古代东西方冶铁技术的发展及比较

忆鸣 收藏 30 4778
导读:罗马的铁兵器,是块炼铁,由一种夹杂大量矿渣的海绵铁制成,是熟铁,并非钢,钢和熟铁是两个完全不同的概念,取代青铜的是热处理后的钢,而不是熟铁,熟铁的机械性能不如青铜,熟铁的硬度很低,低到什么程度?钉书机用的钉子就是熟铁,手指稍微一用力就能扭成麻花,而且罗马的熟铁是海绵铁,含矿渣很多,还不如现代熟铁的质量,许多文献记载罗马人的铁剑一刺就弯,要在地上踩直了再用。所以罗马多用宽短的短剑,因为他们的技术生产长剑比较困难,只能少量给军官和骑兵用,武器首先影响战术,而不是战术首先影响武器,所以罗马到3世纪之前

罗马的铁兵器,是块炼铁,由一种夹杂大量矿渣的海绵铁制成,是熟铁,并非钢,钢和熟铁是两个完全不同的概念,取代青铜的是热处理后的钢,而不是熟铁,熟铁的机械性能不如青铜,熟铁的硬度很低,低到什么程度?钉书机用的钉子就是熟铁,手指稍微一用力就能扭成麻花,而且罗马的熟铁是海绵铁,含矿渣很多,还不如现代熟铁的质量,许多文献记载罗马人的铁剑一刺就弯,要在地上踩直了再用。所以罗马多用宽短的短剑,因为他们的技术生产长剑比较困难,只能少量给军官和骑兵用,武器首先影响战术,而不是战术首先影响武器,所以罗马到3世纪之前,只能维持少量骑兵,步兵短剑只能在大盾后面使用,整个罗马历史中都需要从东方进口钢铁,当时的亚历山大港的货物通关记录中进口钢铁占很大比例。

战国时很多诸侯国都已经使用钢铁兵器了,秦昭王曰:“吾闻楚之铁剑利而倡优拙“,楚国当时就大量使用铁剑,出土的楚国铁剑很强大,有的长1.4米,最长的1.52米,是对付骑兵用的,当时的罗马无法生产如此长的铁剑。燕国士兵丛葬墓出土过15把铁剑,平均长90厘米,最长超过1米,取了3把检测,一把是低碳钢,另外两把是中低碳钢合锻的复合钢剑,还经过热处理,硬度大大提高,同时还出土了铁甲片。

战国中山国的士兵“衣铁甲,执铁杖”,当时很多国家都普及了铁甲,06年新郑出土秦灭韩战场遗址,出土了十几具士兵遗骨,其中也发现了铁甲片。说明当时战场上铁甲已经很常见。

到了汉朝,铁甲就更普遍了,1993年,1993年江苏省东海县尹湾汉墓出土了《武库永始四年兵车器集簿》,上面记载了汉成帝永始四年,也就是公元前13年,东海郡武库库存情况,其中提到的铠甲:甲142701(乘舆379),乘舆铁股衣225两1奇,铠63324,股甲衣□□□万563,铁甲札587299,革甲14斤, “甲”是皮甲,有14万,“铠”就是铁甲,达63324之多,再加上铁甲叶587299,足够装备十几万铁甲军,此外还记载马甲5300多,这是装备具装重骑兵的,弩多达五十几万,刀枪剑戟超过百万,此外还记载各种连弩车564乘,强弩车10辆,可见仅仅这汉朝一个郡,就可以PK整个罗马帝国。

这里顺带说一下古代的钢铁技术发展历程,就会明白为什么欧洲为什么早就进入铁器时代,但制作出来的铁在长达两三千年的过程中都停留在熟铁水平,钢的产量稀少昂贵,而东方却能更广泛地普及钢。

