漢晉中原與西北部邊疆鐵器工業(yè)因素交互研究

劉逸鑫

摘 要：中原與西北部邊疆地區(qū)鐵器存在“鑄造”與“鍛造”的不同傳統(tǒng)，而“鍛造”傳統(tǒng)在漢晉時期推動了從韌性鑄造鐵器向鍛造鐵器的技術(shù)革新，體現(xiàn)出中國北方與歐亞草原地區(qū)的深層次互動。

關(guān)鍵詞：鐵器;漢晉時期;工藝交互

中原地區(qū)自青銅時代以來，以鑄造為傳統(tǒng)的金屬冶煉工藝不斷發(fā)展，創(chuàng)造了以大型禮器為特色的燦爛青銅文明，這直接影響了后來的冶鐵工業(yè)。中原地區(qū)在塊煉鐵出現(xiàn)不久后，憑借青銅熔鑄技術(shù)的設備基礎快速將固態(tài)鍛打技術(shù)發(fā)展為液態(tài)冶鑄技術(shù)①，與西方長期以來以塊煉鐵鍛打技術(shù)為主體的鐵器工業(yè)存在明顯區(qū)別②。20世紀以來，國內(nèi)外冶金史學家對于中國鐵器方面研究多著重于中國冶鐵技術(shù)起源問題，多著眼于中原地區(qū)展開研究，甚至寓于中原而論中國，這是有待商榷的。

居于歐亞草原與中國北方地區(qū)文明交互的亞洲內(nèi)陸山麓地帶（Inner Asian Mountain Corridor，包括薩彥嶺、阿爾泰山脈和天山山脈由東北向西南延伸的地帶）③，長期保留著以塊煉鐵鍛造技術(shù)為主的鐵器工業(yè)。通過近年來對于新疆出土實物的不斷發(fā)掘與整理研究，無論從細石器、彩陶、青銅，還是早期鐵器角度考察，西北部邊疆都存在著與中原地區(qū)截然不同的文化區(qū)系。新疆地區(qū)在公元前2000年至公元前1000年進入了青銅時代，在公元前1000年前后進入早期鐵器時代④。

西漢以來，中原地區(qū)鑄造型冶鐵技術(shù)雖然衍生出了一系列幾乎能夠媲美現(xiàn)代工藝的鑄鐵柔化技術(shù)⑤，但真正促進漢魏鐵器劇烈變革的卻并非鑄造工藝，是西北部邊疆地區(qū)傳統(tǒng)的鍛造技術(shù)。這種西晉以來迅速成熟的、以反復折疊鍛打為特色的百煉鋼技術(shù)，恰恰反映出戰(zhàn)國至兩漢的歷史進程中，韌性鑄鐵在工藝方面不斷精進卻未得突破的技術(shù)困境。

1 戰(zhàn)國至西漢中期中原鐵器鑄造工藝的僵化

由于制銅業(yè)與制陶業(yè)的高度發(fā)達，早在殷商時期中原地區(qū)便能穩(wěn)定獲得1200攝氏度以上的高溫⑥，利用已有的技術(shù)設備很容易由塊煉鐵得到生鐵。所以，與西方長期使用塊煉鐵為主要原料的鐵器工業(yè)有所不同，中國的生鐵與塊煉鐵大致在春秋時就先后開始了平行的發(fā)展進程⑦，此時鑄鐵器已見諸文獻⑧。

生鐵硬度比熟鐵高，不過缺乏熟鐵的延展性，其材質(zhì)較脆，不適于展接和鍛接，卻適于用鑄范鑄成各種器物⑨，只能用熔化、澆注的方式鑄造成型，故又稱“鑄鐵”。經(jīng)過柔化處理的鑄鐵稱為“韌性鑄鐵”⑩。

如表1所示，西漢以來的白口鐵并未因麻口鐵、灰口鐵的出現(xiàn)而被淘汰，且白心、黑心韌性鑄鐵長期混用，可見戰(zhàn)國至漢魏時期的鐵器工業(yè)面貌并非線性演進的過程。

