可锻铸铁采用固体脱碳技术生产出铸铁脱碳钢;对生铁采用炒钢法加工出炒钢和熟铁;对炒钢施百炼钢技术,产生出百炼钢.③针对不同用途的铁器或一件铁器上的不同部位,采用了相应的多种加工技术,如对刃器的淬火处理.以上所提及的各种技术几乎全见于各种兵器的制作上,可见自古就有将最先进的技术首先用于制造战争武器的传统.

汉代制作铁剑的基本工艺是锻打,汉代的锻打技术一般采用以下几种方法:

一是以块炼铁直接锻制?汉代由人工冶炼获得的铁料是块炼铁,它是在较低的冶炼温度下,由铁矿石固态还原获得的铁块,含有大量脉石渣子,需通过锻打挤出?而在锻打之前,疏松多孔,因此又被称为“海绵铁”?

二是以块炼铁渗碳锻制?这一方法在春秋时期已被采取?西汉时期,制剑主要沿用这种方法?刘胜墓出土的一件长剑和一件短剑,经检测都是以“块炼铁渗碳”后折叠锻打而成,所用原料和渗碳方法与燕下都钢剑相同?

三是以炒钢或熟铁锻制?西汉后期,出现了用生铁炼钢的“炒钢”技术?它是把生铁加热到熔化或基本熔化状态,在熔池中加以搅拌,借助于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,也就是钢;后者是不加控制地一炒到底,含碳量极低?用生产效率很高的生铁作为制钢的材料,这是炼钢史上的一次革命?炒钢产品的成分均匀,夹杂物一般比较细小,分布也比较均匀,质量优于块炼渗碳钢?而且,当时生铁冶炼已达到较高水平,炒钢以丰富的生铁为原料,产量和效率都较高,能够满足社会的广泛需要?于是,熟铁或炒钢便成为制剑的新材料,或以熟铁为原料,经过渗碳叠打钢剑,或以炒钢为原料,反复加热,折叠锻打,最后制作成剑?

四是以铸铁脱碳钢锻制?铸铁脱碳是我国古代独有的一种生铁炼钢的方法,它是将白口生铁铸件在固态就进行脱碳退火,从而获得至高碳钢?中碳钢和低碳钢?这种方法的特点是通过掌握时间来有控制地脱碳,由于生铁中多余的碳被氧化成气体跑掉了,从而成为全钢组织?而且基本不析出石墨或只析出很少的石墨?

汉代的铸铁脱碳钢器物是用两种方法制成的?一种是以生铁铸造成坯,然后脱碳成钢,再予简单加工,如加热弯折,对刃部进行局部渗碳?锻打等?这种方法广泛用于制造生产工具和生活用具,如河南渑池出土了汉魏窖藏铁器中的钢斧等?

另一种方法是将生铁铸造成薄板状,然后脱碳得到成形钢材,将钢材经过反复加热锻打,器物?刀剑等兵器,皆如此制作?

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