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2026-05-03
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当前报纸名称:邢州报

邢台铁冶

日期:11-09
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版面:11 邢文化       上一篇    下一篇

宿铁刀,锋利非常,能一刀劈断三十片金属甲片

王延庆 整理

在冷兵器时代,渴望削铁如泥的宝刀成为了整个封建社会统治阶级以及那些民间英雄豪杰成就霸业的一大愿望,而锻造这些利器的地方自然成了历代统治阶级的必争之地。于是,在这一数千年的历史呼唤之下,邢台以其悠久的冶铁文化和娴熟冶炼技艺,登上中国历史文化的舞台,并且在整个世界冶铁史创造了辉煌灿烂的冶铁文化……

邢台是世界上最早发现和使用铁的地区

春秋时期,周王室衰微,群雄逐鹿。而此时赵国开始在邢台沙河的兴固一带,利用魏候献给的椽,修建信宫,兴建标志着赵国军事崛起的建筑檀台。檀台是与丛台齐名的历史建筑。之所以出名,是因为他们分别从政治和军事上强大了赵国,使得赵国成为春秋五霸之一。檀台的修建,伴随着赵武灵王胡服骑射军事改革。而军事上的改革,很大程度上又和当时的生产力水平相适应的。根据史料记载,也就是说,春秋时期冶铁业的发展,为赵武灵王胡服骑射提供了强大的武力支持,因为铁器的普遍使用程度要远远超过青铜等武器,冶炼业的发展为整个时代的社会进步提供了强大的动力源泉。

《随书地理志》记载:“邢台沙河西南九十八里,有磬口山,产铁,汉魏时旧铸铁官也。”沙河汉初到置县前为襄国,沙河人不仅早年学会了冶铜,而且学会了冶铁。而位于沙河市西南的册井全呼一带则正好位于县境西南九十八里,加上全呼村当地拱脑一带,遗留有大量的生铁块。甚至全呼村在2007年新农村改造时,挖掘出一块明代年间的显应寺碑,上面记载:“旧有铁冶司,贸易市,居民富足,人烟广大。”由此不难看出,我们磬口山应该就位于全呼周围一带。而到了魏晋南北朝时期,尤其值得一提的是:沙河綦村是鲜为人知的綦毋怀文出生地和綦毋怀文“灌钢”冶炼发明地,为中国冶炼业的发展、社会的进步,做出了不可磨灭的贡献。这时候沙河的冶铁中心又进一步转移到了綦村一带,并且逐步由汉魏时期手工作坊式生产,逐步发展到一条龙式流水线作业,大大提高了冶铁的生产效率,于是綦阳綦阴冈冶等地名村名应运而生。而这一过程主要受益当地人綦毋怀文对铁冶加工作的巨大贡献,也就是“灌钢法”的诞生。

我国是世界上最早使用铁的国家之一,而邢台铁冶业亦为国之最早。据说在春秋时期,全国盛行铜冶铜铸的年月,沙河人就已经知道了“山上有赭者,其下有铁”,发明了铁冶——用赫石炼铁的办法。“坑冶之利”,使这一行业日益兴旺,历经四五百年的发展,逐渐普及,甚至到了以铁代铜的地步。而做为赵国冶炼业掌管者的卓文君的先祖,则国破家亡之后,被秦国迁移到临邛一带。

邢台是世界上最早发明和使用钢的地区

沙河的磬口山代表了沙河人对铁冶技术的开发和熟练程度,并且由此推动了胡服骑射等一系列影响时局发展的重大事件。随着历史的发展,沙河人不仅推广了冶炼业,同时,因为生产生活的需要,它们进一步改进冶炼方法,使得冶炼产品更加锋利,耐磨,耐用。这就是钢的发明和使用。

在西晋末期,特别是在五胡十六国时期,少数民族大多是游牧民族,他们依靠屠宰牲畜生活。由于动乱,少数民族居民入住中原。这时,沙河的刘胡庄、端庄、戈辽沟、后坡一带,都是匈奴、鲜卑、羯、氐、羌等少数民族聚居的地方。他们不仅历史上就有舞刀弄枪的习惯,为了便于生产生活,他们还发明了而且传播了冶造技能。尤其以綦毋怀文为代表的冶炼专家,开创了世界工业历史上最早的钢铁冶炼——“灌钢法”,此法比西方的“坩埚”冶炼钢铁要早1500多年,并且开始规模化专业化生产,大大提高了生产效率的同时,也提高了产品质量。因此綦毋怀文去世后,为了纪念他的丰功伟绩,后世尊称他为“冶神”。他所工作的场所被称为“綦毋村”。

大约在东汉末,我国已可能出现了炼钢新工艺“灌钢”法的初始形式。南北朝时,綦毋怀文对这一炼钢工艺进行了重大改进和完善,使这种新的炼钢方法趋于稳定,操作更加方便、实用。灌钢法同百炼法、炒钢法等炼钢方法相比有明显的优点,在高温下,液态生铁中的碳分及硅、锰等与熟铁中的氧化物夹杂发生剧烈氧化反应,这样可以去除杂质,纯化金属组织,提高金属质量。因此,灌钢法可以减少反复折叠、锻打的次数,提高劳动生产率,而且灌钢法操作简便,易于掌握,便于推广。

