关于中国冶铁技术的发明时代的探讨，主要应该依靠考古发现及其研究成果。但是由于早期的铁器发现不够多，也还没有取得一致的结论。

传为1931年6月，河南浚县辛村出土的一组青铜兵器，共12件，原为褚德彝所藏，转为美国华盛顿的弗里尔美术馆（Freer Gallery of Art）所得，著录于1946年出版的《弗里尔美术馆藏中国青铜器图录》一书（只著录其中11件）。从这组兵器的形制、花纹和铭文来看，当为西周初期制作。其中有一件刀上有“康侯”两字，当即西周初年卫国的康侯；又有一件残戈上有“太保”和“黹”三字，太保当即召公奭或其后裔 。其中有两件青铜兵器带有铁的部分：一件是铁刃铜钺，作饕餮纹，铁刃保存较好；另一件是铁援铜戈，作虺龙纹，铁援局部断失。1954年日本梅原末治发表《关于中国出土的一群铜利器》一文 ，根据这两件兵器，断定中国铁器的使用，可以上溯到公元前一千年的初期。1971年弗里尔美术馆出版盖登斯、克拉克和蔡斯合著《两件中国古代的陨铁刃青铜兵器》一书 ，发现铜钺的铁刃中留有高镍和低镍铁粒，高镍带含镍22.6%—29.3%，具有陨铁的特点。铜戈的铁援残留含镍甚微的铁结晶，还不能肯定它是陨铁制成。

1．虚线表示铁刃的后边　2．铁刃残部　3．表示青铜含有的夹渣、气泡，表明铜钺系铸成。

1972年10月河北藁城台西村商代遗址发现一件铁刃铜钺，铜外刃部已断失，残存刃部包入铜内约10毫米，铜钺残长111毫米，阑宽85毫米（参看图1-1）。年代约当公元前14世纪前后，相当于殷墟文化的早期。对铜钺铁刃的锈进行仔细检查，没有发现人工冶铁具有的夹杂物如硅酸盐之类。利用电子探针分析铁刃的锈，表明铁锈中含有较高的镍，镍在铁中呈高低层相间的分布，高镍层中含钴低，而低镍层中含钴高。镍的最高浓度达到3.6%，低处为0.9%，平均含镍约2%。考虑到铁的氧化以及风化后氧化镍从氧化铁中流失，原铁刃镍含量约为6%以上，高镍带原有镍含量将在12%以上，甚至可能在30%以上（参看图版1）。这种高镍和低镍的层状分布，是陨铁的重要特征。因为这种层状组织，只有在宇宙中极其缓慢地冷却（每一百万年冷却0.5—500度）的陨铁中才能形成，因此铁刃的原料只能来自天体的碎块，即陨落的流星铁 。

1977年8月北京市平谷县刘家河村的商代墓葬中，又发现铁刃铜钺一件。刃部已锈蚀残损，残长84毫米，阑宽50毫米，“内”上有一穿孔，孔径10毫米。比藁城出土铁刃铜钺约小三分之一。年代相当于郑州二里岗文化的上层，不晚于殷墟文化的早期，即商代中期，同藁城台西村的商代铜器群的时代相差不远。经用X光透视，铁刃包入铜内的根部残存约10毫米，尚有少量铁质未氧化。铁刃残部锈块有明显分层现象，经光谱定性分析含有镍，没有发现钴的谱线。根据已有资料对照，估计也是陨铁锻制。钺身一面平，一面微凸，似为单范浇铸。把铁镍合金的陨铁，锻造成2毫米左右的薄刃，再把薄刃和青铜浇铸成一体。类似藁城的商代铁刃铜钺的再次发现，说明铁已被当时人们所认识，并加以利用；使用陨铁制造铁刃已不是偶然的现象，而是当时一种特有的工艺 。

由于陨铁含有较高的镍，而且各部分的含镍量不均匀，锻造起来比普通的钢要难得多。从平谷和藁城出土铁刃铜钺的锻造工艺来看，三千三百多年前生活在中原地区的商代人民不仅认识了铁，而且已经能够用简单工具锻造较难加工的陨铁，使之成为厚仅2毫米的薄铁刃，并且只有少量隙缝。显示当时金属加工技术已经取得相当成就。