對于鐵器工業(yè)面貌非線性的演進過程，“能夠有效地根據(jù)性能應用于制造不同要求的農(nóng)具、手工工具和兵器以及日常生活用品”②，此觀點是有待商榷的?！耙虻刂埔恕北旧硪馕吨环N“將就”的工業(yè)現(xiàn)象。反觀西晉以后鐵器之劇烈變革，這種工業(yè)現(xiàn)象背后便蘊含著鑄造型鐵器所存在的技術(shù)困境，可歸納為以下四點：

其一，木材高耗。《鹽鐵論·水旱第三十六》載：“卒徒工匠以縣官曰作公事，財用燒，器用備。家人會合，褊于日而勤于用，鐵不銷煉，堅柔不和?！币怨艤铈?zhèn)一號鐵爐為例，據(jù)現(xiàn)代推測，每生產(chǎn)1000千克生鐵，約需要鐵礦石2000千克、石灰石130千克、木炭7000千克。礦石燃料比高達1∶3.5③。且漢魏韌性鑄鐵大都為鐵素體-珠光體基體，珠光體多呈大片狀。這意味著第一階段石墨化的過程很長。另外，生產(chǎn)出生鐵之后，為了徹底消除白口組織，必須有充分的保溫時間。即便到了20世紀初，韌性鑄鐵退火仍需要6～10天之久。木炭消耗、成本高昂，會對農(nóng)耕文明造成極為嚴重的植被破壞。

其二，器形受限。鑄鐵難以焊接，即便嫻熟的退火工藝能夠使鑄鐵農(nóng)工具內(nèi)外機械性一致，但為確保退火的成功，器械也只能局限于小而薄的形狀。目前出土的韌性鑄鐵件壁厚在1.5～6毫米之間，絕大部分為3毫米。這絕非偶然，而是出于工藝上的限制。

其三，存有雜質(zhì)。鑄造不能如鍛造一般有效地去除鐵器的雜質(zhì)，而中國的鐵礦石含量自古以來就很低。

如表2所示，除銅綠山出土的戰(zhàn)國初期韌性鑄鐵外，中原所產(chǎn)鐵器含磷量一直很高，這造成了鐵器脆、硬的特點長期無法根除，從極大程度上限制了鐵器的機械性能。

其四，難以鍛造。如前文所述，黑心鑄鐵完全不可鍛;而白心鑄鐵須脫碳完全、中心部分無滲碳體存在、幾乎不存在游離碳，方才具備被鍛造的條件。這是戰(zhàn)漢時期中原地區(qū)的鑄造器與鍛造器存在平行發(fā)展這一結(jié)構(gòu)性缺陷的主要原因。

而中原地區(qū)鐵器發(fā)展的結(jié)構(gòu)性缺陷，也與其生產(chǎn)組織形式緊密相關(guān)。縱觀兩漢之冶鐵制度，漢初休養(yǎng)生息，“鹽鐵皆歸于民”③，而武帝時期“敢私鑄鐵器煮鹽者，釱左趾，沒入其器物?？げ怀鲨F者，置小鐵官，使屬在所縣”②。武帝以后，冶鐵業(yè)置大小鐵官收歸官營，而小鐵官的職責是將大鐵官輸送來的半成品進行重熔再鑄，以回收廢舊鐵器。從生產(chǎn)組織形式的角度看，來源上進一步加深了西漢鐵器工業(yè)對于鑄造器的依賴。同時，鑄造鐵器雖統(tǒng)一了生產(chǎn)規(guī)格、提高了生產(chǎn)效率，但規(guī)范化的工業(yè)流程也一定程度上僵化了鑄造鐵器的技術(shù)變革，限制了民間冶鐵技術(shù)發(fā)展的可能性。直至東漢和帝后，放寬對于冶鐵業(yè)的管制，確立納稅制度。中原地區(qū)“炒鋼”法等新型冶煉技術(shù)方才嶄露頭角。

2 東漢以來中原與西北部邊疆地區(qū)的鍛造工藝的交互

2.1 西部邊疆

西漢時期，整體上趨于穩(wěn)定、以農(nóng)耕為主的經(jīng)濟社會更傾向于鑄造型農(nóng)具，并不具備鍛造工藝蓬勃發(fā)展的物質(zhì)需求。

