古剑不锈之谜

金属生锈给人类造成巨大损失。就拿钢铁来说，全世界每年因生锈而损耗的钢铁大概占当年产量的1/10。

金属为什么生锈?这首先跟它自身的活动性有关。铁的性质比较活泼，所以铁容易生锈。而金的活动性很差，用金制成的珍品，保存数百年，仍然光彩夺目，熠熠闪光。

金属生锈还跟水蒸气、氧气等外界条件有密切关系。有人做过实验，在绝对无水的空气中，铁放了几年也不会生锈。或者把一块铁放在煮沸过的密闭的蒸馏水中，使铁接触不到氧气和二氧化碳，铁也不会生锈。这里可以向你介绍一个小实验，自己去发现铁生锈的奥秘。

人们想出了种种办法跟金属生锈作斗争。最常见的方法是给容易生锈的钢铁穿上“防护盔甲”。你看，大街上跑的小轿车，喷上了亮闪闪的喷漆。自行车的钢圈、车把上镀上了抗蚀性强的铬或镍。金属制品、机器零件出厂前，在表面涂上一层油脂。更彻底的办法是给钢铁服用“免疫药”，即在钢铁中加入适量的铬和镍，制成“不锈钢”，这种钢铁具有抵御水和氧气侵蚀的能力。

人类与金属生锈斗争的历史已经很漫长了。劳动人民曾为此写下了光辉的一页。你听说过“古剑不锈”这个故事吗?

越王勾践的剑

1965年12月，我国考古工作者在湖北江陵一座楚墓中发掘出两把宝剑，这是世界上最古老的青铜宝剑，其中一把上刻有“越王勾践自作用剑”八个字。可见，它们埋在地底下已经2000多年了。可是，宝剑却依然光彩照人，毫无锈蚀之迹。尤其令人注目的是，金黄色剑身上布满漂亮的黑色菱形格子花纹，在剑身与剑把相连的剑格上，一边镶有绿松石，一边镶有蓝色玻璃，铸造得非常精致、美观。剑刃锋利异常，当试验者握剑轻轻一挥，竟把19层叠在一起的白纸斩断，真是锐不可当。这把宝剑在国外展出时，引起了很大的震动。

2000多年前，我国古代的劳动人民就能铸造出如此的宝剑，怎能不叫人惊叹呢!

经过我国冶金、考古工作者应用现代的仪器和分析检验手段，终于弄清了这些古剑的成分及制作工艺，同时也揭开了古剑不锈之谜。

古剑是由青铜制造的。所用的青铜是由铜和锡为主要元素组成的合金。锡很软，铜的硬度也不算高，但将它们按一定重量比熔炼成合金——青铜，就变得坚硬了。而且加入锡的量越多，青铜的硬度也越高。我国劳动人民在长期青铜冶炼实践中，逐步弄清了合金成分、性能和用途之间的科学关系，并能人为地控制其成分配比。春秋战国时期的《周记·考工记》中有“金之六齐”的详细记载。这里的“金”指铜，“齐”指合金。“六分其金而锡居一，谓之钟鼎之齐。五分其金而锡之一，谓之斧斤之齐。四分其金而锡居一，谓之戈戟之齐。三分其金而锡之一，谓之大刃之齐。五分其金而锡之二，谓之削杀矢之齐。金锡半，谓之鉴燧之齐。”意思是说，含锡量为1/6(16.6％)的青铜，适于制造钟鼎，而含锡量高的青铜，适合用来制造大刀和削、杀、矢一类兵器。实际上，含锡量为17％左右的青铜，为橙黄色，很美观，声音也美，这正是制造钟、鼎之类的理想材料……这是世界上最早的合金配比的经验总结。

经鉴定证明，越王勾践宝剑不是单一的青铜，而是由高锡青铜和低锡铜复合材料制成的，剑背含锡量为10％左右，而刃部含锡量则为20％左右。这样，就使脊部具有足够的韧性。保证在格斗中经得起撞击而不致折断;刃部坚硬、刃口锋利，保证在对刺中无坚不摧。此外，剑的成分还含有少量的镍和硫，以进一步提高此剑的使用性能及耐蚀性。

古剑在熔融浇铸成型后，还要经过研磨使它锋利。越王剑的刃口磨得非常精细，可以与现代精密磨床加工的产品相媲美。剑身的菱形格子花纹与乌黑发亮的剑格，都经过了硫化处理，这种处理就是让硫或硫的化合物与剑的表面发生化学作用形成一层保护层，经这种处理后，宝剑变得既美观，又增强了抗腐蚀的能力。

无论是古剑的工艺制作，还是材料的化学成分都是十分科学，而有些技术是近代开始应用的，我国古代工匠在2000年前是怎样用这种技术的，至今还是一个秘密，有待我们去揭穿。