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▲ 汉代铁燎炉
▲ 汉代铁铧、铁犁壁 国家博物馆藏
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。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)，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。
▲ 汉代铁鍪
铁器的种类和效用 铁农具有犁、?、锸、铲、锄、粑、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，还在铧上装置鐴土(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。
▲ 汉代铁铧
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。
▲ 汉代铁剑
铁制生活用具有鼎、炉、釜等容器和炊器，还有带钩、镊子、火钳、剪刀、厨刀，以及钓鱼钩和缝衣针等等。铁釜的广泛使用，为炊事提供了方便，在河南省南阳瓦房庄发现的一件大铁锅，直径达2米左右，可能是煮盐用的。厨刀从别的各种刀类中分化出来，专门按庖厨的需要而制造。汉代的剪刀，和世界各地初期的剪刀一样，是用一根两端具有锋刃的铁条弯曲而成，利用钢铁的弹性而操作。
▲ 汉代铁油灯
铁制的缝衣针，不仅用于缝制衣物，而且在刺绣方面显示了优越性。度量用的尺子，也有许多是铁制的，其刻度和花纹有的用金丝镶嵌。汉代盛行铜灯，但东汉时铁灯也很流行，洛阳等地汉墓中出土的“十二枝灯”等制作得相当精致。到了东汉中后期，镜子也有许多是铁制的，花纹多属“夔凤纹”。甘肃省武威雷台汉募中出土的一枚铁镜，用金丝和银丝镶嵌花纹，十分精致。
▲ 洛阳烧沟十二支铁灯
铁官和作坊 传世的“齐铁官印”、“齐铁官长”、“齐铁官丞”和“临淄铁丞”等封泥，是西汉初期诸侯王自设铁官、经营冶铁业的物证。从汉武帝时开始，中央政府在全国设铁官40余处，其分布东起山东、江苏，西到甘肃，东北到辽宁，西南到四川、云南之间.各地铁官所制的铁器，有时有铭文作为标志。例如，河南郡(今河南省洛阳)所制的有“河一”、“河二”、“河三”字样，南阳郡(今河南省南阳)所制的有“阳一”、“阳二”字样，河东郡(今山西省夏县)所制的有“东一”、“东二”、“东三”字样。“河"、“阳”、“东”等是郡名的简称， “一”、“二”、“三”等则是各郡铁官所属作坊和工场的编号。
▲ 汉代铁器
中华人民共和国成立以来，经过广泛调查，在北京市清河镇、山东省滕县、江苏省徐州市等许多地点发现了制铁工场的遗址。特别是河南省，所发现的制铁工场和作坊遗址已达十余处，其中巩县铁生沟和南阳瓦房庄等遗址已经过大规模的发掘，可以了解当时的冶炼设施、操作过程和技术水平。巩县铁生沟遗址在矿山附近，所发现的炼炉很多，而锻炉、熔炉和铸范都较少，可以认为这个制铁作坊以冶炼铁料为主，锻铸器物为次。南阳瓦房庄遗址在当时南阳郡治所宛县城内，远离矿区，这里的作坊主要是利用从别处运来的生铁锭和废旧铁器作原料，进行熔炼，以制造各种器物。由此可见，汉代的冶铁工场，有时因各种条件不同，在业务上各有侧重。山东省滕县宏道院出土画像石上的冶铁图，形象地显示了东汉时冶铁工场中用皮橐为炼炉鼓风及其他操作的情形。
▲ 汉代铁牛 宁夏博物馆藏
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谁，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，而脊部乃保持较好的韧性.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和工艺制成的钢件。到了西汉后期，随着冶炫技术的进一步发展，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(112)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。
