西歐在15世紀就能打造板甲,是讓歐洲曆史崇拜者十分自豪的事情。但一個真相說出來可能令人大跌眼鏡:能打造板甲的歐洲,冶鐵鑄造技術卻仍然落後中國2000年。
這件事聽起來實在是奇怪,但筆者必須指出,很多人很明顯無法分清“鍛造”和“鑄造”兩個概念。板甲是典型的鍛造產物,而非鑄造。
鍛造和鑄造有何區別呢?現代的鍛造,是利用鍛壓機械對金屬坯料施加壓力,使其產生塑性變形,以獲得具有一定機械性能、一定形狀和尺寸的鍛件;而在古代,鍛造主要就是指鍛打,一般是常溫下操作,即使要加熱也不會到金屬熔化的程度。鑄造,則是將熔融態金屬澆鑄到與零件形狀相適應的鑄造空腔中,待其冷卻凝固後取出,以獲得零件或毛坯。由於青銅的熔點比較低,所以在青銅時代,東、西方都很快掌握了鑄造技術,但進入鐵器時代之後,鐵的熔點要比青銅高得多,技術難度也就增加了。
冶鐵技術最早應該是從西亞傳入東亞的,但那隻是最簡單的塊煉鐵技術。
冶煉塊煉鐵,一般是在平地或山麓挖穴為爐,裝入高品位的鐵礦石和木炭。點燃木炭,鼓風加熱,當溫度達到1000℃左右時,礦石中的氧化鐵就會還原成金屬鐵,而礦石成為渣子。塊煉鐵是有極大缺陷的,初步冶煉隻能得到疏鬆多孔的海綿鐵,礦石中其他未還原的氧化物和雜質不能除去,所以還要經過高強度的鍛打。但是,趁熱鍛打隻能擠出一部分或大部分雜質,最後的成品中仍然會有較多的大塊夾雜物留存,即便使用的是品位非常高的鐵礦石,質量也不能保證。
古代中國人是極有智慧的。由於在青銅時代已經廣泛使用高爐煉銅,華夏先民很快也開始使用高爐煉鐵,並使用鼓風爐強化木炭的燃燒,促使冶鐵的產量提高。為了得到高溫,中國古代還在送風裝置——風箱上做了改進。溫度升高,滲碳量就增加,於是含碳量較高的鐵,也就是生鐵就產生了。