正文 第31章 安陽殷墟與中國古代青銅器(7)(3 / 3)

2.冶煉

純銅因顏色呈紅色,故名紅銅。紅銅的優點是延伸性好,可鍛能熔,但質地軟,不如石器堅硬,做成的工具刃口容易鈍,較之石器顯現不出多少優異性能。同時,由於紅銅溶液黏稠,流動性能較差,因而難以澆鑄出造型複雜的大件容器,隻能鑄一些小件工具和裝飾物。因此它不能在較廣泛的範圍內代替石器或陶器。後來人們在提煉及使用紅銅器具的過程中,發現隻有將紅銅與錫熔融在一起,才能克服以上這些弱點。於是開始在紅銅中摻進一定量的錫,這就是青銅。由於摻加了錫,稱為錫青銅。也有一些摻加了鉛,或同時加錫、鉛,稱之為鉛青銅或錫鉛青銅。

冶煉青銅的方法,開始時是用銅礦石加錫礦石或鉛礦石合煉,或者由含有多種元素的銅礦石冶煉出青銅的方法。隨著技術的進步,逐漸發展為先煉出銅,然後再加錫礦石、鉛礦石一起冶煉。最後發展到先分別煉成銅、錫、鉛,或鉛錫合金,然後按比例混合一起熔煉。這樣得到的青銅成分比較穩定,而且可按不同的器物的要求改變成分的配比,熔煉時也容易控製,青銅質量也大為提高。至此青銅冶煉技術達到了成熟的階段。

人們在長期青銅冶鑄過程中,特別是在商周時期大量冶鑄實踐基礎上,逐漸認識了合金成分與性能、用途之間的關係,並開始人為地控製銅、錫或鉛的配比。在此基礎上,總結出適用於不同用途的合金的“六齊”規律:

金有六齊。六分其金而錫居一,謂之鍾鼎之齊;五分其金而錫居一,謂之斧斤之齊;四分其金而錫居一,謂之戈戟之齊;三分其金而錫居一,謂之大刃之齊;五分其金而錫居二,謂之削殺矢之齊;金、錫半,謂之鑒燧之齊。

《考工記》中的這一記載,大體反映了合金配比與器物性能要求之間的關係。

這也是世界上最早的合金配比的經驗性科學總結。

對曾侯乙編鍾進行的檢測獲知,鍾體的合金成分中錫占12.5%~14.6%,鉛一般為1%~3%。這個配比與《考工記》所載“鍾鼎之齊”大體相近。實驗表明,鍾體含錫量低於13%時,發出的聲音單調、尖銳;含錫量太高則鍾體易碎。同時,適當的含鉛量有利於鍾音的衰減和音色的改變,含鉛量過低則衰減緩慢,含鉛過量則音色惡化。古代工匠在實踐中摸索出配料的合理比例,並掌握了熱處理等工藝來控製和改善鍾的音響,鑄造了這一套總音域達5個八度,能奏出完整的五聲、六聲或七聲音階的樂曲的編鍾。

對吳越青銅劍進行的研究發現,鑄劍時在劍的不同部位使用了不同成分的銅合金。如中脊用低錫或含鉛較多的合金,以提高其韌性;兩鍔則用含錫量19%左右的銅合金。使用不同成分銅合金的直接效果是既保證了兩鍔的鋒利,又增強了格鬥時劍體中脊的抗震性能,剛柔相濟,不易折斷。

古人在冶鑄青銅器的過程中是如何控製溫度的呢?對此,《考工記》中有關觀察冶銅時的火焰或氣體以判斷冶煉進程的記載:

凡鑄金之狀,金與錫黑濁之氣竭,黃白次之;黃白之氣竭,青白次之;青白之氣竭,青氣次之;然後可鑄也。

冶煉金屬時加熱後先呈暗紅色,溫度漸高,依次是呈橙色、黃色、白色、最後是青色。這是因為金屬裏含有碳、鈉一類的雜質,不同物質有不同的汽化點,所以可以根據汽化物質的顏色作為判斷火候或溫度高低的標準,最後達到“爐火純青”,就可以澆鑄了。《考工記》的記述大體上符合實際的情況,傳至今日,這一從實踐中總結的經驗知識在某些冶煉過程中仍有運用。

3.鑄造

青銅器製造工藝中,鑄造占著突出的地位。中國的青銅鑄造工藝流程大致可分為:製模、塑出花紋圖案→翻製泥範→刮製泥芯→範、芯自然幹燥和高溫焙燒及修整→範、芯組裝和糊泥→澆注銅液→出範、芯,並作必要清理→打磨修整後得到成品,這樣幾個步驟。它開創了具有鮮明特色的泥(陶)質塊範法鑄造技術。