如表3所示④，河南出土鐵器的用途類型分析統(tǒng)計，生產(chǎn)工具比重高達63.7%，而需進行鍛造加工的兵器比例僅占到7.8%⑤。

“自宛以西至安息……不知有鑄鐵器，及漢使亡卒降，教鑄作它兵器?！雹蕖拌T鐵器”僅指“鑄鐵之器”，特指鐵器的鑄造技術(shù)，而并非漢亡卒將冶鐵技術(shù)傳播至西域?？墒牵性貐^(qū)先進的鑄造工業(yè)為何能傳入西域？

顯然，西域諸國不必通過鑄造農(nóng)具以大力發(fā)展農(nóng)業(yè)經(jīng)濟。近年新疆一帶出土鐵器顯示，西域自青銅時代以來鍛造工藝就相當發(fā)達⑦。若羌“山有鐵，自作兵，兵有弓、矛、服刀、劍、甲”，鄯善“能作兵”，且末西“作兵，略與漢同”⑧，兩漢對于西域經(jīng)營的最大舉措便是屯田，鐵器鑄造技術(shù)進入西域，龜茲等地成為西漢后期西域重要的冶鐵中心⑨。

以西域自青銅時代以來傳統(tǒng)的鍛造工藝，有可能通過鑄造器來鍛造更為精良的鐵質(zhì)兵器。遺憾的是由于多方面的原因⑩，新疆地區(qū)的鐵器文化序列尚未建立，難得確證。

2.2 北部邊疆

中原鍛造武器源流可追溯至戰(zhàn)國時期。陜西西安半坡第98號秦墓出土的鐵鑿①，由塊煉鐵固態(tài)滲碳多層疊打而成②。1965年河北易縣燕下都遺址出土50余件鐵兵器，包含15件鐵劍③，其中3把鐵件的金相鑒定結(jié)果表明：一把鐵劍是用塊煉鋼直接鍛成的，另兩把則是用塊煉鐵滲碳制成的低碳鋼件，用純鐵增碳后對折，經(jīng)多層疊打而成④。這是戰(zhàn)國時期興起并成熟的鍛銎技法⑤。

雖然以鑄鐵脫碳工藝為代表的鑄鐵可鍛化熱處理技術(shù)，已經(jīng)為鐵器鍛制工藝的提高開拓了廣泛的前景。但是在西漢中葉以前，鍛造與鑄造仍然是分別以塊煉鐵與生鐵為原料的⑥。

河北滿城1號墓（M1∶5117）⑦與內(nèi)蒙古二十家子出土的甲片（T126②∶1）⑧具有相似的組織⑨，證明當時塊煉鐵鍛造工藝已基本成型。即便是滿城漢墓中劉勝手邊那把做工精良的鋼劍，其原料也仍然是塊煉鐵。另一方面，以戰(zhàn)國燕下都遺址所出兵器為代表的鍛銎技法，卻在秦漢時期迅速向邊疆乃至包括朝鮮半島、日本半島在內(nèi)的東北亞地區(qū)傳播，且得到了廣泛應用⑩。

鍛銎技法的傳播并不僅限于西北部邊疆，根據(jù)考古發(fā)掘?qū)嵨?，其廣泛分布于北迄遼東半島、東南達福建兩廣，西南至貴川的廣大地區(qū)k。根據(jù)云翔先生的論述，鍛銎技法可分A（受鑄造技術(shù)影響的）、B（更側(cè)重鍛造技術(shù)的）兩類l。A類流行于戰(zhàn)國至東漢末年，西漢中期至東漢時期逐漸減少，而B類開始流行。這標志著鍛造工藝在西漢中期以來的逐步成熟。

從目前鍛銎器物的出土情況來看，除了黃河中下游及遼東半島外，只有當時邊遠地區(qū)的福建、嶺南及西南夷地區(qū)有較多發(fā)現(xiàn)，其中以B類鍛銎鐵器為多。這正是因為邊遠地區(qū)缺乏鐵器工業(yè)，不受鑄造傳統(tǒng)的限制，而鍛造工藝制鐵更適于當?shù)氐募夹g(shù)發(fā)展水平。這種技法使在能夠從外地輸入鐵料的情況下，在當?shù)剡M行鐵器的生產(chǎn)和制作成為可能m。“（烏桓）得賞既多不肯去，復欲以物買鐵”n?？梢娷娛侣訆Z難以滿足游牧民族的鐵器需求，仍需與漢人互市。但“（烏桓）男子能作弓矢鞍勒，鍛金鐵為兵器”o。迄今為止，與烏桓存在共生關(guān)系的鮮卑，其鐵器屢有出土，而鐵礦石原料產(chǎn)地卻從未被發(fā)現(xiàn)。北票喇嘛洞墓地出土的鐵器，在經(jīng)過鑒定的39件鐵器中出現(xiàn)了10件鑄鐵脫碳鋼制品和16件炒鋼制品，其中矛7121（M218∶48）的金相組織已與東漢灌鋼制品無異p。由此可見，鮮卑雖無鐵礦石礦料來源，此時的鍛造工藝卻也已接近中原水平，無怪乎“精金良鐵，皆為賊有，……兵利馬疾，過于匈奴”q。

