【提要】本章正文共十節,係統敘述鐵器與銅器的錘鍛工藝,所介紹的器型有鐵製的斤斧、鋤鎛、錐、鋸、铇(刨)、鑿、錨、針和銅製的鉦、鐲等。其中多是生產工具,工件大小不一,從萬斤大型鐵錨到輕如羽毛的繡花針。在敘述這些工件的製造時,本章記載了金屬及其合金的鍛接與焊接技術、冷製工藝與熱處理技術等,是中國古書中關於金屬加工工藝的最詳細的記錄。例如書中提到的“水火健法”(即淬火技術)與“生鐵淋口”(即在熟鐵坯件刃部淋以生鐵使其堅硬耐磨),都是反映當時工藝水平的技術創造。而用生鐵借拉絲模具冷拉成細鐵線,再經表麵滲碳處理製成鐵針的工藝,在當時是相當先進的。采用分段錘鍛的方法製造大型鐵錨,接合處沒有微縫,靠眾人之力熟練地協同操作,這確實是不容易的。正如作者在本章前言所說,“使冶鍾鑄鼎之巧,束手而讓神功焉。”作者在介紹銅製樂器(鉦鐲)的錘鍛時,指出樂器發出音調的高低,取決於錘工揮錘“起伏之妙”,“重數錘者,其聲為雄(低音調)”,因而這是個極其精細的操作。此處隻選錄本章中的五節。
治鐵
凡治鐵成器,取已炒熟鐵①為之。先鑄鐵成砧②,以為受錘之地。諺雲,萬器以鉗為祖,非無稽之說也。凡出爐熟鐵,名曰毛鐵。受鍛之時,十耗其三為鐵華、鐵落。若已成廢器未鏽爛者,名曰勞鐵③,改造他器與本器,再經錘鍛,十止耗去其一也。凡爐中熾鐵用炭,煤炭居十七,木炭居十三。凡山林無煤之處,鍛工先擇堅硬條木燒成火墨④俗名火矢,揚燒不閉穴火,其炎更烈於煤。即用煤炭,也別有鐵炭⑤一種,取其火性內攻、焰不虛騰者,與炊炭同形而分類也。
凡鐵性逐節粘合,塗上黃泥於接口之上⑥,入火揮槌,泥滓成枵⑦而去,取其神氣為媒合。膠結之後非灼紅斧斬,永不可斷也。凡熟鐵、鋼鐵已經爐錘,水火未濟,其質未堅。乘其出火之時,入清水淬⑧之,名曰健鋼、健鐵。言乎未健之時,為鋼為鐵,弱性猶存也。凡焊鐵之法,西洋諸國別有奇藥。中華小焊用白銅末,大焊⑨則竭力揮錘而強合之,曆歲之久,終不可堅。故大炮西番有鍛成者,中國則惟事冶鑄也。
【注釋】
①熟鐵:由鐵礦石用碳直接還原,或生鐵經熔化並將雜質氧化而得到的產物,有較高的延性和展性,含碳量低於生鐵。
②砧(zhēn):砧板。
③勞鐵:廢鐵。
④火墨:堅硬木炭。
⑤鐵炭:火焰低的碎煤。
⑥塗上黃泥於接口之處:在鐵件接口處塗泥再入火揮槌,是中國有特色的鍛接技術。塗泥可防鐵水流走,阻止氧化作用。
⑦枵(xiāo):空虛。
⑧淬(cuì):淬火,將燒紅的器件突然浸入液體,使之堅硬。中國戰國時已用此技術。
⑨大焊:此處指鍛接。
鋤鎛①
凡治地生物,用鋤、鎛之屬。熟鐵鍛成,熔化生鐵淋口②,入水猝健,即成剛勁。每鍬、鋤重一斤者,淋生鐵三錢為率。少則不堅,多則過剛而折。
【注釋】
①鎛(bó):闊口鋤。
②生鐵淋口:在熟鐵坯件刃部淋上一層生鐵,冷錘、淬火後使刃部堅硬耐磨。這是中國金屬加工技術中的一項創造。
鍤①
凡鐵純鋼為之,未健之時鋼性亦軟。以已健鋼鐟②劃成縱斜文理,劃時斜向入,則紋方成焰③。劃後燒紅,退微冷,入水健④。久用乖平,入火退去健性,再用劃。凡,開鋸齒用茅葉,後用快弦治銅錢用方長牽,鎖鑰之類用方條,治骨角用劍麵朱注所謂鐋⑤。治木末用錐成圓眼,不用縱斜文者,名曰香⑥劃紋時,用羊角末和鹽、醋先塗。