灌钢自出现以来,尤其是綦毋怀文进行了重大改进之后,在我国逐渐推广开来。南北朝时期,民间已用它制作刀、镰等;到了唐朝,灌钢得到进一步发展,特别是在今天的河北一带,许多冶炼家在使用綦毋怀文创造的冶炼工艺;到宋代,灌钢流行全国,已经取代炒钢和百炼钢,成为当时主要的炼钢方法;到明朝时,灌钢技术进一步发展,出现了新的工艺形式“苏钢”,这是灌钢的高级发展阶段;直到近现代,在安徽的芜湖、湖南的湘潭、四川的重庆、威远等地人们还在使用,可见其影响深远。灌钢的出现,为我国炼钢技术和生产的发展起了巨大的推动作用,在坩埚炼钢法发明之前,它一直是一种先进的主要炼钢方法。而綦毋怀文对灌钢工艺的发展作出了巨大贡献。

綦毋怀文在制刀和热处理方面同样作出了杰出贡献。他总结了前人在制刀技术和热处理方面的丰富实践经验,经过不断钻研和实践探索,创造了一套新的制刀工艺和热处理技术。他做出的刀极其锋利,能够一下子斩断铁甲30札。

在綦毋怀文之前,我国古代的钢刀大都用百炼钢制成,这样制作的刀、剑虽然性能优异锋利无比,但也存在不少缺陷,整把刀全部用百炼钢制成,因此价格昂贵,如一把东汉时期的名钢剑的价钱可以购买当时供7个人吃两年9个月的粮食。而且百炼钢制作刀剑费时费力,三国时,曹操命有司制作宝刀5把,用了三年时间。为此,綦毋怀文对制刀工艺进行了重大更新,他用灌钢法炼制的钢做成刀的刃部,而用含碳量低的熟铁作刀背,这样制成的刀具刃口锋利而不易折断,刚柔兼备、经久耐用。这表明綦毋怀文对钢铁的性能有比较深刻的认识,而且能根据不同的用途合理选择材质,发挥各种材质的优点和长处,节省某些贵重材料,降低成本和费用。一把刀的背部、刃口实际起着不同的作用,因而要求具有不同的性能。一般来说,刃口主要起刺杀作用,因而要求有比较高的硬度,这样才能保证刀的锋利,所以应该选择含碳量较高、硬度较大的钢来制造。而刀背主要起一种支撑作用,要求有比较好的韧性,使刀在受到比较大的冲击时不致折断,这样就要选择含碳量较低、韧性较大的熟铁。綦毋怀文正是有了上述类似认识,在制作刀具时才能够将熟铁和钢巧妙结合起来,将二者恰到好处地用在合适的地方,既满足了钢刀的不同部分的不同要求,又节省大量昂贵钢材,利于钢刀的推广和普及。这种制刀工艺,今天还在沿用。

我国早在战国时代就使用了淬火技术,但是长期以来,人们一般都是用水作为淬火的冷却介质。虽然三国时的制刀能手蒲元等人已经认识到:用不同的水作淬火的冷却介质,可以得到不同性能的刀,但仍没有突破水的范围。而綦毋怀文则实现了这一突破,他在制作“宿铁刀”时,使用了动物尿和动物油脂作为冷却介质。动物尿中含有盐分,冷却速度比水快,用它作淬火冷却介质,淬火后的钢比用水淬火的钢坚硬;而动物油脂冷却速度则比水慢,淬火后的钢比用水淬火的钢有韧性。这是对钢铁淬火工艺的重大改进,一方面扩大了淬火介质的范围,另一方面可以获得不同的冷却速度,以得到不同性能的钢。綦毋怀文还可能使用了双液淬火法,即先在冷却速度大的动物尿中淬火,然后再在冷却速度小的动物油脂中淬火,这样可以得到性能比较好的钢,避免单纯使用一种淬火介质淬火的局限。因为只用一种淬火介质毕竟难以两全其美,如果使用的淬火介质冷却速度比较快,就容易引起工件开裂、变形等缺陷;如果淬火介质冷却速度缓慢,就会使工件韧性有余,硬度不足,难以满足使用的要求。这样就需要使用双液淬火法,即在工件的温度比较高的时候,选用冷却速度比较快的淬火介质,以保证工件的硬度;而在温度比较低的时候,则选用冷却速度比较小的淬火介质,以防止工件开裂和变形,使其有一定的韧性。双液淬火法是一种比较复杂的淬火工艺,掌握起来并非易事,它需要操作者有很高的技术水平和丰富经验。既要掌握好开始淬火的温度(温度过高,淬火后工件发脆,温度过低,则硬度不够),又要掌握好从第一种介质取出的时机,这在当时没有测温、控温设备的条件下,完全依赖操作者的感观把握和操作技巧。能在这种困难条件下掌握如此复杂的淬火工艺,实在是一个了不起的成就。

在整个冷兵器时代,从胡服骑射到宿铁刀的问世,邢台铁冶在中国冶炼业史上一直处于领先地位,为冶铁和冶钢业的发展做出了独特的历史贡献。