为何说中国的“铁器时代”始于汉代？
金属的使用，标志着人类文明进入了一个新的阶段。在世界的古代文明中，无论哪一个地方，最初使用的都是铜器，然后才进入铁器时代的，中国也不例外。
在中国古代，铜经常是以自然铜的形式出产的，这种纯铜经过成型加工工艺，即可作为器具使用。由于这种铜质比较软，虽然可以用来制作装饰品，但却不能用来制造武器或生产工具。为了提高它的硬度以利于铸造，古代中国采取了在铜中掺进其他金属以得到铜合金的工艺。
铜合金中最普遍的是铜和锡的合金，青铜器就是用这种合金制成的。当然，除了锡以外，有的青铜器还含有铅。虽然中国最近也发掘出了据认为是纯铜器时代的遗物。不过，关于这方面的研究，尚处于探讨阶段，历来的研究对象都是青铜器。
在中国，青铜器的使用始于殷代。第二次世界大战以前，以殷墟遗迹为重点，发掘了许多代晚期的铜器。战后，在郑州的殷代中期遗迹中，又有大量的发现。另外，在河南省偃师二里头的遗迹中还发现了少量的殷代早期的青铜器，一般认为，殷代在它的初期就已经进入了青铜器时代。
有的中国学者认为中国的青铜器时代可以追溯至距今四千年前的古代，但我觉得这个年代估计得似乎太早。在出土的青铜器中，虽然有箭头、戈戟等武器和一些生产工具，但是一说到殷代的青铜器，人们所想到的还是那些令人目惊奇的祭祀器具。这些器具表明了殷代文明是把祭祀作为政治的中心内容的。从殷墟发掘出的像司母戊鼎这样巨大的青铜器，战后又在郑州遗迹中发现的非常精美的大方鼎，这些青铜祭器都表明，从殷代中期开始，中国的青铜技术产生了进一步的飞跃。
金属器具的成型工艺分锻造和铸造两种，中国的青铜器全部都是铸造而成的。在殷代遗迹中，还发掘到了熔化金属用过的坩埚和用砂子、粘土做成的铸型。可以想见，那种为制作精巧器具的蜡型制造法，只是在极个别的请况才使用的，青铜器的铸造过程是，首先分别精炼出铜和锡，然后再根据所要制造的器具，按适当的比例把铜和锡混在一起溶炼。当然为了获得更好的熔流有时还故意加入一些铅金属。
那么，这种合金的硬度是怎样随着铜、锡的不同比例而发生变化的呢?
当锡的比例占百分之二十八的时候，硬度是最高的。在百分之二十八左右，硬度急剧降低。因此，锋利的器具需要以接近百分之二十八的比例掺入锡金属。另外，在《周礼考工记》中可以看到据认为是春秋时代的齐国所写下的记载，其中标记着六种青铜器的铜和锡的不同比例。
例如，关于其中之一的钟鼎是这样记载的:
金有六齐。六分其金而锡居一谓之钟鼎之齐。
这里的“齐”字与“调剂”的“剂”字相同，表示铜锡掺合的比例。关于这段文字中的“六分其金”的“金”有两种说法，其一认为:“金”是完成了的合金，其二认为:“金”就是铜。在这两种不同的说法中，铜锡的比例是不同的。
根据这两种说法来计算，考工记中记载的六种铜器的铜锡比例比较接近实际情况，然而根据原文来看，似乎第一种法说是正确的。
中国古代青铜器成分的分析工作，战前主要是由日本学者来进行的。战后，中国学者在这方面也展开了研究。我认为，虽然这些研究的结果不一定与上述的比例相符，但大体倾向却是相似的。在鉴燧、即铜镜的配方中，锡的含量似乎过多。在分析秦汉的金属镜时，发现许多金属镜中锡和铅的比例占百分之三十以上，铜与锡的比例也不是各半，其中还含有相当数量的铜以外的金属。
随着时代的推移，中国金属镜中非铜金属量逐渐增多，金属镜质地变坏。为了补救这一不足，于是就采用了镀水银的方法。一般认为，考工记中所记载的是公元前五、六世纪的知识，但也有人认为早在殷代就已经有了与这种水平相接近的知识。
广泛使用铜器的周朝，从中期开始，又出现了铁制的生产工具。早些年，从殷代遗迹中发现了两三件青铜利器的某部分是用铁制成的。这种铁是用罕见的陨铁加工而成的，可以想见，当时还没有从铁矿石中精炼铁的技术。《左传》鲁昭公二十九年中有这样的记载：
遂赋鲁国一鼓铁，以铸刑鼎。
这是记载中国使用铁的最早文献。