古代欧洲一直用块炼铁,是因为炉温较低,不能达到熔化铁的温度,铁矿石使用碳还原的方法将矿石中的铁氧化物变回铁,矿石中大量矿脉、杂质作为夹杂物存在,得到的叫做海绵铁,要经过至少二十多次加热、锻打才能把里面的夹杂物除去,得到的就是熟铁。熟铁很软,硬度和铜差不多,比青铜还差的远。熟铁要经过渗碳才能在表面得到钢层。因此块炼铁法非常费时费力,产量低,表面上欧洲人早用铁,但实际上大多是很软的熟铁,不少关于欧洲古代的剑一刺就弯要再踩直了才能用的说法就是这么来的,虽然剑用铁,但罗马用青铜甲一直贯穿了整个罗马的历史。因为块炼铁费时费力,所以渗碳技术在欧洲也不普遍,有过研究表明,西罗马灭亡之后的西欧的长矛大多都是熟铁,几乎一点碳都不含。熟铁要渗碳变成钢后之后再热处理,性能才能全面超过青铜。除了在熟铁表面渗碳获得钢层的办法,记载中西方也有一些获得较高质量钢的方法,如有的是把铁块埋地下多年再挖出来,有些条件下熟铁会腐蚀而钢留下来,当然这也很大程度上靠运气,可想而知这样的方法是何等费时费力,产量会如何稀少。

中国最早也是块炼铁,但从发现开始就是高起点,如春秋长沙杨家山出土的铁剑,就是中碳钢剑,还经过热处理。战国燕下都士兵丛葬墓出土了十几把铁剑,选了3把去检测,其中两把是热处理的钢剑,西汉刘胜墓出土的钢剑,性能不输于后世的日本刀。

但西汉起,炒钢就开始取代块炼铁了。

由于在青铜铸造以及陶瓷技术方面的积累,中国古代具有高温高炉的技术,春秋晚期就做出了直接把铁矿石熔化的生铁,生铁硬度高但脆,只能做一些生活用品或者耐磨性要求高的犁上面,随即各种生铁柔化技术在战国初就产生了,通过各种退火技术,得到韧性铸铁、灰口铁等,使铸铁的应用范围大大扩大,如农具、生活用具等,但没有应用到兵器上,除了一些对韧性要求低的钝器,如铁锤、铁斧等,其实现代社会仍然大量使用铸铁器,美国每年用于农机制造的铸铁多达数十万吨,汽车中1/3的部件都是铸铁做的,畜力犁甚至还是使用没有柔化过的生铁。

战国后期炒钢就出现了,炒钢是生铁水经过氧化脱碳而产生熟铁或低碳钢的技术,一般是生铁水流出后直接搅拌就可以了,不需要大量锻打去夹杂物,因为出铁水的一步绝大多数不溶的夹杂物都已经和铁水分开了,因此比块炼铁法产量要大的多,质量也好的多。

这种原理和步骤和现代炼钢法一样。因此很快取代了块炼铁法。

炒钢催生了百炼钢,其实是把不同含碳量的钢锻在一起,按现代的说法,这属于金属复合技术,强度和韧性都大大超过单一含碳量的钢。

后来的灌钢就是快速获得高质量钢的技术,利用渗碳效率最快的液态渗碳来制钢。

欧洲到15世纪左右才出现铸铁,之后的几百年里几乎是把中国从战国到汉的技术发展路线重复了一次,也是出现铸铁柔化技术、炒钢技术,逐步把块炼铁淘汰,后来到19世纪中期进化成现代炼钢技术。

还有值得一提的是钢铁脱杂质技术,现代工业是根据钢铁中有害物质磷和硫的含量来分好坏的,越低越优质。

常常见不少人说中国的铁矿石品相差,限制了铁制品的质量,其实这是种误解。其实平时生产生活中用的铁质量要求并不高,杂质多少并没太大影响,如铁锅铁锤类的,但兵器对这些就比较敏感。

早在战国时期,就出现了在铁水中加碱性石灰进行脱杂质的技术,石灰可以促进矿渣的析出,还可以吸附磷硫杂质。

到19世纪末,西方人才找到这种加入碱性物质脱杂质的办法。

曾经在泉州出土过明代铁锚,重达750公斤,经过检测磷硫含量比现代特级优质钢还要低两三倍。

西方出现铁器的年代比较早 但奇怪的是,在之后的数千年里一直停滞在初级的水平,甚至到了中世纪,连渗碳技术都根本没有推广起来,因此制钢困难,钢非常昂贵稀有 所以,西方大量使用的是熟铁,钢制品极少,恐怕只能是贵族才能用得起:

