2013年04月10日
青铜是铜与铅、锡的合金。红铜又称纯铜。由于铜矿石与其他有色金属矿常常是伴生的,所以红铜中常含有铅、锡等金属。一般称锡含量低于2%,铅含量低于3%的铜为红铜。红铜的熔点为1083℃ 铸成的器物硬度差,铸造过程中的流动性也不好,冷却时收缩性也较大。但加人锡、铅以后,其性能可以改善。例如:加入10%的铅,熔点可降低43℃；加入 10%的锡,熔点可降低73℃；若加入20%的锡,熔点可降低193℃。同时,硬度也可以提高。红铜的布氏硬度为35,加入5-7%的锡,硬度就增高到 50-65；加入9-10%的锡以后,硬度可达到70-100。另外,加入铅和锡以后,铸器时可使铜液的流动性能得以改善,使青铜器表面的装饰花纹获得清晰的效果。商代除了铅青铜(铜铅合金)和锡青铜(铜锡合金)外,还出现了铜铅锡三元合金。大约在商王武丁前后,古代工匠已经掌握了这种三元合金工艺。这比 西方要早好几个世纪。 有以下几个优点:1.硬度高。古人可以根据器类对硬度的不同要求适当地调整铜锡比例,造出各种适用的器物。2.熔点低。是古人容易控制的。3.便于铸造。青铜溶液流动性好,浇铸时无微不入,凝时满范,而且气孔少,容易得出锋利的刃口。4.具有化学的稳定性,不易锈蚀,外观也很美丽。这些优点,兼有石器青铜 器的长处而又克服了二者的不足,所以青铜发明以后能够广泛地用来制造生产工具、武器和各种生活用具,促使社会经济面貌发生重大的变化,最后导致社会制度发生重大的转变。 青铜器生产工序: 1.采矿:湖北大冶铜绿山遗址是迄今世界上规模最大、生产年代最长的古铜矿遗址。据测定:最古老的矿井距今已有3100多年。这个大型富矿在西周时已被发现和利用,说明中国在矿物勘探开采上很早就已达到相当高的水平。 2.初炼:把选择好的铜矿石加以破碎,然后与溶剂木炭一起放进坩埚或炼炉内,点火熔炼,等铜矿石熔化后,把汁液倒出,弃去炼渣,便得到粗铜。 3.制范:须经过三个程序:造型、翻范、合范。 造型就是作模子。翻范,就是把澄滤过的细泥调和均匀,拍成平片按捺在模型外部,用力压紧,使模上的花纹反印在泥片上。等到泥片半干时,按器物的中线或耳、足、边、角用刀划成若干块,各片之间划出三角形的卯以便密切结合,然后慢慢阴干或用微火烘干。一件器物的外范划成多少块,要根据它的大小来决定。合范,就 是把分片作成的外范合拢在一起,作为器物的外腔,再在外范中心加一泥芯,作为内范。内范比外范略小,二者中间的空隙就是浇注铜液的地方。 4.熔铸:又称为精炼。包括调剂、精炼、浇注三个环节。 调剂,就是调配铜锡的比例。实验证明,青铜中锡的成分占17%-20%的最为坚韧。 精炼,这一步的技术要点在于观察和掌握火候。坩埚加温到一定程度时,金锡配料中的杂质首先气化,发出黑色的浑浊气体。黑气挥发的过程完结了,锡首先熔化,发出黄白色的气体。黄白色的气体冒完了,铜开始熔化,铜的青铜色混进白色,所以出现青白的焰色。温度继续上升,铜全部熔化,铜量大于锡量,青白色随着变为 青色。到青色纯净时,表示火候已熟(所谓"炉火纯青"),可以浇铸了。铜液浇灌后,器物已经成形,到铜液基本凝固、热度还没有完全消散的时候,就可以打破内外范("脱范"),取出器物,进行打磨加工；消除毛刺,把表面整光滑,把花纹剔清楚,全部作业就最终告成。