对于这里的“鼓”一词，有两种解释。一种解释认为“鼓”是容量单位，另一种解释认为，“鼓”是风箱炉。中国学者杨宽赞成后一种解释。他认为，在公元前六世纪末就已经采用风箱炉熔炼铁的技术了。也就是说，这种观点认为，公元前六世纪末中国就已经有了铸铁，当然，在铸铁之前就已经有了锻铁技术。所以，在公元前七世纪，中国就开始有了精炼铁。
根据这种解释，上述《左传》中的记载可以理解为:
于是作为赋役，让晋国交出一炉用风箱炉熔炼的铁，用来铸造刑鼎(铸有法令条文的鼎)。
但是，问题在于，即使使用了风箱炉，也不能以此来断定所炼出来的铁就是铸铁。中国开始使用铁器的时间与中东各国铁的起源相比，晚了相当一个时期，然而引人注意的是，中国在很早以前，精炼铁的技术就得到了高度的发达。
根据碳元素的不同含量，铁可分为三类。含碳元素最多、占百分之ー点七以上的是用于铸件的铸铁;含碳元素最少，占零点零三左右的是用于锻件的锻铁;处于两者中间的、即碳元素的含量处于百分之零点零三至百分之一点七之间的是钢。
在无法得到足够高温的古代，实际上采用的技术是，先用木炭和风箱把铁矿石加热，以得到半熔状态的坯铁，再用锻造方法来制造器具。中东的古代社会自不必说，欧洲古代实行的也是这种锻造方法。而且这种锻造方法在欧洲直延用到十三、十四世纪。
埋设在地下的铁器由于锈蚀，所以，很少有能够残留下来的。二次大战前，中国一直没能发现铁器的遗物。但新中国成立后，在发掘铁器遗物的工作方面取得了显著的成果。
从东北到华北、从长江流域到四川省，在二十多处发现了战国时代的铁器遗物。从1950年开始，在河南省辉县进行了为时三年的大规模的发掘工作，出土了战国时代的铁铲、铁锄等农具。根据孙廷烈先生的金相学方面的研究结果，这些铁器都是用锻造方法制成的。但是，在河北省兴隆县又发现了七八件铁制铸模，显然，这些铸模是用于铸造的。这些铸模的出土，说明在当时用铸造方法制造铁器已经很盛行了。
四、中国的铁器时代开始于汉代中国古代铸铁的炼制比欧洲早一千几百年，这确实是令人惊叹的。而且为了得到高温，中国古代还在送风装置、即风箱上作了改进。这表明，中国的炼铁技术很早就高度发达了。
在战国时代的铁制器具中，虽然有少量的兵器，但主要是农具类。战国时代正是农具由青铜器向铁器转换的时期，所以，这个时期的农业生产已经相当进步了。然而，在以铸造和锻造技术为主的战国时代，尚未开发有组织的生产钢的技术。
钢的生产技术是在汉代形成的。那时，所有的武器都是钢制的，从这个意义上讲，中国的铁器时代开始于汉代。
综上所述，在碳元素的含量上，铸铁最多，锻铁最少，钢居二者之中。因此，制钢有以下三种方法。1、用锻炼方法使铸铁脱碳。2、往锻铁中加碳元素。3、把锻铁和铸铁熔化在一起得到含碳量居中的钢。
这些都是中国使用过的方法。生在十一世纪的北宋时代的沈括，在他的著作《梦溪笔谈》中，记载了他去河北省磁州制铁场参观时所见到的情况。这个制铁场所使用的制钢方法是上面的第三种，用这种方法制出的钢叫做团钢，据说不是真正的钢。真正的钢是用第一种方法制得的，即把铸铁多次放入火中反复锻炼，这样制得的钢叫做百炼钢。
汉代铁器的历史
铁器(20张)中国开始使用铁器的年代目前尚无定论。考古发现最早的铁器属于春秋时代，其中多数发现于湖南省长沙地区。战国中期以后，出土的铁器遍及当时的七国地区，应用到社会生产和生活的各个方面，在农业、手工业部门中并已占居主要地位，楚、燕等地区的军队，装备基本上也以铁制武器为主。战国时期的铁器还经由朝鲜传入日本。西汉时期，应用铁器的地域更为辽阔，器类、数量显著增加，质量又有提高。东汉时期铁器最终取代了青铜器。
根据早期铁器的金相检验，中国的块炼铁和生铁可能是同时产生的。春秋末期到战国初期，是战国冶铁史上的一个重要发展阶段。此时早期的块炼铁已提高到块炼渗碳钢，白口生铁已发展为展性铸铁。至迟到西汉中叶，灰口铁、铸铁脱碳钢兴起，随后又出现生铁炒钢（包括熟铁）的新工艺。东汉时期，炒钢、百炼钢继续发展，到南北朝时杂炼生鍒的灌钢工艺问世。至此，具有中国特色的古代冶炼技术体系已基本建立。
