我国古代冶金技术比较发达，夏代就有了青铜冶铸，并从此开始了举世闻名的青铜文明。春秋时代，钢铁冶炼技术成熟，促使中国古代迈入铁器时代而掀开生产力发展的新篇章。

一、青铜冶铸技术

人形铜灯（山东诸城出土）

令狐君嗣子壶（河南洛阳出土）

青铜，是铜和铅、锡等的合金。它与纯铜相比，熔点低，硬度高，具有较好的铸造性能和机械性能，因而它从出现那一天起，就受到了先民的重视。据考古发现，距今4000多年的齐家文化遗址和龙山文化遗址中，已发现了零星的红铜器，仰韶文化遗址中也发现了少量的青铜小器件，这反映了新石器时代后期向青铜器时代过渡时的一些情况。河南偃师二里头文化遗址发现的大宗青铜器是早于商代的青铜器发现，由于二里头地区是历史传说中夏的中心地区，文献记载“夏之方有德也，远方图物，贡金九牧，铸鼎象物，百物而为之备”；“夏后开使蜚廉采金于山川，而陶铸于昆吾”，所以考古学家把二里头文化确定为夏文化，并把它作为青铜器时代的开端，这是很有道理的。现在，学术界把先秦的青铜冶铸技术分为几个阶段：

从新石器时代晚期到二里头早期为青铜器冶铸的草创期，这个时期是青铜冶铸的技术积累阶段，铸器的范多是石质或泥质的单面范，只能铸作一些小型器件。

从二里头晚期到郑州二里岗期为青铜器冶铸的形成期，这个时期已能使用多块范和范芯相配的复合范铸作大型器物，青铜器也有了锡青铜和铅青铜之分，标志着中国特色的陶范熔铸技术已基本形成。

商代中期到西周早期是青铜冶铸的鼎盛期，这个时期贵族使用的礼器、生活器具、兵器、车马器大都用青铜铸作，器物制作厚重精美。

错金银马首形辕饰（河南辉县出土）

西周中期以后，青铜冶铸规模和分布地区进一步扩大，器物日趋精美。

春秋战国时期，青铜冶铸从单一的陶范铸作向综合使用浑铸、分铸、失蜡法、锡焊、铜焊、红铜镶嵌等多种工艺发展，器型、纹饰均达到了新水平。铁器使用后，又出现了雕镂、错金、错银等新加工装饰手段。

冶炼青铜的方法，开始是用铜矿石和锡矿石、铅矿石混合或用含多种元素的铜矿石冶炼出青铜，以后发展为先炼出铜，然后加锡、铅矿石一起炼出青铜。最后，是先分别炼出铜、锡、铅，然后按一定比例混合熔炼出青铜。考古资料证明，殷商时期，青铜冶炼基本上采用的是后两种方法，这说明殷商的青铜冶炼已达到了很高的水平。

金六剂示意图

冶铸青铜的工匠从青铜冶铸的长期实践中逐渐认识了合金成分比例、性能和用途之间的关系，并能人工控制铜、铅、锡的成分配比制作性能不同的工具。成书于春秋末年的《考工记》记载的“六齐（剂）”说就是春秋以前青铜合金成分配比的科学总结。《考工记》说：“金有六齐。六分其金而锡居一，谓之钟鼎之齐；五分其金而锡居一，谓之斧钺之齐；四分其金而锡居一，谓之戈戟之齐；三分其金而锡居一，谓之大刃之齐；金、锡半，谓之鉴燧之齐。”“六齐”就是六种合金成分配比方法。“六分其金而锡居一”，是说铜、锡比例为5比1，即铜占83.3％，锡占16.7％，这是钟鼎一类大型器物的合金配比；“五分其金而锡居一”，是说铜、锡比例为4比1，即铜占80％，锡占20％，这是斧钺一类器物的合金配比；“四分其金而锡居一”，是说铜、锡比例为3比1，即铜占75％，锡占25％，这是兵器一类器物的合金配比；“三分其金而锡居一”，是说铜、锡比例为2比1，即铜占66.6％，锡占33.4％，这是一些大刃器具的合金配比；“金、锡半”，是说铜锡各占50％，铜镜阳燧采用这种比例（有的学者认为“六分其金而锡居一”铜锡比例为6比1，即铜占85.7％，锡占14.3％，如按此种认，则其下的铜锡比例依次为铜83.3％，锡16.7％；铜80％，锡20％；铜75％，锡25％；铜66.6％，锡33.4％）。

这些合金配方，总结了青铜合金性能随配比变化而变化的规律，指导人们应用这一规律而制造不同的器具，可以说是一个重大的发明。这个总结，是迄今为止世界上最早的关于铜合金的科学总结，在世界冶炼史上也占有一定的地位。

《考工记》中还有关于冶铜时观察火焰判定冶炼火候和进程的记载：“凡铸金之状，金与锡黑浊之气竭，黄白次之；黄白之气竭，青白次之；青白之气竭，青气次之，然后可铸也。”这是炼铜实践经验的总结。由于冶炼加热时，随着温度的升高，氧化物、硫化物和一些金属挥发会形成不同颜色的烟气。各种颜色的烟气挥发完毕，铜锡中的杂质跑掉，精炼成功，也就可以浇铸了，所以直到现在人们还用“炉火纯青”这个词来形容事物的精纯。这也反映了春秋时期我国的冶炼技术已经达到很高的水平。

