了解青銅合金配比及熔鑄狀況。

中國古代的銅合金中,有青銅、白銅和黃銅三種,其中以青銅的曆史最為悠久。我國古代銅兵器一般都是用青銅來製作的。

青銅按其成分不同,可分為錫青銅、鉛青銅和銅—錫—鉛三元係青銅三種。製造兵器主要用前後兩種,鉛青銅主要用於製造明器。為何叫青銅呢?用以上合金製造的器物,剛鑄出來時或日常使用時,是呈金色的,古人稱之為“吉金”。但是經過幾千年的地下埋藏後,與埋藏環境產生一係列的化學反應,其出土後,顏色大部分呈青灰色或青綠色,故被後人稱之為青銅器,如果是兵器,即被叫做青銅兵器了。為什麼製造兵器用青銅而不用純銅(紅銅)呢?其原因在於青銅與純銅相比,熔點較低,硬度較高,具有較好的鑄造性能和機械性能。以硬度來說,純銅的布氏硬度為35時:錫占5%~7%的青銅,硬度增高到50~65;當錫含量占9%~10%時,硬度就達到70~100。

青銅冶煉方法,其初期是用銅礦石加錫礦石或鉛礦石混煉,或用含多種元素的銅礦石進行冶煉;後來發展到先煉出純銅,再加錫、鉛礦石冶煉;再發展到分別煉出銅、錫、鉛,然後按一定比例熔煉。殷墟鑄銅作坊遺址曾出土一塊純銅,純度達97.2%,安陽1004號大墓出土有鍍錫銅胄,其他墓葬出土有鉛製器物,說明殷商時期冶煉技術已超過混煉階段,達到後兩種的較高水平。隨著青銅冶鑄技術的發展,人們對合金成分、性能和用途之間的關係,有了更深的認識。可根據不同器物的不同性能要求,配製出成分和含量不同的銅合金。春秋末期《考工記》中所載“六齊”,就是這種合金配比的經驗總結。“齊”音劑,即成分配比之意,所謂“六齊”就是青銅中,銅、錫含量不同的六種配比規則。“六齊”是已知世界最早的關於合金成分配比的記載。《呂氏春秋·別類篇》(公元前240年左右)記載:“金(即銅)柔錫柔,合兩柔則剛”,這是世界上較早的有關合金強化的敘述。人們在認識了合金配比規律後,就能根據戈、矛、刀、箭鏃等兵器的性能要求,自覺地配製所需合金,從而提高了兵器的戰鬥性能。