以平谷、藁城出土的商代铁刃铜钺和浚县出土的周初铁刃铜钺比较，浚县铁刃铜钺的制作比较精致，并有装饰的饕餮纹，同时制作方法也有差异。平谷、藁城铜钺是先锻造成带有少量隙缝的薄铁刃，然后把青铜钺接连起来，用青铜浇铸使接合而成。从藁城出土铜钺来观察，可以看到，当用青铜浇铸铁刃时，青铜流入铁刃的隙缝，因而铁刃中有铜夹层。至于浚县出土的铁刃铜钺，制作方法显然有了改进，就是把铁刃的另一端锻有凹坑，使铁刃和铜钺浇铸接合后可以固定，这是为了防止铁刃脱落而采取的措施。这说明尽管陨铁稀少难得，但当时人们已经多次把它当作重要金属加以使用，铜钺铁刃的加工镶嵌技术也有了进步。

从铁刃铜钺和铁援铜戈的嵌铁部位来看，有其共同的特点，都是用铁作为起砍割作用的刃部。不仅铜钺嵌着铁刃，无“胡”的戈上主要起杀伤作用的部位是“援”的前半部，也采用铁来制作。这说明当时人们对铁的性能已经有一定程度的了解，至少已经初步认识到用铁作刃比青铜更为锋利，因而使用铁作为铜兵器的刃部了。从这点来看，我国在三千多年前的商代，确实已开始使用“铁”了 。

从商代中期和西周初年这些铜兵器用陨铁锻造刃部看来，当时应该还没有发明人工炼铁的技术。冶铁技术的发明当在其后。

还需要提一下的，就是日本杉村勇造在1954年发表《芮公纽钟考》一文 ，根据芮公纽钟附有角形铁管，推定西周末年已有铁的使用。此钟铭文作：“芮公作旅钟，子孙永宝用。”口呈椭圆形，顶上有环纽，环纽下脚的顶面，在接合部分有铁锈剥落；在环纽下脚以下钟的内部，露出两个切断的铁制角形管。杉村勇造推断这钟的制作年代在芮国尚未受秦、晋两国压迫以前，当在西周末年以前；并认为角形管是悬挂振舌的铁环痕迹，因而推定西周末年已有铁器。这个论断是不正确的。从钟的形制来看，和西周时代的钟不同，而和日本弥生时代的铜铎一致。李学勤先生认为此钟是一件摹刻西周铜器铭文的日本铜器 ，这个论断是正确的。西周末年是否已有铁器，还没有明确的证据。目前考古发掘中出土的铁器，最早属于春秋晚期。

1957年，在河南信阳县长台关发掘的1号楚墓，规模之大在楚墓中是罕见的。曾出土大批铜器、漆器以及其他器物，同时曾出土五件铁带钩，其中三件扁条形的，满身错金银花纹，十分精致，这三件中的两件还镶有黄金和青玉。顾铁符先生对此作了如下的推断：

凭我们现代人的眼光来看，在衣服装饰上，用铜比用铁要适当些，铜比铁贵重些。但在信阳楚墓里，出土了这许多铜器，偏偏和人身体最接近的，带有装饰性的带钩用铁来制造，这究竟是什么缘故呢？在几年前，河北兴隆县战国冶铜遗址附近发现了一批铁范，看来是用以铸造铜的生产工具用的。铁的硬度比铜高，用来制造生产工具比铜要好，但在已经能制造铁器的时代，为什么不直接用铁来制造生产工具，而仅仅用铁来制铸造铜生产工具的范呢？

对用铁制带钩这一事实，我想最可能的理由是当时铁还比较少，人们对这一种新发现的金属很重视，认为比铜还珍贵。所以用来做这样精致的工艺品。至于用铁作范，一种可能是铁还比较稀少，所以不能有大量原料来充作生产工具。另一种可能认为铁不堪作生产工具，不如用铜做的好。假使这样估计是事实的话，说明当时人们对铁的认识不足，铁的产量也还不多。一种物质的发现到广泛使用，包括从不认识到认识，从少量生产到大量生产，都要经过一定的过程的，也就是需要较长的时间，因此用铁制带钩和用铁制器范，正足以说明这是使用铁早期的现象。

