Zhongguo gudai zhutie jishu

中国古代铸铁技术

casting iron technique in ancient China

商周时期高度发展的青铜冶铸业，从生产能力到矿石燃料整备、筑炉、制范技术，为铸铁技术的发明和迅速发展提供了前提。最初的铸铁件，形制与同类青铜铸件相近。铁矿石由竖炉熔炼，得到铁水后直接用陶范铸造。早期的铸铁都是高碳低硅的白口铁，性脆硬，易断裂。为使铸铁能制作生产工具，战国前期发明了韧性铸铁。战国中期以后，铸铁器逐步取代铜、木、石、蚌器，成为主要的生产工具，出土实物有犁铧、、铲、、镰、锄、斧、锛、凿等。

对铁器的大量需求，促成了铁范（铸铁金属型）的发明。1953年河北兴隆燕国冶铸遗址出土的铁范，曾用来铸造铁斧、锄、镰和车具。这些铁范结构合理，壁厚均匀，形状和铸件轮廓相一致，并已使用铁芯。有的范能一次铸两件器物(如双镰范,图2[兴隆铁范(双镰范)])，表明铸铁技术在这个时期已达到较高的水平。

秦汉时期，冶铁业有一个很大的发展。汉武帝实行盐铁官营，在全国设立49处铁官，促进了铸铁技术的推广和进步。汉代已有炉膛容积达40～50立方米的炼铁炉，使用人力、畜力和水力鼓风。南阳瓦房庄冶铁遗址有专设的铸铁工区和高约 2米的化铁炉。铁范的应用在汉代更为普遍，除直接用来铸造各种生产工具和构件外，后来还用以铸造成形铁板，再通过脱碳热处理得到钢质板材，用以锻打成形器件。

铸铁热处理技术在此期间有明显的进步。由于铸铁都用木炭熔炼，碳含量大都在共晶点附近，而其他元素含量较低，属于较纯的铁碳合金。不少器件用铁范铸造，壁厚一般在3～5毫米，属于薄壁铸件。在实践中，已采用了较为合理的热处理规范，因而所得韧性铸铁件质量较好。白心韧性铸铁件多数处理完全，很少残留渗碳体和析出石墨。黑心韧性铸铁件多数以铁素体和珠光体为基体，一部分以铁素体或珠光体为基体，石墨形状与现代同类材质相近。特别是西汉后期已出现具有球状石墨的高强度铸铁，如巩县铁生沟出土的铁,在铁素体-珠光体基体上均匀分布着典型的圆度较好的球状石墨，偏光下呈放射性状蚀、石墨高温分解、扫描电镜等多种手段检测，证实与现代球墨铸铁中的石墨球相似，被认为是铸后经退火形成的。这些工艺在南北朝时期仍被使用，对封建社会前期生产力的发展起了重要作用。同时，生铁冶铸作为中国古代冶铁业的技术基础，对钢铁冶炼的发展有深远的影响。

铸铁在封建社会后期仍广泛用作农具(如犁和犁镜)、煮盐用的牢盆、铁炮和艺术铸件等。公元10世纪已能铸造重达50吨的特大型铁铸件（如河北沧州铁狮子）。五代以后，铁建筑物增加，如有湖北当阳的北宋铁塔。唐宋时期南方冶铁生产发展迅速，湖北、湖南、广东、福建等地的铁都以质地良好著称。广东佛山成为著名的冶铸中心，所产铁锅远销东南亚。泥型铸造、铸锅等传统铸铁工艺于近代仍被使用，在生产中起了一定作用。

夏湘蓉、李仲均、王根元：《中国古代矿业开发史》，地质出版社，北京，1980。

杨文衡：《我国古代采矿技术史（坑采）》，《中国古代史论丛》第2辑，1982年。

玻璃是人类最早发明的人造材料之一。

本书首次系统地阐述了中国古代玻璃技术发展史，全面总结分析了中国各历史时期的古代玻璃情况(外形、艺术、制造工艺和化学成分)。书中内容是作者研究古代玻璃几十年的成果，它介绍了近年来作者运用先进的测定中国古代玻璃成分的方法和体系，对中国古代玻璃成分进行了系统的研究。书中还结合文物考古研究结果，对中国古代玻璃的起源和体系、制造年代、制备工艺等问题进行了进一步的研究。

本书还系统研究了中国早期玻璃的演变，及与西方古代玻璃的对比，反映了中外在古代玻璃制造、发展等方面的联系和交流。此项系统对中国古代玻璃的研究工作是独一无二的，其内容新颖，方法科学。

本书也是玻璃界、考古界和物化分析界合作的结晶，具有前沿性和创新性，反映了中国古代玻璃领域的最新研究进展和发展水平，对当今学术界具有重要影响。