济基础。

    二、金属铸造与手工业发展

    夏、商、周时期是中国的青铜时代，青铜铸造。

    早在商朝，就铸造了重达832.84公斤的司母戊大方鼎。后来，制造青铜兵器和生活用品基本上使用的也是浇铸法。在长期摸索的过程中，商朝人逐渐改进了铸造工艺和其他加工工艺，使得中国青铜兵器的质量得以达到青铜材料所能支持的极致。

    西周时期农业比商朝更发达，青铜铸造，陶器，纺织等手工业也有相当发展。周朝的一些重要文献资料多铭刻在青铜器上，叫做钟鼎文或金文，所传下来的历史资料也更为丰富。

    从西周晚期开始，中国进入铁器时代。自然界中没有天然的原生金属铁块，人类最初使用的是从天而降的陨星里的自然铁。陨铁的性能并不理想，要经过加热和锤击处理才能使用。但这东西太稀罕了，在河南三门峡市的虢国博物馆的展品中有一把陨铁匕首，属于国君所有，镶有玉石手柄，可见其珍贵。

    要获得可用的铁，必须从矿石中冶炼。最初的炼铁技术是低温还原法，这种办法并不难，普通工匠在手力鼓风机的小型泥炉内经低温还原法就能制成铁。冶炼时先在炉底铺一层木炭，再铺一层铁矿石，然后再铺一层木炭，这样一层一层地堆积起来，将木炭点燃，冶炼后取出全部炉料，经过锻打分离炼渣，或者先行破碎，分选之后烧结锻造成锭。铁矿石中的铁一般呈氧化物状态。在一定温度下，铁矿石中的氧化铁与木炭燃烧所产生的一氧化碳接触，便可逐渐还原为铁。大约500－600c以上开始还原，到1000c左右，就可以得到含碳量很低的固体铁块。

    这种铁的质量很差，因为采用低温还原法只能获得海绵状的烧结铁块，结构疏松，表面有很多孔隙，而且杂质太多。铁块孔隙中夹有矿石本身含有的许多二氧化硅等杂质，需要在锻铁炉中烧红后，经过不断锻打，才能挤出一部分或大部分杂质，取得较纯的熟铁块，再锻造成各种铁器。

    块炼铁首先被运用在兵器上，目前出土的中国最早的铁剑的时代是西周晚期。由于块炼铁块的质量太差，所以这种制铁技术无法推广。直到公元前六世纪，人们将青铜器冶炼的技术用于铁器制造，终于发明了生铁铸造法。

    生铁由铁矿石和木炭在高大的炉内通过高温熔炼而成。在冶炼过程中铁矿石中含有的氧化铁在一定温度下与木炭及其燃烧产物一氧化碳等高温还原剂接触，就可以逐步的还原出金属铁。还原生成的固态铁吸收碳后，熔点也随之降低。当含碳量达到2％时，熔点降至1380摄氏度。当含碳量达2％时，熔点达到至低点1146摄氏度。利用鼓风技术使炉温升高到1100－1200摄氏度以上，可以生成液态铁水流集于炉底，其上覆盖的一层铁渣保护铁水不再被氧化。铁水从炉底流出冷却成块，这就是生铁。

    生铁含碳量较高、质硬而脆、坚固耐磨，是铸造铁犁的理想材料。春秋时期，以铁犁为代表的铁农具开始出现；到了战国时期，铁农具得到广泛的推广应用。

    在得到块炼铁技术后不久就发展出了生铁铸造，这是中国的特有的技术。这一技术使铁器得以广泛应用于农业生产，而铁犁与牛耕相结合，使农业劳动生产率得到了极大提高。

    早期的生铁为白口铸铁，硬而脆、铸造性能好，但强度不够。为克服其脆性，战国早期创造了白口铁柔化处理技术。所谓“柔化”就是将生铁铸件进行退火处理，即将生铁铸件加热到高温，保持较长的时间缓缓冷却，就会适当降低其硬度和脆性，增加其可塑性和冲击韧性。这样既保持了生铁易于铸造的优点，又增强了铸件的强度及韧性，刚柔结合，大大增加了铁器使用的寿命，使生铁得以广泛运用，加快了铁器代替青铜器的历史过程。到了战国中晚期，这种热处理技术工艺较普遍的应用到农具和兵器的生产当中。

    然而，经过热处理的生铁，终究也只是生铁而不是钢，还是不适合制造兵器。对于兵器来说，最理想的是材料是钢。人们很快发现：含碳量高的白口生铁铸件，在炭火中燃烧之后再用铁锤反复敲打，铸铁就能够脱碳退火，百炼成钢。人们还发现：这种铸铁脱碳钢件如果退火过分就会变软，这就迫使人们在实践中摸索出钢的淬火处理工艺，将钢件加热到高温之后浸入冷水使之急速冷却，使钢件质地变硬，使兵器的刃部变得更加锋利。到了战国晚期，淬火技术得到运用。生铁铸造法、铸铁柔化法等冶炼技术难关逐步攻克，即使使用品质低劣的铁矿石也能得到质量较好的铁制兵器和农具。这时，铁器时代终于取代了青铜时代。

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