顾先生这个说法是可商榷的。第一，兴隆出土铁范是用来铸造铁器的，这点考古发掘者已经提出明证。第二，从出土战国带钩来看，还是铜带钩多于铁带钩，这时铁带钩也能如铜带钩一样，镶嵌金银和玉，成为精细的工艺品，正说明这时冶铁技术和铁器工艺的进步。如果是早期很粗松而杂质多的铁器，是不可能在上面错很细密的金银丝花纹的。

郭沫若先生根据这墓出土编钟铭文有“唯 屈 晋人，救戎于楚竟（境）”的话，断定这钟作于春秋末年，并认为这墓也属于春秋末年。他说：“当然，在这里也应当考虑到这样一个问题，便是编钟的铸造在前，墓的埋葬在后，编钟是墓主从别国俘获来的。但从同出铜器的花纹看来，大体上是一个时代的制作。”同时，郭先生对考古工作中墓葬的断代提出了问题，他说：“信阳古墓，如果肯定为春秋时代的墓，那么长沙楚墓的年代很多就值得重新考虑了。我们不能把长沙楚墓一概定为属于战国时代。因而我们不能以长沙楚墓作为标准来定信阳古墓之年，反而应以信阳古墓分别核定长沙楚墓之年了。”

①此文系综合报道，没有明确指出每一出土物所出的墓葬。据分析，第一期墓约十多座，出土铁器的约三、五座，每墓出一件。

②此墓出土陶鬲、 、罐各一件，器形与龙洞坡52·826号墓出土同类陶器相同。

①这两座墓，原报告定在战国。殷涤非《试论东周时期的铁农具》一文（《安徽史学通讯》1959年第4、5期合刊），把14号墓出土铜戟上的铭文第一字释为“周”字，另一戈上铭文头二字释为“宜无”，推论“周”即晋悼公（名周），“宜无”当即其字，因而推定两墓在春秋中期晋悼公时。黄展岳《关于中国开始冶铁和使用铁器的问题》（《文物》1976年第8期）已加反驳，认为所释“周”字不确，“宜无”的“无”字，又字迹不清，不宜凭空推断“周”与“宜无”之间有名号关系；并以同地同类型墓葬作比较，又根据三晋兵器铭刻体例演变来分析，断定两墓出土物应属韩国早期。

②原发掘简报定在春秋末期，《新中国的考古收获》改定在战国早期。王世民《陕县后川2040号墓的年代问题》（《考古》1959年第5期）根据此墓在京展览品，又推定在战国中期。

长台关1号楚墓的墓底有腰坑，坑里有鹿的骨架；木槨是单元组合结构，由棺室等七个室合成。这都和战国时代楚墓不同。出土的编钟、木方壶、陶方鉴等形制，和春秋晚期的蔡侯墓、新郑墓的同类铜器相似，但是有许多彩绘漆器、铜陶礼器以及彩绘铜镜，又和战国早期的楚墓相接近 。目前对于这墓有两种看法：一种认为应属春秋末年或春秋、战国之际；一种认为这墓兼有春秋晚期和战国早期的特征，存在年代早晚不同的器物，判断这墓年代应以最晚出的器物为准，因此应属战国早期。顾铁符先生最近发表《信阳一号楚墓的地望与人物》一文 ，主张前一说，并推定见于编钟铭文的墓主“ ”即《左传》哀公四年（公元前491年）的司马眅（司马，官名）。我也认为前一说比较妥当。从这墓出土的五件铁带钩成为精细的工艺品来看，春秋、战国之际的冶铁技术已相当进步。

