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中国古代铸剑术详解

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中国古代的铸剑术

古代有六种冶铜工匠,分别是筑、冶、凫、栗、段、桃:筑,制作削刀;冶,打造箭镞、戈、戟;凫,铸造钟具;栗,制造量器;段,制作农具;桃,专门铸剑。铸剑能被列为独立工种,足见其重要性,这与当时中原铜剑的兴盛密切相关。那么,铸剑术的基本情况如何?有哪些核心程序与工艺?战国时期,中原铸剑术又取得了哪些突出成就?

大冶铸金、巧夺神工:铜剑铸造的五道工序

制作铜剑的核心方法是铸造,大体分为五道工序:

(一)制范

即制作供浇铸用的型范。剑范多以泥土塑造成形,放入窑中烘干后再修整,质地类似陶器,故称泥范或陶范。制范需以铜剑的器形设计为依据,铜剑能否达到规整协调、匀称美观的设计要求,全看制范是否精细。同时,制范还要为后续装饰打基础,剑体上的花纹、铭文,都须预先在剑范内壁刻镂出阴阳相反的纹路——铜剑的装饰第一步,其实是在范型上完成的。

(二)调剂

铸剑的材料是青铜,即铜与锡,或铜与锡、铅的合金。“剂”指青铜合金中各成分的比例,古时写作“齐”。熔炼青铜前,需根据合理配比规律调配铜、锡或铜、锡、铅等原料,这是决定铜剑性能的关键环节。

在一定范围内,青铜含锡量越高,合金的硬度和强度就越高;但含锡量超出临界值,青铜会变得脆硬易折。加入少量铅可调节金属的铸造与加工性能,但铅含量过高会降低合金的硬度与强度。只有按合理比例调配,才能得到既坚韧又锋利的青铜剑材。

春秋战国之际,工匠已掌握铜剑合金的配比规律。《考工记·攻金之工》记载的“金有六齐”,明确了六类铜器的成分比例,其中第四类“大刃(即剑)”的配比为:“叁分其金而锡居一”,即青铜合金四分,铜占三分(75%),锡占一分(25%)。

近年来,冶金史研究者检测了部分春秋晚期至战国时期的中原铜剑实物,发现其合金成分中,铜含量与“大刃之齐”接近,约75%上下;但锡含量差异较大,实际仅16%左右,最高也不过20%多。这种差别可能源于:《考工记》“六齐”仅标注了铜、锡两种核心成分,而实物中常含有少量铅及铁、锌等其他元素,因此“六齐”的铜锡配比,大概代表了铜与其他非铜元素的总比例——如此一来,青铜剑中其他非铜元素的总量便接近25%。

抛开文献与实物的差异,有两点可以明确:一是春秋战国之际,中原匠师已认识并总结出铜剑合金的配比规律,用以指导铸剑;二是铜约75%、锡约16%的实际配比十分合理,研究者通过机械性能与硬度试验证明,这种配比的铜剑兼具出色的强度与硬度。

古人铸剑既无先进熔炼设备、纯净原材料,也无精确测试手段,全靠长期实践摸索出青铜合金的配比规律。即便如此,受原料纯度、火候控制等因素影响,铸出的铜剑合金比例也会在常数上下浮动,并非完全一致。

(三)熔炼

原料调配妥当后,装入坩埚熔炼。熔炼的目的是将铜、锡、铅等熔化为液体,同时去除原料中的杂质——如附着的木炭,以及原料含有的氧化物、硫化物、铁等其他金属元素,使合金更加精纯。

熔炼的关键在于观察火候,判断熔炼是否成熟。《考工记》对此有详细记载:

凡铸金之状,金与锡,黑浊之气竭,黄白次之;黄白之气竭,青白次之;青白之气竭,青气次之;然后可铸也。

其中,黑浊气是原料附着的木炭、树枝等碳氢化合物燃烧产生的;黄白气主要是熔点较低的锡先熔化产生的,同时原料中的氧化物、硫化物及其他元素挥发也会形成不同颜色的烟气;温度升高后,铜熔化的青焰混入,便呈现青白气;温度再升高,铜完全熔化,且铜量大于锡量,就只剩纯净的青气——此时焰色纯净,说明杂质已大多气化,剩余残渣可去除,熔炼成熟,即可浇铸。