灵鸟（湖北随县出土）

铸造工艺体现青铜器的成型和艺术水平，是青铜器制作技术的一个重要方面。商周时代，青铜器铸造主要是泥范铸造。泥范铸造大体分为如下几个工艺过程：制模，塑出花纹——翻制泥范——刮制泥芯，自然干燥和高温焙烧——组装范、芯——浇注铜液——出范、出芯——整修加工成成品，制作要求很高。从考古发掘的情况看，商周时代的泥范铸造，已采用了相当复杂的分铸技术。所谓分铸，就是先把铸件的各部分分别铸好，然后再接铸在一起。或先铸器件，再接铸附件；或先铸附件，把铸好的附件嵌到泥范中与器件接铸。一般大型的器件，大都是采用前一种方法铸造的。商周时代，大都邑附近，一般都有大型的青铜器冶铸作坊，像河南安阳殷墟苗圃北地的铸铜作坊遗址面积至少要有10000平方米；洛阳北郊西周早期铸铜作坊遗址，面积约有90000—120000平方米；山西侯马春秋晋国铸铜作坊遗址分多个铸造区，这都为研究商周时期的青铜铸造提供了丰富的实物资料。

春秋战国的青铜铸造技术较之商周又有了大的提高。这一时期，青铜铸造技术已从单一的陶范铸造向综合使用浑铸、分铸、失蜡法、铜焊、锡焊、镶嵌的技术发展，所以这一个时期的青铜器器薄形巧，纹饰纤细，非常美观。商周时的青铜器以厚重精美见长，如商的司母戊大鼎、周的大盂鼎等均以重器驰名；春秋战国的青铜器以秀美豪华为胜，如春秋楚王子午鼎、战国随曾侯乙尊盘等，虽是重器，却不失豪华秀巧，其透空附饰，使用失蜡技术和铜焊技术，纤细规整，技艺高超，都是不可多得的艺术精品。

错金银双翼种兽（河北平山出土）

春秋战国时期的兵器制作很发达，尤以铸剑为最，文献传说的干将、莫邪、巨阙等都是这一个时期生产的。近年出土的越王勾践剑和吴王夫差剑，精美如新，光可鉴人，证明了这一传说的可靠性。考古资料证明，这一时期“错金”、“错银”、“鎏金”、“刻纹”即在青铜器表面嵌入金、银丝或涂抹金泥、刻画花纹的工艺也相当高超，使这一时期青铜器制作又增添了新的花样，这不仅反映了当时制作技术的提高，也反映了当时人们艺术欣赏水平的变化。

二、铁冶铸技术

春秋青铜冶铸技术开始向精巧方向发展的时候，生铁冶铸技术也有了很大的发展。促进了铁器时代的到来。

我国使用铁的技术可以追溯到商代。1972年，在河北藁城商代中期遗址曾发现一件铁刃铜钺。这件铜钺上的铁刃是陨铁，当时的人经过锻打把它接铸在铜器上，说明他们对铁的性质已经有所认识。我国冶炼生铁的起源也比较早，因为我国铁资源丰富，青铜器冶铸技术高度发展，必然会带动和促进冶铁技术的发展，估计人工冶铁技术的产生不会晚于春秋中期。

春秋战国之际，我国的冶铁技术发展较快。这时的主要成就是生铁的发明和铸铁柔化术的出现。近年来我国相继发现了一些春秋末期吴、楚等诸侯国的铁器遗物，其中江苏六合程桥出土的铁条和铁块，经金相检验，铁条系用块炼铁锻成，铁块是白口铸铁，这是我国考古发掘中生铁冶铸器物的最早发现，在世界上也是少见的。专家指出，我国在学会块炼铁的同一历史时期就成功地炼出了生铁，而同一过程，在西方则用了两千五百多年。对比之下，我们不能不赞叹我国古代工匠的冶铸技术之高。

我国春秋时期已出现了炼钢技术。钢是一种铁碳合金，含碳量介于熟铁和生铁之间。早期的钢是以块炼铁为原料在炭火中加热渗碳而成的，以后又发明了淬火工艺，使之更坚韧。河北易县燕下都出土的钢剑，是采用淬火工艺做成的；1976年湖南长沙发现的春秋末期的钢剑，属中碳钢锻成。这都是难得的文物。

金属冶炼的发展与采矿技术的发展有直接的关系。现在我们发现的古矿井遗址以1974年在湖北大冶铜绿山发现的春秋战国时期的古铜矿遗址为最大。该遗址春秋时的矿井分竖井和斜井两种，井深达40米；战国时的矿井则由竖井、斜巷、平巷等组成体系，井深达50米，明显较春秋矿井进步。该古矿井较好地解决了井下通风、排水、提运、照明及竖井、巷道支护等问题，显示出一个大型矿区的风貌，也显示了当时先进的采矿技术。

冶铁遗址发现较多。战国中、后期，冶铁业遍及十分广大的地区，全国出现了许多著名的冶铁中心，如宛（今河南南阳）、邓（今河南孟县）、邯郸等，生产规模宏大。近些年来，我国在很多地方发现了大型冶铁遗址，如山东临淄齐国故都冶铁遗址，面积达40余万平方米；河北易县燕下都城址内有冶铁遗址三处，总面积亦达30余万平方米。我国还在许多地区出土了为数众多的铁制工具，其中以铁制农具的数量最多，这说明铁器发展以后，其主要的用途就是制作农具，这对发展农业、兴修水利都是一个极大的促进。