目前考古发掘出土的铁器，最早的是春秋末期和战国早期的，属于楚、吴、周、韩等地区。详见上列统计表。

表中所列许多铁器，有的已经科学鉴定。长沙杨家山65号墓的钢剑，是用含碳0.5%左右的中碳钢锻成，断面有反复锻打的层次七至九层；同出土的铁鼎形器的金相组织是莱氏体，相当于共晶铸铁。长沙窑岭15号墓的铁鼎含有少量石墨，基体为亚共晶铸铁，含碳量接近4.3%。江苏六合程桥1号墓的铁丸有莱氏体组织的痕迹，是用生铁铸成的。程桥2号墓的铁条是用“块炼法”炼出海绵铁锻成，基体为铁素体，含碳量很低，在0.04%以下，含有大量氧化铁以及延伸的氧化铁——硅酸盐共晶组成的夹杂，体积占10%，最厚达0.3—0.4毫米，有些地方达到表面，因而端部裂成多层；同时基体中各部分氧化铁分布不均。洛阳水泥制品厂春秋、战国之际灰坑出土的铁铲和铁锛，都是用白口铁铸成，还经过低温下短时期的退火处理，分别变成一种可锻铸铁 。

尽管目前发现的春秋晚期和春秋、战国之际的铁器不多，尽管这时铁工具还和青铜工具甚至木、石工具同时应用 ^[1] ，但是从已出土的春秋晚期到战国早期铁器来看，已经发展到较高水平，具有下列三个特点：

第一，铁已被广泛应用于各个方面。既用来制作各种铁农具如铲、锛、 、镢等，还用来制作各种手工工具如削、凿、斧、锤等，又用来制作长短兵器如剑、短剑等，更用来制作烹饪器如鼎以及服装上用的带钩，也还用来制作铁丸和铁条等。

第二，已能根据不同用途的需要，采用各种冶炼技术和工艺。用“块炼法”炼出的熟铁块锻造弯曲的铁条，用生铁铸造工具、烹饪器以及铁丸等，用钢反复锻打制成锋利坚韧的钢剑，还用金银错的工艺制成铁带钩等精美工艺品。而且春秋、战国之际已使用退火处理技术，使铁农具变为可锻铸铁，提高其性能。

第三，当时冶铁业发展于南方和中原一些地区。首先发展于南方吴、楚两国，特别是楚国；其次是和楚国相邻的韩国和周的京都一带。传说春秋晚年吴国已制作干将、莫邪等著名的钢剑，到战国时代，楚国的兵器以锋利的铁剑、铁 著名。近年来出土战国早期、中期的钢剑，主要是楚国的制作。与楚国相邻的韩国，也以制作锋利的钢铁剑戟著称。从目前考古发掘已取得成绩，结合古代文献来看，南方首先发展冶铁技术，是可以肯定的。1928年朱希祖先生发表《中国古代铁制兵器先行于南方考》一文 ，根据传说，认为古代铁兵器先流行于东南地区，是不错的。

1929年翁文灏先生著《为中国古代铁兵器问题进一解》一文 ，在确认“吴、越、楚始用铁兵”的前提下，对“当时南方的铁所以能比北方好”的原因，作出两种解说，一是南方炼铁使用优质木材作燃料；二是使用的原料质量好。“北方如山西、河南、山东各省铁矿是最多的，但是大概属于水成的一类，成分不太高，不太纯粹，就如现在山西炼铁所用的都是这样；长江流域之内，这种铁矿几乎没有，可用的铁矿，大概地质学家叫做接触变质矿石。”“还有一种是河谷里或沿海边的铁沙，福建、浙江甚多，安徽北部和河南极南部也有一些。这种砂矿最容易炼成顶好的铁。”这一推断是很有见地的，直到后世，南方一带还常用由于风化作用形成的“土锭铁”或“砂铁”。南方的河谷或沿海边常有埋藏很浅的已经风化的富矿石，这就给南方人民较早地发明炼铁技术提供了方便。明末宋应星《天工开物》卷14《五金》部分讲到炼铁所用原料，主要是“土锭铁”和“砂铁”，“凡土锭铁，土面浮出黑块，形似秤锤，遥望宛然如铁，拈之则碎土。若起冶煎炼，浮者拾之。又乘雨湿之后，牛耕起土，拾其数寸土内者。耕垦之后，其块逐日生长，愈用不穷。西北甘肃、东南泉郡（今福建泉州），皆锭铁之薮也”。所说“其块逐日生长”，该是指这种风化的砂铁矿块，经过不断耕垦，不断浮现出来。宋应星所说的，主要是指当时他在南方看到的情况。这样采用“垦土拾锭”的办法来“起冶煎炼”，该是长期流传于南方一带的一种原始的采矿冶炼方法。

