读史不能没有对比和提问 西欧的冶铁铸造技术真的落后中国2000年?(1 / 1)

西欧在15世纪就能打造板甲,是让欧洲历史崇拜者十分自豪的事情。但一个真相说出来可能令人大跌眼镜:能打造板甲的欧洲,冶铁铸造技术却仍然落后中国2000年。

这件事听起来实在是奇怪,但笔者必须指出,很多人很明显无法分清“锻造”和“铸造”两个概念。板甲是典型的锻造产物,而非铸造。

锻造和铸造有何区别呢?现代的锻造,是利用锻压机械对金属坯料施加压力,使其产生塑性变形,以获得具有一定机械性能、一定形状和尺寸的锻件;而在古代,锻造主要就是指锻打,一般是常温下操作,即使要加热也不会到金属熔化的程度。铸造,则是将熔融态金属浇铸到与零件形状相适应的铸造空腔中,待其冷却凝固后取出,以获得零件或毛坯。由于青铜的熔点比较低,所以在青铜时代,东、西方都很快掌握了铸造技术,但进入铁器时代之后,铁的熔点要比青铜高得多,技术难度也就增加了。

冶铁技术最早应该是从西亚传入东亚的,但那只是最简单的块炼铁技术。

冶炼块炼铁,一般是在平地或山麓挖穴为炉,装入高品位的铁矿石和木炭。点燃木炭,鼓风加热,当温度达到1000℃左右时,矿石中的氧化铁就会还原成金属铁,而矿石成为渣子。块炼铁是有极大缺陷的,初步冶炼只能得到疏松多孔的海绵铁,矿石中其他未还原的氧化物和杂质不能除去,所以还要经过高强度的锻打。但是,趁热锻打只能挤出一部分或大部分杂质,最后的成品中仍然会有较多的大块夹杂物留存,即便使用的是品位非常高的铁矿石,质量也不能保证。

古代中国人是极有智慧的。由于在青铜时代已经广泛使用高炉炼铜,华夏先民很快也开始使用高炉炼铁,并使用鼓风炉强化木炭的燃烧,促使冶铁的产量提高。为了得到高温,中国古代还在送风装置——风箱上做了改进。温度升高,渗碳量就增加,于是含碳量较高的铁,也就是生铁就产生了。

铁含碳量较低则会柔软且富于延展性,含碳量较高则会硬而脆,不适合锻造。生铁便是后者,除此之外它还有一个特性,那就是熔点低,容易熔化为铁水,利于铸造,因此生铁又被称作铸铁。

在东亚,绝大部分地区的铁矿石品位不高,富含硫、磷等杂质,这对于制造兵器铠甲来说显然是很不利的,但是这一特点却带来了另一项重大利好:含杂质的生铁熔点更低,更容易熔化。世界其他地区的人们未尝没有得到过生铁,但他们只注意到生铁不耐锻打,而古中国人则发现了生铁能够如同青铜一样进行铸造。比起以古代的低下生产力进行人力锻打,靠模具铸造制造铁器的效率要高太多了。

生铁作为中国人的专利持续了多少年呢?在春秋时期,古中国就已经开始使用白口铸铁。据《左传·昭公二十九年》记载,公元前513年,晋国铸造了一个铁质刑鼎,把范宣子所制定的《刑书》铸在上面。铸刑鼎的铁是作为军赋向民间征收来的,这说明最迟春秋末期就出现了民间炼铁作坊,而且已较好地掌握了生铁的冶铸技术。

生铁(铸铁)在14世纪之前仅在中国及其周边地区进行规模化生产,这项技术是中国古代的重要发明创造。14世纪之前,欧洲是没有生铁的,更不用说通过铸造的方式来打造铁器了,而欧洲开始运用中国在南宋末年发明的焦炭炼铁,则要等到18世纪末期。

铁器运用普及之后,铁是比青铜便宜很多的,1门铁炮的铸造成本只有青铜炮的1/4。铸造技术的发达,使得古代中国的火炮有着比西方高得多的产能。

山西省博物馆就收藏有3门洪武十年(1377)铸造的铁炮,口径210毫米,长100厘米,两侧有双炮耳,用于调整火炮的射击角度,这证明中国在明朝初年就能够铸造铁炮。而在1543年,随着铸铁技术传入欧洲,英国人才发明了欧洲第一门铸铁炮。铁炮相较于铜炮不容易炸膛,耐久度更高,而且比较轻便,方便装载到船只上,所以迅速占领市场。一直到16世纪末,英国一直垄断着这项技术,其他国家空有大把的铁矿却只能低价出售给英国人,英国人则将廉价的铁矿铸造成大炮再高价卖给其他国家。英国在铁炮贸易上赚得盆满钵满,经济实力迅速上升。

由于当时欧洲的火炮产能过低,三十年战争中古斯塔夫二世甚至发明了著名的“皮炮”,即用薄的(相对于铸造)铜皮或铁皮锻接成管,然后在铜管或铁管上缠绕用乳香熬煮强化过的皮条,接着加上数道铁箍,再蒙上数层皮革,最后在炮尾钻出炮眼。

总的说来,就铸铁这项技术,古代中国显然要比古代欧洲走得更快。更令人咋舌的是,中国在汉朝已经普及了炒钢法,即通过“炒”为生铁脱碳,而这项技术到18世纪才开始在欧洲使用。

所以说,我们不必因为欧洲在15世纪就制造出板甲,就过于高估西方的制铁技术,中国几千年的实用技术传统成果是非常伟大的,妄自菲薄要不得。