綜上，自西晉以來中原地區(qū)鐵器的劇烈變革、結(jié)合灌鋼法蓬勃發(fā)展的“百煉鋼”工藝，存在西北部邊疆地區(qū)逐漸成熟的鍛造工藝對于中原地區(qū)塊煉鐵鍛造工藝反作用。

3 余論

東漢覆滅后，中國北方的曹魏政權(quán)再未與西北部邊疆地區(qū)建立起有效的聯(lián)系①。而曹操雖命有司造五把“百辟”寶刀、蒲元為劉備所造寶刀上刻“七十二煉”、孫權(quán)有三口寶刀，其中一把上刻“百煉”②。這些文獻的記載恰恰從反面說明了漢魏時期百煉鋼所成兵器是珍貴的精品。而百煉鋼工藝初期因為鐵的利用率低、耗功費時等特點，導致其并不具備普及化的條件。

另一方面，雖然東漢時期已經(jīng)出現(xiàn)了比較完備的具裝馬鎧，但是裝備完備馬鎧的騎兵十分稀少③。十六國至北朝時期，具裝馬鎧已經(jīng)成為騎兵的普遍裝備，動輒數(shù)以千計甚至萬計④。這與東漢之魏晉南北朝時發(fā)展起來的、與中世紀歐洲相似的世族地主經(jīng)濟有關(guān)。這一時期特有的經(jīng)濟形式，形成了人身依附關(guān)系很強的部曲佃客蔭戶制，形成了部曲私兵和與之相對應的具裝馬鎧為中心的軍隊組織。據(jù)楊泓先生的論述，中國的具裝馬鎧與幼發(fā)拉底河畔的杜拉·尤羅波斯處發(fā)現(xiàn)的安息時期圖像的騎士形象極為相似⑤。同時，具裝馬鎧在中原的大量運用，便是伴隨著鮮卑等游牧民族進入中原這一歷史時期而出現(xiàn)的。

戰(zhàn)亂對于鐵制兵器的生產(chǎn)效率與質(zhì)量都提出了更高的要求。自戰(zhàn)國以來，中原地區(qū)每每陷入長期戰(zhàn)亂，都會促進冶鐵技術(shù)的發(fā)展。但僅從戰(zhàn)爭需求的角度考察十六國至北朝時期中原地區(qū)冶鐵技術(shù)的發(fā)展，是片面的，這一時期冶鐵技術(shù)有發(fā)展而更有傳播與交互。

綜上所述，中原地區(qū)的戰(zhàn)亂伴隨著的是胡漢之間更為深刻的文明交融，出現(xiàn)了以前秦、北魏為典型的胡漢結(jié)合政權(quán)。據(jù)正史記載，后趙、南燕、北魏入主中原后多置冶鐵業(yè)⑥。而這些胡漢結(jié)合政權(quán)的鐵器工業(yè)，最終促成中原地區(qū)鐵器工藝由“鑄造”走向“鍛造”，實現(xiàn)鍛造鐵器的普及化。而百煉鋼工藝的蔚為大觀，革新了漢晉時期中國北方地區(qū)鐵器工業(yè)的整體相貌，大幅提高了鐵兵器的質(zhì)量與鐵農(nóng)具的生產(chǎn)效率，為南北朝分裂格局的再統(tǒng)一奠定了堅實的物質(zhì)基礎。其背后反映的歐亞草原與中國北方地區(qū)物質(zhì)文化的深層次互動，或許能為中國古代中原地區(qū)鐵器工業(yè)發(fā)展模式與技術(shù)革新動因的考察，給予一點有益的思考。