汉诸侯王陵墓出土铁器的比较

对徐州狮子山西汉楚王陵、永城保安山西汉梁王墓等7座汉王陵出土铁器的种类、材质、制作技术及功能进行了比较研究,探讨了汉代钢铁技术的发展状况、技术特征等问题。狮子山楚王陵5件炒钢制品的发现表明西汉早期(公元前2世纪中叶）已经发明了炒钢技术,是迄今为止最早的;块炼铁、块炼渗碳钢、生铁、铸铁退火、铸铁脱碳钢、炒钢、局部淬火、冷加工等多种钢铁冶炼和热处理工艺在西汉王陵出土铁器中都得到了广泛的应用,表明西汉时期钢铁技术有了较大发展,当时工匠对钢铁性能的认识提高到新的水平。     

丸都山城高句丽铁器的金相与工艺

为探讨高句丽铁器加工业发展状况以及魏晋南北朝时期钢铁技术水平,利用金相显微镜对吉林省集安市丸都山城遗址出土铁器样品进行金相学检测及工艺研究,并结合以往高句丽铁器检测结果进行讨论。检测结果表明,工匠制造铁器时采用了"生铁淋口"、铸造后脱碳退火、铸铁脱碳钢材料锻打成型、锋刃部淬火、熟铁、低碳钢等不同材质的锻接、折叠锻打等加工技术。铁镞03JWN2T105②:12是迄今为止应用"生铁淋口"工艺的最早实例,将这种工艺的使用年代,前推至魏晋南北朝时期,相对于明代文献的明确记载提前1000年左右,相对于已报道的宋代实例早600余年,其发明时间应该还在此之前,该项发现对构建魏晋南北朝时期钢铁技术发展序列,具有十分重要的意义。     

五女山城高句丽铁器金相学初步探讨

辽宁省本溪市桓仁县五女山城是高句丽第一代王朱蒙建都的纥升古城(公元前37年-公元3年)。在这一时期这一地域铁器的质地、加工工艺、手工业发展水平是冶金史学和考古学共同关注的问题,为深入了解高句丽民族铁器的应用及加工状况,本工作采集了出土于五女山城,多数集中放置在V区T504探方出土的一件铁釜内的铁器,进行金相学研究。为此采用金相显微镜、扫描电镜-X射线能谱仪作为检测和分析手段。检测结果表明,这些铁器的材质包括生铁铸造器物,局部灰口铸铁、低碳钢、熟铁,兵器和工具采用含杂质少的铸铁脱碳钢材料,铁钉采用含杂质多的炒钢材料,半成品铁块体现了生铁与熟铁相熔折叠锻打的工艺特征,与文献记载的"灌钢"方法之一的"灌"、"辟"相对应,而另一件环形铁器,内缘表面可观察到若干高碳薄层,与中心区域含碳量相差悬殊,并且观察到有石墨存在,显然也与熔融生铁的表面处理相关。这两件样品表明,至少在五世纪初,该地工匠已经在应用施加熔融生铁于熟铁的工艺。     

试论汉代关中地区铁器生产原料的来源与流通——邰城铸铁作坊出土铁遗物的冶金分析

关中地区汉代铁器工业的工作和讨论不多,2010年发现的邰城遗址铸铁作坊,这一问题提供了重要的新材料。本文在对作坊出土铁遗物全面整理的基础上,选择107件样品进行金相组织分析。结果显示,废弃的铁遗物中,多数为白口铁和灰口铁残块,以及若干铸铁脱碳钢工具和坯料、炒钢工具或坯料、韧性铸铁工具和麻口铁工具或容器残块。此外,还从遗址土壤中筛选出与锻造有关、一般称为"锻造剥片"的薄铁片遗物。遗物的空间分布分析表明这些铁遗物集中回收准备重熔后,因某种原因工匠无法利用而集中废弃。邰城铸铁作坊很可能通过回收附近聚落的废弃铁器重熔生产,但部分铁遗物并非由本作坊直接生产。除铸铁外,作坊还可能以锻造方式生产或修补铁器。因此,对邰城作坊的分析,有助于认识汉代关中地区县级聚落中铁器作坊的运作和资源流通分配情况。     