中国是世界上最早发明冶铸生铁技术的国家，这是大家公认的。1923年丁格兰（F.R.Tegengren）在《中国铁矿志》第2编《中国之铁业》中已经指出：“中国炼铁术之发明是否较近东诸国为古，虽尚未证明。但中国一知生铁之后，即自发明新法以铸炼之。……中国铸铁工作之通行，盖远在欧洲一千五百年以前。此其原因，殆以沙型铸铜久已甚精，中国人即利用制铜之经验以应用于制铁故欤？”殷、周时代青铜冶炼和铸造技术的发展进步，的确大有助于此后冶铁技术的发展，促使冶铸生铁技术提早发明。有人认为中国的冶铸生铁技术差不多是和炼制熟铁块的块炼法同时发明的。我们认为这一说法是站不住的。在欧洲，从发明块炼法发展到冶铸生铁技术，先后经历了两千多年时间。中国由于殷、周时代冶铸青铜技术的高度发展，大大提前了冶铸生铁技术的发明时间，比欧洲早了一千九百多年。但是不能说中国的“块炼法”也和冶铸生铁技术差不多同时发明的。因为冶铸生铁技术毕竟要比“块炼法”先进得多，两者之间有很大的差距。中国从发明块炼法发展到冶铸生铁技术，可能经历的时间不太长，但毕竟需要生产者经历相当时间的生产实践，从中累积生产技术的经验，才能取得这样的发展。同样的，从冶炼海绵铁到发明渗碳制钢以及锻造钢剑，从冶铸生铁到发明生铁柔化处理技术、制成可锻铸铁，都必须要经历一定的生产实践的时间，不可能都是春秋、战国之际同时发明的。不能因为这两种冶炼方法同时并存，就说是同时发明的。在一种进步的技术发明推广之后，原来比较落后的技术，由于还有一定用处，仍旧有继续应用的。在冶铸生铁技术发明推广之后，原有的块炼法还是有一定用处的，因为熟铁块可以制作有一定用途的较柔软的铁器，而且在用生铁作原料的炒炼熟铁和钢的技术发明以前，要制造钢的工具和兵器，只有用块炼法炼出的熟铁来渗碳制钢。因此在用生铁炒炼熟铁的技术发明以后，块炼法才会逐渐废弃。

1956年周则岳先生发表的《试论中国古代冶金史的几个问题》一文 ，有《关于铁的问题》一节。他首先叙述了近人有关古代冶铁问题的研究论文，他认为从这些研究论文中，只能得出两个结论：（1）春秋、战国时代突然的冶铁技术得到了高度发展；（2）春秋以前整个还是个空白的混沌之谜。接着他对于中国古代冶铁技术，作了下列三点的推测：

（1）磁铁矿和有些赤铁矿，很容易被古人作普通硬石来砌炉灶，很容易被气体或固体还原剂在并不太高的温度下，还原为海绵铁。古人是很容易发明铁的。但是要发现它们可以在高温下锤锻成熟铁块，必须经过许多劳力或试验，甚至要花费数十百至千年的时间。在锤锻熟铁块的技术发明后，又必须经长期的艰苦劳动，才发明所谓“渗碳法”的制钢技术以及对钢的热处理（即退火与淬火）和机械加工（即锤锻）的方法。这一过程在中国似乎是在西周、东周之间开始，而在西汉才完成的。

（2）铁矿虽容易还原为熟铁，但它的熔点是1539摄氏度，在古代是无法熔解的。然而只要有适当的高炉，充分的燃料，强力的鼓风，加以适当的技术控制，在旧式炉内风口附近的上部，也容易达到1300—1400摄氏度的温度，只要铁内吸收3%以上的碳，就能熔出生铁。我们的祖先很早掌握了这一规律（当然他们不可能知道其中的理论），因而比世界任何地方都早，就有了这一发明。它的发明时间，似乎与熟铁业的发展相当，也与西周、东周间经济政治转变的情况相适应。