古代东西方冶铁技术的发展及比较

古代东西方冶铁技术的发展及比较

这篇论文上,检测了欧洲4-8世纪的一些铁矛头,10把矛中竟然有7把都是一点碳都不含的熟铁:

古代东西方冶铁技术的发展及比较

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燕国士兵丛葬墓出土的实战用钢铁兵器,在战国时,钢制兵器已经普及到普通士兵手中了:

古代东西方冶铁技术的发展及比较

因此罗马需要大量进口东方钢铁:

古代东西方冶铁技术的发展及比较

古代东西方冶铁技术的发展及比较

现代社会的钢铁技术,其实是和中国古代炒钢技术一脉相承的,确实是有传承关系,近代的时候,西方人请中国师傅传授冶铁技术,所谓的贝氏转炉、平炉,就是在中国技术的基础上发展来的,跟欧洲原本的冶铁脉络并无关系:

古代东西方冶铁技术的发展及比较

古代东西方冶铁技术的发展及比较

现代钢铁工业的基础就是高炉、平炉、转炉,高炉直接是中国古代发明的,平炉、转炉也脱胎于炒钢法,至于早期作为优质炮钢的克虏伯坩埚钢直接就是照搬炒钢法。没有这三样东西,就没有工业革命,也没有现代工业文明。所以说句不算过分的话,工业革命的大门是中国人打开了2/3,剩下1/3才是欧洲人的功劳。

古代西方直到近代才有了铸铁技术,之前一直用块炼铁,也就是海绵体,含有大量矿渣,需要大量锻打才能变成熟铁。

结果西粉们就忽悠成锻铁比铸铁好,所以罗马不用铸铁。

实际上锻件和铸件的用途根本不一样,适合制造不同的器件

现代工业社会,铸件的产量是远远高于锻件的。

如世界各国的锻件产量:

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而铸件产量数倍于此:

古代东西方冶铁技术的发展及比较

类似现代社会,中国早在汉代就对锻和铸有明确的分工:

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洋奴一直胡扯熟铁优于铸铁,所以西方不用铸铁,可这个逻辑要成立的前提条件是古代欧洲有铸铁,才可能拿铸铁同熟铁比较优劣。可当你问它们要14世纪之前欧洲铸铁证据的时候,它们就转进了。事实上欧洲到近代都在使用木犁,它们得证明的是木犁比铸铁犁强。它们唯一聊以自慰的是所谓罗马也曾经发现过疑似生铁块,那其实不过是块炼铁炉炉温偶尔变化而偶然高温使矿石熔化而形成的,罗马人也不知道是啥,更不知道起用途,因此也无相应的铸铁器件出现,这是一种偶然得到的疑似生铁块,无法人为重复,跟陨铁的偶然性也差不多,根本就不能说古代欧洲见过生铁。

常常见不少人说中国的铁矿石品相差,限制了铁制品的质量,其实这是种误解。其实平时生产生活中用的铁质量要求并不高,杂质多少并没太大影响,如铁锅铁锤类的,但兵器对这些就比较敏感。

早在战国时期,就出现了在铁水中加碱性石灰进行脱杂质的技术,石灰可以促进矿渣的析出,还可以吸附磷硫杂质。

到19世纪末,西方人才找到这种加入碱性物质脱杂质的办法。

曾经在泉州出土过明代铁锚,重达750公斤,经过检测磷硫含量比现代特级优质钢还要低两三倍: (现代特级优质钢的标准是硫磷含量<0.025%)

古代东西方冶铁技术的发展及比较

欧洲一直用块炼铁,产量很低,性能也达不到要求,其实欧洲一直到中世纪后也没有完全普及铁器,特别是生产工具用铁。

如这个1957年发现于于爱尔兰的11-13世纪的犁 ,全木:

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洋奴们神吹的罗马商业:

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古代中国和欧洲的生产效率:

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(妈的,满清在干什么吃的...)

