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古代是怎么铸剑的

制作铜剑的基本方法是铸造，铸造一件铜剑大体上有五道工序。

（一）制范即制作供浇铸用的型范。剑范多用泥塑造，然后放入窑中经火烘干，再加修整，质地似陶，故称泥范或陶范。制范以铜剑的器形设计为依据，而铜剑器形是否能够达到设计要求，规整而谐调、匀称而美观，则决定于制范是否精细。制范还要为以后的装饰打下基础，如剑体上铸出的花纹和名文，都必须预先在剑范的内壁上刻镂出阴阳相反的纹路。实际上，铜剑装饰的第一步是范型上进行的。

（二）调剂铸剑的材料是青铜，青铜是铜和锡或铜和锡、铅的合金。剂即剂量，指青铜合金中各成分的比例，古时写作“齐”。熔炼青铜之前，须根据合理的配比规律，对铜、锡或铜、锡、铅等原料进行调配，称作调剂。这是决定铜剑性能的关键环节。在一定范围内，青铜中含锡量提高，能够相应提高合金的硬度和强度；但含锡量超过合量的界限，就会使青铜合金变得非常脆弱，易于断折。在青铜合金中加入少量的铅，可调节金属的铸造和加工性能，但铅含量过高，也会降低合金的硬度和强度。因此，只有按照合理的比例对各成分进行调配，才能得到适于充作剑材的既坚且韧的青铜。

对于铜剑合金的成分配比，春秋战国之际已经认识到了其中的规律。《考工记·攻金之工》所记“金有六齐”，标明了六类铜器的成分比例，其中第四类为：大刃即剑；叁分其金而锡居一，指青铜合金作四等分，铜（金）占三分（百分之七十五），锡占一分（百分之二十五）。

近年来，冶金史研究者陆续分析检测了一些春秋晚期和战时期的中原铜剑实，发现其合金成分中，铜的含量与“大刃之齐”很接近，大致在百分之七十五上下；但锡的含量相差较多，实际含量只有百分之十六左右，较高的也只有百分之二十多一些。这种差别可能因为，《考工记》“六齐”只标明了青铜合金中最主要的两种成分——铜和锡，而铜实物中常含有少量铅及其他一些元素（铁、锌等），因之，六齐的铜锡配比法大概是一般性地代表了青铜合金中铜和其他非铜元素的比例，如此，则青铜剑实际成分中其他非铜元素的总量也就大致接近百分之二十五了。

撇开文献和实物的上述差别不管，有两点是明确的。一是《考工记》关于“大刃之齐”的记载说明在春秋战国之际，中原匠师对于铜剑合金万分的配比规律已经有所认识，有所总结，并以之指导铸剑；二是铜百分之七十五上下和锡百分之十六左右的实际合金比例是合理的，一些研究者对如此配比的铜剑作了机械性能和硬度试验，证明其具有很好的强度和硬度。

古人铸剑既无先进的熔炼设备、纯洁的原材料，又无精确的测试手段，匠师们在这种情况下经过长期实践，摸索总结出了青铜合金的配比规律，并具有很强的规律，铸出的铜剑的合金比便也会不尽相同，而呈现在配比常数上下浮动的现象。

（三）熔炼原料调配停当后，将之装入坩锅炼。熔炼的目的是将铜、锡、铅等原料熔液体，同时也进一步去除原料中含有的杂质，如附着于原料上的木炭，以及原料中含有的氧化物、硫化物和铁等其他金属元素，使合金精纯。

熔炼的关键是观察火候，判断是否熔炼成熟。《考工记》对此有较详记述：

凡铸金之状，金与锡，黑浊之气竭，黄白次之；

黑浊气是原料上附着的木炭、树枝等碳氢化合物燃烧产生的。黄白气主要是熔点低的锡先熔化而产生的，同时，原料中含有的氧化物，、硫化物和其他元素挥发出来也形成不同颜色的烟气；