重庆万州大坪墓群出土文物的检测分析

采用自然科学手段,对重庆万州大坪墓群出土的部分青铜器、铁器、玉器样品进行了检测分析。结果显示青铜器样品均为铅锡青铜,铸造成形;铁器样品为亚共晶白口铸铁;玉器的主要矿物成分是透闪石。这一结果对了解大坪墓群的文化内涵和东周时本地居民的金属加工、玉器制作等手工业技术水平有一定意义。     

从铁器的金属学研究看中国古代东北地区铁器和冶铁业的发展

本文主要依据河北易县燕下都、吉林榆树老河深和辽宁北票喇嘛洞墓地等遗址出土铁器的金属微观组织和制作技术研究结果,讨论中国东北地区的铁器和冶铁业的发展问题,指出中国古代东北地区铁器的使用和发展是与居住其上的民族在与周边地区特别是中国中原地区的接触和交流中发展起来的,在这一过程中得到铁器或者铁器制造技术,接触并接受了中原地区先进的铁器文化,并创造出鲜明的民族特色文化,其铁器的制作工艺亦经历了从简单到复杂的过程,质量逐步得到提高,并发现了中国最早的贴钢和夹钢制品、可能为灌钢的制品和第一件具有砷偏析组织样品等,表明东北地区的古代钢铁技术在中国乃至整个东亚地区的冶金发展史上具有重要研究价值,由于目前尚未在本地区发现冶铁铸造遗址,所以进一步探索东北地区铁器和冶铁业的发展历程需要考古学家的支持与工作.     

东周时期铁器技术与工业的地域性差异

以往关于中国古代铁器的研究中,战国时期铁器技术和工业的地域性差异一直未有充分关注。本文首先分析人工冶炼铁技术出现的地域特点,进而讨论三晋、秦、楚和燕地墓葬与各类生活居址所见铁器种类和数量情况,最后探讨战国时期铁器化进程的区域差异。本文指出,生铁技术在晋、楚二地同时出现后,铁器化进程可能存在多区域迸进现象。三晋地区虽然为铁器生产中心,但楚地和燕地存在较大规模的生产和块炼铁的传统,同时也较早地将铁器技术应用于兵器的生产。相对比之下,秦地铁工业的生产规模和铁器化程度可能不及上述三晋、楚地和燕地,这一新认识对理解秦国的社会经济和手工业生产特点有重要的推动作用。     

河北徐水东黑山遗址出土铁器的实验研究

本文对河北徐水东黑山遗址出土的66件战国至唐宋时期铁器样品进行了碳十四年代测定、金相组织观察和夹杂物成分分析,认为该遗址内出土的铁器制作年代集中于战国两汉时期,铁器的材质全为生铁和生铁制钢产品．采用了铸造、退火、炒钢、淬火以及可能存在的灌钢等工艺,同时该地区至少在汉代已能根据不同的材质和工艺制作不同的器物．本研究为深入认识战国两汉时期太行山东麓北段的钢铁技术提供了新的科学材料。     

从渑池铁器看我国古代冶金技术的成就

河南渑池出土的汉魏至北朝的铁器,不仅数量大、品种多,而且包含丰富的技术内容,具有重要的科学价值。对其中一些典型样品进行金相考察和化学分析,除了过去曾经发现过的白口铁、展性铸铁(亦称可锻铸铁)、灰口铸铁和炒钢锻件以外,还首次发现了铸铁脱碳钢和类似现代球墨铸铁的球墨组织。这对研究我国古代冶金技术,总结冶金技术发展的历史经验,古为今用,具有重要意义。本文试图在检验报告的基础上,简要阐述渑池铁器的科学价值和我国古代劳动人民在冶金技术上的成就。     

