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有人說(shuō):“北宋用煤煉鐵,導(dǎo)致硫進(jìn)入鋼鐵,讓武器變脆,北宋鐵匠也不明白,只能把武器做寬做厚,所以比起唐刀,宋刀是非常粗劣的。” 此人又說(shuō):“很多人可能不知道,困擾了北宋鐵匠一輩子的一個(gè)技術(shù)難題,直到一千年后的英國(guó)工業(yè)革命時(shí)期才被真正解決,而這個(gè)難題的根源,竟然藏在一塊黑乎乎的煤炭里面。”
上面的話,只說(shuō)對(duì)了一點(diǎn)——北宋確實(shí)開(kāi)始普遍用煤煉鐵,從而導(dǎo)致鐵器含硫量明顯升高。
含硫多高?據(jù)考古實(shí)測(cè),北宋用煤煉鐵的含硫量,約在0.1%–0.3%之間,屬于“高硫”。
但是,此人忽略了最重要的史實(shí)——宋代,“民用高硫、軍用低硫”有著嚴(yán)格的區(qū)分和限制。
宋代兵書(shū)繁多,其中最權(quán)威最著名的“兵器譜”,是北宋官修于1044年成書(shū),由曾公亮、丁度編撰的 《武經(jīng)總要》。
《武經(jīng)總要》的《器圖》《制度》諸篇,對(duì)軍用兵器鋼材有明確規(guī)范——
“用兵之要,在乎器械。器必堅(jiān)利,材必精好。非精鋼不可以為鋒刃,非柔鐵不可以為桿鏃。“
即,軍用刀、槍、甲、箭用料標(biāo)準(zhǔn):必用“精鐵/鋼鐵(百煉、灌鋼)”,禁雜惡鐵。
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北宋另一部重要文獻(xiàn),沈括的《夢(mèng)溪筆談》記載亦可為證。
其云:“世間鍛鐵所謂鋼鐵者,用柔鐵屈盤(pán)之,乃以生鐵陷其間,泥封煉之,鍛令相入,謂之“團(tuán)鋼”,亦謂之“灌鋼”……但精鐵之貴,在乎鍛數(shù)多,百煉則斤兩減盡,乃為純鋼。”
譯成白話是——所謂鋼鐵,是把熟鐵盤(pán)起來(lái),中間放生鐵,封泥燒制,鍛打融合,叫灌鋼。鍛數(shù)越多,鋼鐵越精,百鍛則斤兩減,雜質(zhì)不斷減少,最后才是純鋼。
宋代朝廷設(shè)有“軍器監(jiān)”,監(jiān)督官方作坊強(qiáng)制執(zhí)行下列“制械”標(biāo)準(zhǔn)工藝——
第一,燃料區(qū)分,兵器、重甲、利器,優(yōu)先木炭精煉,以確保低硫。
第二,用煤煉鐵,先煉焦去硫、加石灰石(堿土)造渣除雜脫硫。
第三,廣泛使用“百煉法”,以提高鋼鐵精度。
第四,嚴(yán)格驗(yàn)收:刀斧試斬、甲胄試射,脆裂者為不合格。
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(《武經(jīng)總要》載宋軍“刀八色”配圖)
宋代兵器生產(chǎn)已達(dá)到天量水平——
史載,北宋弓弩院,年造弓、弩、箭等約1650萬(wàn)件。北宋東西作坊,年造甲胄、兵器等約3.2萬(wàn)具。南宋紹興十五年至二十四年,箭鏃量產(chǎn)約237萬(wàn)枚,驗(yàn)訖合格率99.8%。
考古檢測(cè)證明,如2022年北科大檢測(cè),北宋軍器監(jiān)遺址出土軍用鋼材含硫量穩(wěn)定≤0.05%,脫硫工藝成熟,可排除“用煤煉鐵致硫高、質(zhì)地脆”的誤解。
考古檢測(cè)還證明,宋代兵器除含硫量均控制在0.05%以下,碳含量多在0.5%–1.2%,屬現(xiàn)代中碳鋼水平,搭配夾鋼/包鋼與三十次以上折疊鍛打,性能達(dá)優(yōu)質(zhì)兵器標(biāo)準(zhǔn)。
