二 铁器

西亚在公元前3000年左右即已经熔融炼铁,但是真正意义上的铁器时代,开始于公元前1200年左右。铁矿分布较广,铁器造价比青铜器要低,可以用来制造一般的生产工具。当时,欧洲及近东地区是使用熔炼青铜的木炭炉冶炼铁矿石的,由于达不到铁完全熔化的温度,因此炼成的铁是一种有气孔的海绵状的“块炼铁”,这是一种铁的糊状小颗粒与矿渣混杂在一起的块状铁,将这种块状铁经过多次加热锻打,可以将矿渣打出,剩下的部分成为可锻铁(熟铁)。

出土最早的铁制品,是用陨铁加工制造的,已发现古埃及第四王朝到第十二王朝的陨铁制品。陨铁中含有锰,加工出来的铁制品有较强的硬度,其性质有点像锰钢。这种陨铁用当时冶炼铜及青铜的炉子是无法处理的,出土的大部分早期铁制品,都是用处理石块的方法,将陨铁破碎成小块,再加工成指轮、护符和各种动物模型的。目前,还没有发现这种陨铁的加工与后来铁的冶炼有什么联系。

公元前1400—前1200年,中亚的赫悌人已经掌握了用矿石炼铁以及用渗碳法加工锻铁使之表面钢化的技术。后来这一技术向中近东传播,公元前1200—前1000年,小亚细亚周围已经开始用矿石炼铁和在锻铁表面渗碳制造钢。

为了将锻铁变成钢,首先使锻铁与木炭接触并反复加热、锤击以使表面渗碳,然后淬火,迅速冷却以保持钢在红热时的金相结构,最后还要回火,将之缓慢冷却使内部结构均匀,以保持钢的韧性。加热的温度、淬火的方法和速度、回火的时间和温度左右着这一技术的成败与否。

在欧洲,这一技术是从南意大利向博洛尼亚(又译波伦亚,Bologna)周围的翁布利亚(Umbria)传播的。古埃及在公元前900—前700年掌握了渗碳、淬火技术,罗马时代开始认识到回火的作用,并对回火进行了各种试验。

腓尼基人将冶铁技术带到了巴勒斯坦,这里出土了公元前1180年左右的铁制工具及熔铁炉。在美索不达米亚,随着亚述王尼努尔特二世(Tukulrti-NinurtaⅡB.C.889—B.C.884在位)登基而进入了铁器时代。到萨尔贡二世(SargonⅡB.C.722—B.C.706在位)时期,已经开始大规模用铁。但据史料记载,这里并不炼铁,而是从北叙利亚和小亚细亚购买铁坯运到这里加工成工具和武器的。

在早期,由于铁的熔炼加工比青铜复杂、困难得多,而且制得的是可锻铁(熟铁),质地比青铜要软,因此用途有限,主要用于制造装饰品。青铜虽然也在兵器及工具制造方面有一定的应用,但由于社会生产力水平低下,社会需求有限,大部分还是用来制造各种装饰品,特别是各种祭祀用品,当时主要的生产工具还是石器,至多也是“金石并用”。到了铁器时代,由于渗碳、淬火、回火工艺的进步,铁制武器和工具的强度、硬度和韧度方面都远比青铜器、石器优越,铁很快即取代了青铜和石材,成为武器和工具生产的主要材料。铁制的大斧成为砍伐森林的重要工具,铁制的犁、锄、镐对农业生产的提高起了很大的作用。