郑韩故城出土战国晚期铁器铸造工艺分析

本文运用金相学理论与方法,对郑韩故城出土的战国晚期11件铸铁样品及原材料进行了金相组织分析,发现郑韩故城先民已熟练掌握铁器铸造技术,且在各个诸侯国中应处于领先地位。     

云南剑川海门口遗址第三次发掘出土铜铁器的分析及其年代

为研究云南剑川海门口遗址出土铜铁器的制作技术及其年代,本文对第3次发掘出土的17件铜器和3件铁器进行了成分分析,部分器物进行了显微组织观察。结果表明海门口遗址出土铜器的合金元素有铜、锡、铅、锑、砷等多种成分,当时已有较多的合金配比知识,加工方式多样化,处于较为成熟的青铜时代。2件铁器出土于第6层,1件铁器出土于第5层,出土于第6层的1件铁器进行了金相观察,为人工冶炼的块炼铁,是铁器时代的产物。剑川海门口出土的铜器与周边地区青铜文化出土的铜器也有密切的联系,结合碳十四数据,本文初步推断剑川海门口第3次发掘出土铜铁器的年代应处于春秋到战国时期。     

延庆山戎文化铜柄铁刀及其科学分析

延庆山戎文化墓出土了一枚铜柄铁刀,时代约与春秋中期早段相当.从外形考察和扫描电镜能谱的分析情况看,其刀身当是块炼铁锻制的;从X射线探伤分析的情况推测,它很可能是先用块炼铁锻制刀身,之后再浇铸铜柄,而合铸成型的.这是山戎文化区年代最早的铁器,也是我国今见年代较早的铁器之一,对我们了解早期铁器的冶炼和成型工艺都具有积极的意义.     

北票喇嘛洞墓地出土铁器的金相实验研究

辽宁北票喇嘛洞墓地是公元3世纪末至4世纪中叶的鲜卑族墓葬,自1992年以来已进行5次发掘,共清理墓葬400多座,而每墓必出铁器,主要有农具、工具和兵器,特别是出土的全套甲骑具装更引人注目。作者对该墓地出土的32件铁器进行材质及制作技术的研究。这批铁器质量较好,制作技术较成熟,不排除原材料有来自中原地区的可能。研究表明,鲜卑族大规模使用铁器是在南迁西迁以后,在迁移过程中逐渐与汉族接触、交流,得到铁器或者铁器制造技术,并接受了中原地区先进的铁器文化。     

二龙湖遗址出土铁器的金相学研究

为系统地揭示出二龙湖遗址铁器的金相组织,展示其钢铁技术进步,此次对遗址出土的铁器进行系统的金相学检测和研究,获得了大量的钢铁技术信息。所检测的铁器种类包括铁钁、铁带扣、铁镰、铁刀、铁凿、铁镐、铁剑和铁环钉,均为铸造成型。包括麻口铸铁、白口铸铁、灰口铸铁、铸造后脱碳处理产品韧性铸铁,亦见到有球墨形态存在。在等待考古报告先行发表期间,见有该遗址部分铁器的金相检测及研究论文发表。综合分别进行的检测研究结果,加深了对于战国时期燕国金属工具的性质、东北地区金属文化的内涵以及与中原地区文化及钢铁技术之间渊源关系的认识。     

广西战国汉代墓葬出土铁器的科学研究

铁锸的使用提高了古代农业生产力,促进了农耕文明的发展。本研究对广西古代墓葬出土的铁器进行了金相实验研究,主要采用金相、扫描电镜及能谱分析(SEM-EDS)等研究方法,对广西战国汉代墓葬出土4件铁器等遗物样品进行了显微组织和成份检测分析。结果表明,武鸣马头镇安等秧战国铁锸为生铁制品;桂平市大塘城汉代长铁剑为炒钢制品,汉代炒钢制品是广西地区的首次发现;桂平市大塘城汉代铁釜为生铁制品,短铁剑为块炼铁制品。武鸣战国铁锸标志着中原地区的农耕技术至迟于战国时期传播到广西南部地区。     