这一次序是古代匠师长期实践的经验总结,后来常用的“炉火纯青”一词,就源于此处。

为提高青铜合金质量,工匠还会反复熔炼铜锡以去除杂质,《考工记·栗氏》中记载的“改煎金锡”,指的就是重复煎炼的过程。

(四)浇铸

将熔炼成熟的青铜液体浇灌入剑范,待其冷却凝固,铜剑的坯件便成形了。

(五)铸后加工

范铸出的铜剑只是粗糙坯件,卸去铸范后还需进行多道修治加工:

  1. 刮削琢磨:使剑体表面平整光滑;
  2. 装饰:在铸成的花纹沟槽中镶嵌琉璃、绿松石,或嵌错红铜丝、金丝、银丝,甚至进一步在器表刻镂花纹。嵌错是当时常见的装饰工艺:先在铜器表面铸出或刻镂花纹,再嵌入金、银、铜丝(或片),用错石磨光表面,便能呈现色彩鲜明、线条清晰的生动图案;
  3. 装置附件:配齐剑鞘、剑格等剑具;
  4. 砥砺开刃:打磨出锋利的剑刃。

至此,铜剑的制作才算最终完成。不过在使用过程中,剑器需时常修治砥砺,当时可能有专门从事这项工作的工匠。汉代称这类工匠为“削厉(砺)工”,其技艺叫“洒削”之技——削砺即刮削砥砺,洒削指磨刀时洒水,泛指修治刀剑。

西汉景帝时,大臣袁盎遇刺,尸体旁留有一柄新修治过的剑。官府在长安的削砺工中调查,有工匠认出:这把剑是梁王的某位郎官送来修治的,由此查出主使人梁孝王。

战国晚期学者荀子的一段话,精准概括了铜剑的铸造全过程:

刑(型)范正,金锡美,工冶巧,火齐(剂)得,剖刑而莫邪已。然而不剥脱,不砥厉,则不可以断绳;剥脱之,砥厉之,则刳盘盂,刎牛马忽然耳。

战国铸剑术的杰出成就:复合剑

战国相剑术士曾说:“白所以为坚也,黄所以为韧也,黄白杂则坚且韧,良剑也。”

这种“坚且韧”的精良之剑,就是今天所说的复合剑。战国时期铜剑应用极盛,铸剑术随之发展,铸造复合剑的技术尤为突出。

复合剑的定义与性能

复合剑是指剑脊与剑刃用不同成分配比的青铜合金分别浇铸的青铜剑:剑脊采用含锡量较低的青铜合金,韧性强,不易断折;剑刃采用含锡量较高的青铜合金,硬度高,锋利异常。刚柔相济的特性,让它成为古代铜剑中的精品。

复合剑的铸造方法

普通铜剑的剑身一次浇铸完成,复合剑则需二次浇铸:

  1. 先用专门的剑脊范浇铸剑脊,在剑脊两侧预留嵌合沟槽;
  2. 将铸好的剑脊放入另一范中浇铸剑刃,使剑刃与剑脊嵌合为整剑。

复合剑的成分验证

冶金史研究者检测复合剑实物发现:剑脊的含铜量高于普通铜剑,含锡量低于普通铜剑;刃部则相反,含铜量低于普通铜剑,含锡量高于普通铜剑。若单独用脊部材料制剑,剑身会过于柔软;单独用刃部材料制剑,剑身会过于刚脆。而将二者结合,便获得了远超普通铜剑的优秀性能,这是古代匠师创造性运用青铜合金配比规律的高超技艺,体现了他们对铜剑合金成分的精准控制能力。

复合剑的别称

复合剑脊部含铜多,呈黄色;刃部含锡多,泛白色,剑脊与剑刃颜色分明,正如相剑术士所言,因此被称为“两色剑”。又因剑脊看起来像镶嵌上去的,也有人叫它“铜镶剑”或“插心剑”,但这些都不是科学名称。

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