黄白之气竭，青白次之；

温度升高，铜熔化的青焰色有几分混入，故现青白气；

青白之气竭，青气次之；

温度再高，铜全熔化，铜量大于锡量度，一进只有青气了。而且，焰色纯净，表明原料中的杂质太多气化跑掉了，剩下残渣可予以去除；

然后可铸也。

销炼成熟，可以浇铸了。

上述次序，也是古代匠师长期实践的经验总结，后来人们用“炉火纯青”喻功夫纯熟，就源于这里。

为了提高青铜合金的质量，工匠们还对铜锡进行多次熔炼，以进一步去除杂质。《考工记·栗氏》所记“改煎金锡”，就是指更番，重复煎炼。

（四）浇铸将熔炼成熟的青铜液体浇灌入剑范，俟其冷却、凝固，铜剑就成形了。

（五）铸后加工范铸出来的铜剑仅是一个坯件，表面精糙，故卸去铸范后，还须进行如下的修治加工：

——刮削琢磨，使其表面平整光滑；

——装饰，如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。嵌错是当时很常见的装饰工艺，它是在铜器表面铸出或刻镂出花纹，再嵌以金、银、铜丝（或片），用错石将表面磨光，即显出色彩鲜明、线条清晰的生动形象；

——装置附件，配齐剑具；

——砥砺开刃。

这样，铜剑的制作就最终完成了。但在使用过程中，剑器还要时常修治砥砺，故当时可能有一类工匠专门从事这项工作。汉代称这类工匠为“削厉（砺）工”，其技艺又称“洒削”之技。削砺就是刮削砥砺的意思；洒削，指磨刀以水洒之，泛指修治刀剑。

西汉景帝时，大臣袁盎被刺，尸体上弃有凶器，是一柄新修治过的剑，官府就在长安的削砺工中访查，一工匠说：这把剑是梁王的某位郎官来修治的。由此便查出了主使人梁孝王。

综上所述，我们可以用战国晚期大学者荀子的一段话来概括铸造铜剑的整个过程：

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，则劙盘盂，刎牛马忽然耳。

黄白杂则坚且牣

战国相剑术士曾说：

白所以为坚也，黄所以为牣（韧）也，黄白杂则坚且牣，良剑也。

这种精良之剑也就是我们今天所说的复合剑。战国时期，铜剑应用臻于极盛。在此背景下，铸剑术不断发展进步，出现了一些科学先进的工艺，取得了杰出的成就，其中尤以铸造复合剑的技术最为突出。

所谓复合剑，是指剑脊和剑刃用不同成分配比的青铜合金分别浇铸的青铜剑。其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，特别锋利。因而刚柔相济，是古代铜剑的精品。其铸造方法也与普通铜剑有别。普通剑之剑身系一次浇铸完毕，复合剑则是二次浇铸：先以专门的剑脊范浇铸剑脊，在剑脊两侧预留出嵌合的沟槽；再把铸成的剑脊置于另一范中浇铸剑刃，剑刃和剑脊相嵌合构成整剑。

从冶金史研究者检测的一些复合剑实物得知，其剑脊的含铜量要高于一般铜剑，含锡量则低于一般铜剑；刃部的情况相反，含铜量低于一般铜剑，含锡量高于一般铜剑。如果单以脊部或刃部的材料制作整剑，势必过于柔软或过于刚脆，但以之分别制作剑脊和剑刃，就获得了超过一般铜剑的更为优秀的性能。这是创造性地运用青铜合金成分配比规律的高超工艺，体现了古代匠师对铜剑合金成分比例的控制达到了极高境界。

复合剑的脊部含铜多，故呈黄色；刃部含锡多，故泛白色。剑脊和剑刃判然异色，正如相剑术士所言，所以有人称之为“两色剑”。又由于这种剑表面看起来，剑脊像是镶嵌上去的，故也有人称之为“铜镶剑”或“插心剑”，这些都不是科学的名称。

器表之谜

近年来，许多冶金史研究者注意到中原地区出土的一些战国铜剑，表面呈深绿色或灰黑色，虽在地上埋没两千多年，仍光亮而不锈蚀。对这些剑所作检测揭示，其表层硬度要比深层高出许多，而且远远超出普通铜剑的表层硬度。因此学者们推测，这些剑铸成后，可能进行过特殊的表面处理，使器表生成一个复盖层，异常坚硬而不锈蚀，既显著提高性能，又起到防腐蚀的作用。有学者对一些铜剑的检测分析揭示，其表层组织中含铬，是三价铬化物Cr2O3，因此他们认为剑的表面经过了铬化处理。又有学者对另一些铜剑的检测分析揭示，其表面是一层土漆和二氧化硅所形成的高聚物涂层，即生漆漆膜。这方面的研究目前刚开了一个头，要彻底揭开战国铜剑表层组织之谜，还有待于更全面，深入的检测和分析。