４．
铸造过程无法有效除去杂质。我注意到加热锻打过程似乎可以除去杂质。因此无论是中国的铸造铁器和锻造铁器，还是欧洲的锻造铁器和铸造铁器，进行国内比较或者国际比较，铸造货杂质都明显多于锻造货（在欧洲这点尤其明显）。拿铁生沟和古荥生铁来说：含硫量０．０４３％和０．０９１％、含磷量更是高达０．１５％和０．２９％，含硅量在正常水平内，含锰量则“谦虚”的只有０．１２５％和０．２１％（高硫低锰是中国铁器一个引人注目的特点）；刘胜墓和渑池窖藏生铁锭含磷０．２１７％和０．３４％、含硫０．０６３％和０．０３１％、硅为０．０１８％和０．０４％，硅都这么谦虚，锰就更不
能出头了，分别为０．０３％和０．０２％；即使是可以锻打的固体脱碳钢也不例外，渑池固体脱碳斧和镰刀，含硫量０．０１１％－０．０２４％不等，。但含磷量高达０．１１％－０．３４％不
等。含硅量和含锰量基本处于正常水平。铁器锻打确实能够减少杂质吗？作为对比，可以用英国肯特郡克兰布洛克和格罗斯特郡下斯拉脱的罗马钢坯说明。它们是纯粹锻造的产物，含磷０．０１４－０．０２５％和０．００８５％、含硫０．０３％和０．００７％。至于因什图锡尔那九十万根铁钉，杂质含量也大体相同，这里就不多说了。而兰开夏和瓦立克夏的罗马铸铁，杂质含量比中国铸铁还高，完全属于不能用的次品。
——中国铁器含磷量一直超高，这大概要归咎于中国铁矿质量较差，但铸铁技术大概也是个原因。因为１４－１８世纪欧洲铸造铁器的含磷量同样远超过块炼铁法炼出的铁器。而中国宋朝以前的铁器含硫量基本上还处于正常范围内。当然，就杂质含量来说，古代中国任何铁器都不能跟罗马铁器的一般水平相比。但这不是因为中国人差，而是因为罗马冶铁水平实在太高。通过有选择的开采铁矿和冶铁技术的大交流，以及焙烧和研磨矿石的技术，以及用木炭炼铁和细致的锻打，罗马铁器就杂质含量来说，甚至优于现代钢铁——想象一个炼出的钢铁８０％以上属于高级优质碳素钢的国家！这种水平大概是空前绝后的了。整个古代只有日本和西亚能够在杂质含量方面接近罗马的水平。欧洲人自己也再没有达到罗马的水平。顺便说一下，据说铜绿山出土的战国初期韧性铸铁含杂质非常低，达到了罗马铁器的优良水平。可以说是一个非常罕见的例子。

５．由于铸造农工具的流行，压制了民用锻铁技术的发展，造成了恶性循环——缺乏熟练的锻工，就发展铸造铁器→工人只知道铸造铁器，不会锻造铁器→更加缺乏熟练锻工，更加缺乏锻造铁器，更加依赖铸造。幸好铁兵器是非锻不可的，因此中国人最终得以从这个恶性循环中摆脱出来（军事技术带动民用技术发展的最好例子之一）。然而早期的发育不良已无法挽回，造成了中国锻造技术长期落后于世界先进国家的局面。