（3）中国古代高炉冶炼生铁的技术，很可能是直接受着高炉炼铜技术的影响而跃进的。古法冶炼的生铁，照例属于“白口”、“麻口”级的，不宜于冷铸，只有在高温1500度以上，并在特殊条件下，才能产生灰口铁，才适宜冷铸。而我国远在战国时代，燕国已能用冷铸法铸造农具（兴隆发现的燕国铁制生产工具铸范，所用的铸造技术应为“冷铸法”），依理所用生铁必须属于灰口铁，不然就必有特殊的铸造术，可能已使用还原剂。

以上三点，周先生是从冶铁技术的发展趋势来推断的。周先生认为西周、东周之交是熟铁业（即块炼法）的发展时期，又是冶铸生铁技术发明的时期。这个推断，就目前出土的实物来看，似乎太早了些。但是他指出，冶铸生铁技术远在块炼法发明之后，而在块炼法发展的同时；渗碳制钢技术的发明也远在块炼法发明之后，需要相当时间。我认为是合理的。从春秋末年已应用渗碳制钢和反复锻打的技术制造长30厘米的钢剑来看，可以肯定渗碳制钢技术在这以前早已发明和应用，当然块炼法的发明更远在其前。从西周初期还使用陨铁制作铜兵器的刃部来看，那时还没有发明块炼法。因此块炼法的发明，当在西周中期以后、春秋中期以前。很可能，西周、东周之交是块炼法的发明时期而不是发展时期。从春秋末年已有较高的冶铸生铁技术水平和春秋、战国之际已发明生铁柔化处理技术来看，冶铸生铁技术的发明至少在春秋中期。

1976年黄展岳先生发表《关于中国开始冶铁和使用铁器的问题》一文 ，推定我国开始冶铁和使用铁器的时间在春秋后半叶，即公元前六七世纪间。主要有下列两点理由：

（1）黄先生认为所有过去人们引用古籍和金文材料，用来说明中国开始冶铁和使用铁器问题的，都不可信。他采用宋代欧阳士秀之说，否定《左传》上有关赵鞅“赋晋国一鼓铁，以铸刑鼎”的记载，认为“铁”是“钟”字之误。

（2）黄先生列举近年出土的早期铁器，在考古断代上纠正了一些错误的看法。例如他指出：长治分水岭12号墓、14号墓，有人对其中出土铜兵器上铭文作了不正确的考释，错误地把时代推定在春秋中期。他又指出目前所有出土早期铁器，都属于春秋末期和战国早期的，并断定：“这些被发现的铁器年代会比实际开始使用铁器的时间晚些，但相距不会太久，估计其间距离大约几十年到一百年。”因而把开始冶铁和使用铁器的时间推定在春秋后半叶，即公元前六七世纪。

黄先生这个估计看来保守了。《左传》记载晋国用铁铸刑鼎的事，该是可信的。宋代欧阳士秀改“铁”为“钟”的说法是讲不通的，这在上一节已经谈到。尽管目前出土的铁器以春秋末年的为最早，但是春秋、战国之际已是冶铁技术的发展时期，这从上面列举的春秋、战国之际铁器的三个特点，就可以清楚地看到。从块炼法发明到冶铸生铁技术的发展，到渗碳制钢技术的发明，到生铁柔化处理技术的发展，必须经历一段实践和改进的过程，特别是在古代，不可能在短期内突然发展而一举成功的。十分可能，在南方某个地区，冶铁技术的发明和发展已有较久的历史了。当然，这个问题的最后解决，还有待于古代冶铁遗址和铁器的更多发现，有待于我们进一步作深入的研究。

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[1] 例如六合程桥春秋晚期2号墓出土残铁条的同时，还出土有青铜工具 、 、锛等。 glaGw5kjNElKObiLVkTqXdhYG2/Jwtha0Gx263T4WPAAQ8jAzjPwfztf+iVKpkiN