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所谓罗马年产8万吨铁的说法,是一个西人如此YY出来的:

The annual total iron output is estimated at 82,500 t,[79] assuming a productive capacity of c. 1.5 kg per capita.[80]

假设平均一个罗马人生产1.5公斤铁,乘以人口就是得出8万吨了。

也有人说是通过潘诺尼亚铁矿遗址的矿渣推得。

潘诺尼亚行省人口,大约只有130万人口,300万吨铁渣,按照古典时代1:4的出铁率,约合75万吨铁。冶炼了350年,年均2000吨铁,这样下来就得到年均用铁1.5公斤的铁。

这算法当然有问题,

1,所谓1:4是个理想状态下的出铁率,罗马的技术水平根本达不到。

2,更重要的是,按一个产铁行省的出产量去代表全罗马很荒谬。就如我们不能拿攀枝花 包头的金属产量去推全国产量一样。

要按他这种算法,

《明实录》上明确记载, 明朝天顺五年(1461),山西阳城县“每年课铁不下五六十万斤”,折合产量达700—900万斤。那时的一个县,顶多五万人口,算10万(在古代已经是大城市了),平均每人80明斤,差不多是50公斤,

要按这西人算罗马铁产量的算法,明朝那岂不是要铁产量超过200万吨了?

要干货么?

送个秦汉时期的沙河古桥,

秦汉时期中国的建筑就已经大量使用巨型铁件。

古桥遗址发现8块铁板,最大的一块长7米,宽1.1米厚5厘米,可见当时的铸造水平:

古代东西方冶铁技术的发展及比较

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1993年出土的尹湾汉墓《武库永始四年兵车器集簿》,记录汉统宗永始4年(公元前13年)东海郡武库战备物资的账目,非常惊人:

弩弓:弩537707(乘舆11181),弓77521,小计615228

矢:弩矢11458424(乘舆34265),弓乘舆1199316(乘舆511),小计12657740

甲铠:甲142701(乘舆379),乘舆铁股衣225两1奇,铠63324,股甲衣□□□万563, 铁甲札587299,革甲14斤。头盔:(左革右是)暓98226(乘舆678),马甲(左革右是)暓5330

防牌:盾102551(乘舆2650)

枪:铜戈632(乘舆563),矛52555(乘舆2377),乘舆鈒943,铍451222(乘舆1421),戟6634,有方78393,锻24167,小计614546

刀剑:剑99905(乘舆4),泾路匕首24804,锯□刀30098,刀156135,大刀127(232),小计311069

斧:铁斧1132(136)

战车:乘舆钲车、鼓车、武攠车18乘,乘舆兵车24乘。

连弩车564乘,冲车37辆,将军鼓车10乘,轻车301乘,将军兵车比二千将□鼓车116乘,□□车180乘,钲车8乘,鼓车6乘,战车1乘,□□车564乘,□车1乘,武刚强弩车10乘,×毂×车1乘,战车502乘,三轮兵车1乘(168),×佗龟车5乘,高□车11乘,□□车7两,□□车□车2133两,素□重车1993乘,兵□车677乘,合车2乘,蜚楼行临车2乘。小计7174乘(乘舆42+7132)

里面铁甲,6万,另有58万铁甲片,足可装备十几万铁甲军,还有皮甲14万多,马甲五千多,说明具装重甲骑兵可有五千多,各种战车7000多,还有弩竟然多达58万,刀枪剑戟加起来上百万。

其中铠的部分:

古代东西方冶铁技术的发展及比较

光这个汉朝一个郡,就足够可以PK整个罗马帝国。

古代东西方冶铁技术的发展及比较

冷吧(冷兵器吧,百度著名洋奴贴吧)的洋奴喷子经常拿中国的铠甲说事,认为农民出身的军队不能大量装备铠甲,无法跟罗马军比。他们对这个东海郡武库集簿视而不见,光这一个郡,就能装备十多万全副铁甲的士兵,PK整个罗马没有任何压力。还有他们说农民出身的兵素质不如罗马,是脑残的很。西汉李凌率五千步兵出关大漠行军30日孤军深入,遇单于亲自带队的8万匈奴精锐,坚持十几日行程千里,尚且四百多人回到汉地,而卡莱之战,4万罗马军在自己控制的卡莱城附近面对2万帕提亚骑射,一个白天都撑不下来就被打的全军覆没!:帕提亚即“安息”,汉书上说“大宛及大夏、安息之属皆大国……而兵弱” ,就这个在汉朝眼里兵弱的帕提亚,跟罗马缠斗数百年不分胜负,可见罗马的水平到底如何。事实上安息还被塞人一直占领着大片领土,而塞人是被月氏人打败驱赶过去的,月氏人就是被匈奴宰了国王拿其头骨当酒器的那个西域国。

