第6節

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簡易的鍊鋼方法，這就給了鑄造鐵器以沉重打擊。中國從青銅時代開始，就嚴重缺乏鍛造和熱處理經驗，無法像其他大文明一樣直接走表面滲碳制鋼的道路。而灌鋼法使中國人得以繞開這條艱難之路，按照後來宋朝時期的灌鋼法，鍛造鐵體鋼刃農用工具是比較容易的（相對錶面滲碳而言），從南北朝開始，鍛造鐵器開始逐漸排擠鑄造鐵器；第二、焊接技術也從此普及，這就為更加優質的兵器和農工具的出現開闢了廣闊的道路。像早期百鍊鋼刀那樣雖然鋒利，但卻很“脆”的兵器從此不再出現，而區域性淬火的重要性也下降了（淬火對熟鐵影響不大）。所以在那本筆記之中，李曜的祖父數次強調，說綦毋懷文不愧為中國冶金史上的傑出人物。因為強調的次數比較多，李曜也就記得比較牢固。

據《重修政和經史證類備用本草》卷四《玉石部》引用的陶弘景的話說：“鋼鐵是雜煉生鍒作刀鐮者。”有這樣的觀點，說明南北朝時期的人們，或許就已經把灌鋼作為一種普遍運用的制鋼法了。至於它的發明時代，李曜的祖父估計是在東漢末年。

南北朝之後，灌鋼法得到不斷發展，逐漸成為這一時期乃至是此後整個中國古代最重要的鍊鋼法，然而可悲的是，它也逐漸走向了它的反面，從幫助鍛造鐵器打敗鑄造鐵器，到阻礙鍛造技術在中國的發展。李曜的祖父在筆記中思考和論述過，灌鋼法發生這種轉變的原因到底是什麼？

筆記中談到，沈括的《夢溪筆談》是最早詳細介紹灌鋼法的古書，有關的卷三《辯證一》中說：“世間鍛鐵所謂鋼鐵者，用柔鐵屈盤之，乃以生鐵陷其間，泥封煉之，鍛令相入，謂之‘團鋼’，亦謂之‘灌鋼’。此乃偽鋼耳，暫假生鐵以為堅，二三煉則生鐵自熟，仍是柔鐵。然而天下莫以為非者，蓋未識真鋼耳。”沈括雖然政治上有汙點，但科學上貢獻很大，這裡就比較清楚的說明了宋代灌鋼的一般工序。

雖然沈括記載的是宋代灌鋼技術，但據李曜所知，後世大部分的鐵坊也都是這麼做的，包括淘寶網上那些賣龍泉寶劍的鐵坊，這樣做的似乎也有不少。具體就是把熟鐵條捲成螺旋狀，然後把生鐵片塞入螺旋之間的空隙中。然後用泥封住爐灶，或者是封住鐵團本身，開始燃燒加溫，直到1200攝氏度以上，生鐵熔化，由於泥封，生鐵不會因氧化脫碳，而是變成鐵水流入熟鐵之間，然後冷卻取出鐵團鍛打，就宣告煉製成功。而代州李家的李記鐵坊所採用的辦法跟這個法子倒是略有不同，主要是在前面幾道工序有區別。李記鐵坊是將熟鐵鍛成細條，然後盤成一團（形狀大概類似蚊香），然後把生鐵片置於熟鐵“蚊香”之上，後面的工序則都一樣。

這兩種辦法聽起來都是不錯的辦法，技術簡單，成本低廉，而煉出來的是鋼。然而李曜很清楚，有兩個問題不能忽視：第一、鐵水本身，不是好的滲碳劑。除了中國的灌鋼和歐洲曾短暫嘗試的彌散法之外，古今都沒有采用生熟鐵雜合鍊鋼法的，尤其現代鍊鋼業無一採用這種方法，這就很能證明問題了。

鐵水是一種粘稠的液體，這種特性使碳分和其它雜質較多的留在它的內部（不要忘記灌鋼時鐵團已經被泥封起來了，氧化現象是比較少的）而較少擴散出去。通俗一點說，就是讓鐵水熔化滲入熟鐵，使它滲碳，這就好像把白糖灑在白飯上面，然後放入鍋裡蒸，卻指望它從內到外變得一樣甜那麼困難（相信這個生活經驗諸君都有）。所以絕大多數情況下，只能使碳分滲入熟鐵較淺部位，而冷卻後的鐵水，成為鋼中的高碳部分。也就是說，灌鋼的特點就是含碳量不均勻；第二，更簡單的問題在於地球重力。那鐵水熔化後，會向下流，冷卻後造成鋼坯下部含碳量較高而上部含碳量較低——好吧，其實仍是含碳量不均勻。

那麼解決這個問題的方法有沒有？有。就是重複這一過程。早期灌鋼耗費工