关于铸造铁器，一个悬而未决的问题是固体脱碳钢。这种钢尽管沾了铸铁两个字，但无论从含碳量还是从性能来说，都是真正的钢。目前比较可靠的最早固体脱碳钢物件是北京大葆台西汉燕王墓出土的环首刀、簪、箭铤、扒钉（公元前８０年）。这种钢如果退火成功，会只在晶粒间有少量细微石墨析出（有的要放大５００倍才能看见）、可以进行锻打，从冶金原理来说，似乎也没有不能淬火和焊接的理由，事实上古荥、瓦房庄、鲁山县望城岗等地汉代冶铁遗址中，都发现了固体脱碳钢锭。说明其加工性能是不错的。从实物来看，渑池４７１号Ⅰ式斧，刃部含碳量０．７－０．８％、中间层为０．５－０．６％、芯部基本没有石墨析出，含碳量０．３－０．４％。这样的金相组织用于民用已经完全够了。郑州东史马发掘到的六件东汉铁剪刀整个含碳量都是１．０％，系锻造而成。如果不论杂质含量，比罗马铁剪刀要成功得多。现在的问题是，为什么它消失了呢？是因为技术不成熟吗？有可能，如渑池１９７号小铁铧虽然内部含碳量比外部高，但由于芯部含碳量只有０．３％，还是相当成功的，而２７７号、２９９号Ⅱ式斧则析出石墨明显，不算成功。考虑到渑池铁器的生产时间下限为曹魏，可以说直到锻造铁器开始增加的时候，固体脱碳制钢技术仍没有完全被掌握。然而，大量出土实物证明固体脱碳钢的性能用于民用是完全合适的。因此技术原因并不重要；那么是成本太高吗？有可能，但因为现在没有好的论文证实固体脱碳钢的冶炼过程，因此我不能加以详细说明。还有一个迷：为什么出土的固体脱碳钢都是小而薄的呢（一般不超过一厘米）？虽然退火要求铸件尽可能的薄，但从固体脱碳钢的性能和构成上看，似乎没有不能焊接的理由；似乎也没有固体脱碳钢经过淬火的证据；虽然固体脱碳钢经过锻打，但很多这种钢依然保留着铸造缺陷，为什么不能消除呢？固体脱碳钢的性能，用于铸造箭头应该说还是不错的，为什么后来不用它做箭镞了呢？最后，为什么灰口铸铁、韧性铸铁和石墨铸铁在现代都存在，而固体脱碳钢却彻底灭绝了呢？据我估计，以上问题的答案，应该都跟固体脱碳钢的固有缺陷有关，至于是什么缺陷，因为资料的缺乏，我无法说明。田长浒先生的说法是产量低、质量难以控制。可供参考。

还应当强调一点：铸造铁器的机械性能，跟现代铸铁是有差距的，因为两者的冶炼过程完全不同。即使是现代铸铁，也只能作为钢的补充，它们的机械性能基本上是无法跟钢相比的，在工业上采用的原因是它们成本较低，以及一些小而复杂的零件，可以铸造而很难锻造。

总的来说，中国古代铸造铁器无论从成本上讲还是从机械性能和实用性讲，都是不足取的。从战国后期到隋朝，近八百年时间里中国铁农工具制造业走了一个大弯路，失去了早期发展锻造技术和热处理技术的黄金时间（白纸是最好作画的）、消耗了大量木炭、影响了生产力的发展、对中国古代冶铁业造成了严重的损害。中国人忍受铸铁８００年，终究忍无可忍。早在西汉，人民就抱怨说“大器”易坏而不好用，道理很简单：大而厚的铸造铁器很容易退火不完全。

而中国人“教”西域人用铸造铁器，甚至用来制造兵器（大概是固体脱碳钢刀和箭镞），这种行为对于已经习惯了锻造铁器的西域人来说，简直是一种侮辱（西域小国真正需要的是精良的锻造技术和淬火工艺，炒钢对他们来说也是有好处的），中国人遭西域人痛恨，这大概也是原因之一（直到今天新疆依然是中国的敏感地区）。从

从炒钢技术发明时起，铸造农工具就不断减少，到了唐代，终于完成了从生产工具铸造为主到锻造为主的历史进程。尽管在动乱的时候（这时缺乏锻工的问题就会显得明显），仍不时铸造铁器弥补民用，但毕竟只是个补充了。比较奇怪的是五代十国时期后唐于９３１年曾经有过诏令：“诸道监冶，除当年定数铸办供军熟铁并器物外，只管出生铁。”（《五代会要》卷二十六，铁）如果说熟铁是指块炼铁的话，跟中国已经普及炒铁技术的事实不一致；如果说熟铁就是指炒铁的话，又跟此时中国已经普及锻造农工具的事实不一致。如何解读很难断定。到宋代，铸造铁器除了白口铸铁犁刀和铸造它的铁范以外，终于全部消失。现代中国人引以为傲的灰口铸铁、韧性铸铁、石墨铸铁和固体脱碳钢，遂被中国人自己抛弃。

今天就放这么多……够多了，
高手来过招，新手来赐教

是啊，铜器先铸，
横刀我不清楚，请指点啊