古代东西方冶铁技术的发展及比较

西方冶金技术真正超中国是19世纪中叶西门子-马丁平炉发明后。

罗马时代的一些出土兵器的硬度,印证了上面劣质熟铁“一刺就弯”的记载

极少见到经过热处理的,

硬度居然能低到70HV,比纯铜的硬度高不了多少

一把286HV的,已经是顶尖的了

古代东西方冶铁技术的发展及比较

在西汉时期,东方就掌握了局部淬火技术,也就是只淬刃部获得高硬度,而避免芯部淬火保持韧性,使兵器内韧外坚。如刘胜汉墓的钢剑,刃部显微硬度高达900-1000HV以上,而芯部可以保持230HV,可见热处理技术的高超。那个洋奴傻逼说要整体硬度高的?

而罗马一直都对热处理技术不甚熟悉

如所谓的罗马花纹钢,很多淬火都很失败,把芯部都一并淬透,使芯部也高达500HV以上,这种剑是淬脆的垃圾品:

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战国燕下都普通士兵的集体墓出土的钢剑:

古代东西方冶铁技术的发展及比较

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洋奴写的所谓《种花帝国神器谱》,只要不是傻逼,一眼就能看出有多扯逼

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热门评论

2楼忆鸣

洋奴傻逼呢?

7楼忆鸣

5楼 超世志
看看古代战争东西方士兵用的头盔。为什么西方士兵的头盔能把整个脸都盖住,而东方没有这么做。是没有这个技术。东方的冶铁技术达不到这种又薄又坚固的使用要求。。
你无法解释为什么西方人的炼铁技术如此落后。要说比又薄又坚固,麻烦去看看秦铜车马如何?回复:古代东西方冶铁技术的发展及比较

这个车盖薄不薄?坚固不坚固?傻逼一样

3楼忆鸣

弩弓:弩537707(乘舆11181),弓77521,小计615228


矢:弩矢11458424(乘舆34265),弓乘舆1199316(乘舆511),小计12657740

甲铠:甲142701(乘舆379),乘舆铁股衣225两1奇,铠63324,股甲衣□□□万563, 铁甲札587299,革甲14斤。头盔:(左革右是)暓98226(乘舆678),马甲(左革右是)暓5330[ 转自铁血社区 http://bbs.tiexue.net/ ]


防牌:盾102551(乘舆2650)

枪:铜戈632(乘舆563),矛52555(乘舆2377),乘舆鈒943,铍451222(乘舆1421),戟6634,有方78393,锻24167,小计614546

刀剑:剑99905(乘舆4),泾路匕首24804,锯□刀30098,刀156135,大刀127(232),小计311069

斧:铁斧1132(136)

战车:乘舆钲车、鼓车、武攠车18乘,乘舆兵车24乘。

连弩车564乘,冲车37辆,将军鼓车10乘,轻车301乘,将军兵车比二千将□鼓车116乘,□□车180乘,钲车8乘,鼓车6乘,战车1乘,□□车564乘,□车1乘,武刚强弩车10乘,×毂×车1乘,战车502乘,三轮兵车1乘(168),×佗龟车5乘,高□车11乘,□□车7两,□□车□车2133两,素□重车1993乘,兵□车677乘,合车2乘,蜚楼行临车2乘。小计7174乘(乘舆42+7132)[ 转自铁血社区 http://bbs.tiexue.net/ ]


里面铁甲,6万,另有58万铁甲片,足可装备十几万铁甲军,还有皮甲14万多,马甲五千多,说明具装重甲骑兵可有五千多,各种战车7000多,还有弩竟然多达58万,刀枪剑戟加起来上百万。



这不过是西汉区区1个郡的武库量而已,已经足以和整个罗马帝国PK,而西汉末年,这个时候郡国103个,103个罗马帝国?回复:古代东西方冶铁技术的发展及比较

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