黑龙江金代部分铁兵器的金相研究

多年来,黑龙江省出土了大批金代铁器。这些铁器南至松花江,北至黑龙江,西至大兴安岭,东到三江平原,几乎遍布于全省各地。在发现铁器的同时,还发现了大批铁矿井和炼铁遗址,仅在阿城五道岭一地就有十余处铁矿井和五十多处炼铁遗址,估计采出的铁矿石总量高达四、五十万吨。并发现有炼铁业和铸造加工业分开进行的迹象,可见当时铁器的生产已达到了一定的规     

铁质文物常用除锈试剂的除锈效率及其腐蚀性的比较研究

为比较铁质文物常用除锈试剂的除锈效果,为铁质文物保护中除锈试剂的选择提供建议,对磷酸、柠檬酸、酒石酸、Na_2EDTA等多种试剂进行了实验研究。使用铁锈粉末、铁锈块、铸铁片、带锈铸铁片等多种样品进行了实验,以定量研究试剂的除锈效率以及对铁基体的腐蚀性。结果表明:几种试剂对铁基体的腐蚀都很强烈,且腐蚀铁基体的速率远高于溶解铁锈的速率,加入缓蚀剂可以显著降低铁基体的腐蚀;磷酸在几种试剂中除锈能力最强,对粉末样品和锈块样品都具有较好的除锈效果,但需要过量才能保证除锈作用持续,而少量磷酸则对铁器有钝化保护的作用;柠檬酸、酒石酸、Na_2EDTA对铁锈粉末有一定的溶解作用,但对锈块的除锈效率很低。因此,在铁质文物保护中,添加缓蚀剂的磷酸是比较合适的除锈试剂。     

郑韩故城出土战国晚期铁器腐蚀产物分析

为了分析郑韩故城遗址出土战国晚期铁器的锈蚀产物类型,采用X射线衍射和金相显微观察等现代科技手段,对郑韩故城遗址内仓城铸铁遗址出土的13件样品进行综合研究。通过分析比较样品间的锈蚀程度,发现铁质文物的锈蚀机理复杂,成分多样;一些锈蚀产物中出现明显的分层,锈蚀不均;部分铁器中还存在着活性锈蚀物,其保存状态与金相组织有着密切关系。     

郑庄秦石料加工场遗址出土铁器的初步研究

为了解郑庄秦石料加工场遗址出土铁器的成分与制作工艺,采用了金相显微法和湿法化学分析对其中6件残铁器进行了取样分析。通过研究可知:这批铁器具有低锰、低硅的工艺特点,为生铁制钢。     

西汉海昏侯刘贺墓出土铁兵器科学分析研究

利用扫描电镜-能谱仪(SEM-EDS)、X射线荧光-光谱仪(ED-XRF)及金(矿)相显微镜等研究手段,对江西西汉海昏侯刘贺墓主墓藏椁武库当中出土的19件铁兵器进行金相显微组织观察、夹杂物形貌观察和成分检测分析。结果表明:海昏侯刘贺墓出土铁兵器主要为炒钢制品(12把长铁剑,2把环首铁刀,占比为73.68%)和少部分块炼渗碳钢制品(5把长铁剑,占比为26.32%),制作工艺以炒钢为主,块炼渗碳钢为辅,其中经过分析还发现了以炒钢为材料进行折叠锻打/叠加锻打的百炼钢工艺。表明至迟在西汉中期,钢铁冶金技术体系依然为块炼铁及块炼渗碳钢体系、生铁及生铁制钢体系共存,但体现为后者是主要制作工艺的发展趋势,此结果为研究该时期乃至中国古代钢铁冶金技术提供了新的资料,具有重要的意义。