先秦青铜冶炼，如果直接使用《考工记》配方，将造成灾难性后果

青铜合金的冶炼配方一直以来都是决定青铜器最终机械性能的关键因素。衡量某一文明在青铜器时代的金属冶炼水平，最直观的标准就是其对青铜合金配方的总结与掌握水平。我国东周时期著名的手工业工艺总结性文献《考工记》中记录了大量当时各种器物制造的工艺流程与生产规范，其中就有对不同器物所应采用青铜配方的记录，合称金“六齐”。

金有六齐：六分其金而锡居一，谓之钟鼎之齐；五分其金而锡居一，谓之斧斤之齐；四分其金而锡居一，谓之戈戟之齐；三分其金而锡居一，谓之大刃之齐；五分其金而锡居二，谓之削杀矢之齐；金一锡半，谓之鉴燧之齐。

不过关于“六齐”配方中的铜锡比例，存在两种不同的解读方式。以“六分其金，而锡居一”为例：第一种说法是，按照重量将青铜配方分成6份，六分之五是铜，另外六分之一是锡，即锡所占的比例为16.67%。以此类推，斧钺一类器物青铜配方的含锡量为20%，戈戟类青铜配方锡含量为25%，大刃类（应该指青铜剑，或者双色复合剑的剑刃部位）青铜配方锡含量为33.33%，箭镞、工具刀类青铜配方锡含量为40%，铜镜的锡含量则占到了50%。另一种解读方式认为“六分其金，而锡居一”一句应解读作6份铜当与1份锡配比，则其锡含量为14.29%。以此类推，斧钺锡含量为16.67%，戈戟锡含量为20%，大刃锡含量为25%，箭矢与小型工具刀锡含量为28.57%，铜镜类锡含量为33.33%。这样解读，青铜合金配方中的锡含量比前一种解读方式要低出很多。

（上图）青铜壶和青铜鼎

值得注意的是，虽然我国古代经常有铅锡不分的情况存在，但是就东周而言，这种情况应该是不存在的。经过近千年青铜冶炼技术的发展，生产一线的工匠不可能分不清楚铅与锡这两种完全不同的金属之间的差异及其对青铜合金机械性能的影响。事实上，春秋之时中国古代工匠已经清楚地认识到铅、锡元素对青铜合金机械性能的影响，并能创造性地铸造出“双色复合剑”。后世铅锡不分的情况也基本只见于脱离生产的传统文人的著述中。

空谈无益，我们还是应该拿出土实物来进行对比。首先，我们可以对比一下各地出土的各个时期铸造的青铜箭镞其实际使用的合金配方中的含锡量。根据金相分析的结果显示：铜镞中锡含量最低为2%，最高为19%，且出现了时代越晚锡含量越高的现象—这可能与各国军队开始普及护甲有关，面对厚重的皮甲，需要加强箭镞的硬度以破甲。在战国晚期，列国青铜箭镞的锡含量多在19%左右，比两种“六齐”配方中所提出的比例都要低。另有一些偏离规律的样本存在，可能为铸造事故。

然后我们再看一下青铜剑的情况。国内的历史研究对出土兵器的金相分析与成分配比分析相对不够重视，现只能将部分已做过成分分析的样品数据罗列如下表：

先秦青铜箭镞合金成分表（本表摘录自《中国古代金属冶炼和加工工程技术史》一书）

先秦青铜剑所用合金成分表（本表摘录自《中国古代金属冶炼和加工工程技术史》一书）

我们再对已知进行过金相成分分析的戈戟类长柄兵器情况进行整理，结果如下表：

先秦青铜戈戟合金成分表（本表摘录自《先秦青铜戈戟研究》一文）

以上三表中如出现铜、锡、铅三种元素含量之和不足100%的情况，为其中另含有微量的铁、锌、铝、镍、铍等其他元素，此处不单独列出。锌元素对青铜合金能起到一定的有益影响，可提高铸造中的抗氧化能力，还能提高青铜合金的延展性与弹性。铁则为有害类元素，推测可能为冶炼工艺与提纯水平不足，或在埋藏期间从土壤中渗入。

根据出土实物的数据，我们可以很直观地发现一个有趣现象：《考工记》中所给出的“六齐”配方中的锡含量均明显过高。除部分东周时期的青铜戈外，各类实物样本中的锡含量均远远低于文中所给出的20%的标准。且东周出土青铜戈接近20%的含锡量基本由戈的刃部测出，而样本的胡部与内部（分别为青铜戈头不同部位的名称）的锡含量明显要少。造成这一情况的原因为：铸件的冷却过程中各个部位温度下降不均匀，导致锡元素发生冷析出现象，并非铸造者有意为之。因此铸造时真正的配方应采信兵器芯部的铜锡含量配比。通过图表，我们可以直观地看到，青铜戈矛所采用的青铜配方为含锡量10%~15%的铅锡青铜合金，其含锡量要远远低于考工记所提出的20%。

先秦青铜剑的样本中，即使是含锡量最高的一例也不过是24.94%，勉强达到了“三分其金而锡居一，谓之大刃之齐”（还是按低含锡量模式解读的配方比例来计）的最低标准，最低的则为14.987%。春秋战国时期的青铜剑样本中，含锡量基本都在16%~20%这一区间之内，以18%上下最为常见。

铸造铜镜也是同样的情况，就已做过金相分析的先秦铜镜而言，其锡含量为15.967%~25.18%，主要分布区间为18%~20%。曾有中国冶金史方面的研究者专门采用了《考工记》中提到的含锡量为33%的青铜配方实验铸造铜镜，结果发现，如此高的锡含量铸造出的毛坯根本无法进行进一步的精加工处理，一经砂轮打磨便有碎块崩落。如果铸造毛坯不经过粗磨、精磨等工序，根本无法形成平整的镜面，也就无法正常使用。唯一能与《考工记》中“六齐”配方相符的，只有钟鼎类礼乐器物了。

（上图）青铜矛

通过对各种器物实物的金相与成分的分析研究，我们可以得出这样一个结论：除去钟鼎类礼器所用青铜配方外，其他器物所提出的铜锡比配方中均存在锡含量过高的情况。从指导生产的角度而言，如果直接使用《考工记》中给出的合金配方，将会造成灾难性的后果。出土实物也表明，当时的生产者并没有完全采用其记载的一系列青铜配方。

但是“六齐”配方中，钟鼎“铜六锡一”的配方却被真实使用。那么是否存在这样一种可能：现《考工记》流传版本的“六齐”配方是早期的传抄错误，或者是身为文官的编撰者因为脱离生产，对原始材料不理解而造成的记录错误。“金有六齐”，即6种常用青铜配方，因为第一个用于铸造礼器的配方为铜六锡一，文人编撰者为了行文的便利与对仗，便按照从6∶1依次等差递减，一直写到2∶1。工匠们所说的6个青铜配方因不利于行文，故而编纂者（或者抄录者）出于上述原因记下了错误的铜锡配比。

我们在对历史尤其是军事历史进行研究时，需要从文字材料出发，更要做到不被文字材料所束缚。就像对魏舒方阵的研究，杜预虽然在其对先秦军事的研究过程中为我们留下了很多重要的资料，但是由于对先秦军事情况不熟悉所产生的误解，也对后来者产生了较大的负面影响。在做任何历史研究是，我们都应该保持辩证的态度来看待前人的理论与成果，并将这些文字记载代入当时的军事环境中，再去解读史料中遇到的问题，方为正途。

本文摘自《步兵崛起：先秦千年步兵进化史》