關(guān)于宋刀“又寬又厚”“非常粗劣”,也完全不符合史實(shí)。
北宋官修《武經(jīng)總要》有“刀八色”記載,為當(dāng)時(shí)宋軍所用八種1短7長(zhǎng)宋刀——
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一、手刀一種。(見(jiàn)上圖)
宋軍標(biāo)配。短柄單手,單側(cè)開(kāi)刃,刀柄短,如劍柄。全長(zhǎng)約80cm,刀身寬、厚背薄刃、刀尖上斜。實(shí)戰(zhàn)主力,出土最多。
二、長(zhǎng)柄刀七種。
1、棹刀,刀頭前闊,長(zhǎng)柄,尾有鐏(金屬套)。雙刃、山字刃等變體。
2、(屈)刀,前銳后斜(宋刀典型),長(zhǎng)柄有鐏。
3、偃月刀。刃如彎月,長(zhǎng)柄。《武經(jīng)總要》載:"以之操習(xí)示雄,實(shí)不可施于陣(訓(xùn)練用)"。
插上一句,《三國(guó)演義》說(shuō)關(guān)云長(zhǎng)使“青龍偃月刀”不實(shí),因宋代始有“偃月刀”。
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(宋軍訓(xùn)練用偃月刀)
4、戟刀。刃前有尖刺(戟尖+刀身)
5、 眉尖刀。刃細(xì)長(zhǎng)如眉,尖銳。
6、 鳳嘴刀。 刃口圓弧,如鳳嘴。
7、筆刀。刃短闊,尾端如飽墨之筆。
《武經(jīng)總要》說(shuō):“此(七種刀)皆軍中常用。”
具體來(lái)說(shuō),手刀短柄主近戰(zhàn),七款長(zhǎng)柄破陣和獵殺騎兵。
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(宋軍用眉尖刀)
總結(jié)一下,唐代木炭煉鐵,含硫量≈0.03%–0.05%,屬優(yōu)質(zhì)鋼水平。宋代民用及鐵錢,煤煉,含硫量≈0.1%–0.3%,普遍高硫。宋代官營(yíng)軍器,木炭冶煉或煤煉脫硫,含硫量≈0.03%–0.05%,和唐代一樣低。
國(guó)內(nèi)國(guó)際冶煉史學(xué)者和專家?guī)谉o(wú)例外地認(rèn)為,宋代冶煉水平,領(lǐng)先了歐洲近1000年。
其實(shí),這種領(lǐng)先不是從宋代開(kāi)始的,而是從戰(zhàn)國(guó)晚期—西漢就在冶煉領(lǐng)域遙遙領(lǐng)先了。
公元前3世紀(jì)-公元前 1 世紀(jì),中國(guó)最早的脫碳生鐵冶煉技術(shù)出現(xiàn),技術(shù)特點(diǎn)為塊煉鐵滲碳、生鐵脫碳。
1–2 世紀(jì),灌鋼法誕生,中國(guó)出現(xiàn)最早精煉鋼。
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6 世紀(jì)的南北朝,灌鋼定型,造出古代頂級(jí)精煉鋼。
7–12 世紀(jì)的唐宋,百煉+灌鋼并行,軍用低硫精鋼標(biāo)準(zhǔn)化。
13–14 世紀(jì)的宋元,焦炭+精煉結(jié)合,世界領(lǐng)先。
14–19 世紀(jì)的明清,精煉鋼體系完全成熟。
說(shuō)到英國(guó),冶煉水平不僅低于羅馬帝國(guó)時(shí)期,也低于歐洲平均水平。直到18世紀(jì)中后期,伴隨工業(yè)革命,才生產(chǎn)出近代第一種可靠的“精煉鋼”。
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