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天工开物
1.5.4.2 冶铁
冶铁

【原文】凡治铁成器,取已炒熟铁为之。先铸铁成砧,以为受锤之地。谚云“万器以钳为祖”,非无稽〔1〕之说也。凡出炉熟铁名曰毛铁。受锻之时,十耗其三为铁华、铁落〔2〕。若已成废器未锈烂者,名曰劳铁,改造他器与本器,再经锤煅,十止耗去其一也。凡炉中炽铁用炭,煤炭居十七〔3〕,木炭居十三〔4〕。凡山林无煤之处,锻工先择坚硬条木烧成火墨(俗名火矢,扬烧不闭穴火)。其炎更烈于煤。即用煤炭,也别有铁炭一种,取其火性内攻、焰不虚腾者,与炊炭同形而有分类也。

凡铁性逐节黏合,涂上黄泥于接口之上,入火挥槌,泥滓成枵〔5〕而去,取其神气为媒合。胶结之后,非灼红斧斩,永不可断也。凡熟铁、钢铁已经炉锤,水火未济,其质未坚。乘其出火时,入清水淬〔6〕之,名曰健钢、健铁。言乎未健之时,为钢为铁,弱性犹存也。凡焊铁之法,西洋诸国别有奇药。中华小焊用白铜末,大焊则竭力挥锤而强合之,历岁之久终不可坚。故大炮西番有锻成者,中国则惟恃冶铸也。

【注释】〔1〕无稽:没有根据。

〔2〕铁华、铁落:锻铁过程中打出的铁屑。

〔3〕十七:十分之七。

〔4〕十三:十分之三。

〔5〕枵(xiāo):空虚。

〔6〕淬:快速冷却。

【译文】将铁锻制成器物,要用已经炼成的熟铁制作。首先要将铁铸成砧,用它当作承受锤打的底座。谚语说“所有的器物都以钳为始祖”,这不是没有根据的话。刚出炉的熟铁叫毛铁,锻打时,会损耗十分之三的铁屑。已经废弃但没有锈蚀的铁器,叫做劳铁,可以将它们改造成别的器物或恢复原样,经过锤锻,只会损耗十分之一。熔铁炉中烧的炭,煤炭占十分之七,木炭占十分之三。在不出产煤的山林地区,锻工先要选择坚硬的条木烧成火墨(俗名叫做火矢,燃烧时的灰烬不会堵塞通风口),它的火焰比煤更旺。所用的煤炭中,还有一种铁炭,它的火焰内敛,火苗不旺,但温度很高,和烧饭用的煤炭形状一样,但类别不同。

把铁一节一节地粘连起来,在接口处涂上黄泥,烧红后进行锤打,泥就消失不见了,用它的“神气”作为媒介把铁结合起来。结合好后,如果不是烧红后再用斧子砍,它永远也不会断裂。熟铁和钢铁经过熔炼和锤锻,水火还没有产生相互作用,所以质地还不坚硬。趁着刚出炉,把它们放进清水中淬火,这就叫健钢、健铁。也就是说,在淬火之前,钢和铁的性质依然是软弱的。焊铁的方法,西方各国另有特殊的材料。中国的工匠在进行小规模的焊接时,使用的是铜末,进行大规模的焊接时,就用力锤打,使之强行接合,时间久了,还是不牢固。所以,西方制造的大炮有的是锻造而成的,中国制造的大炮只靠铸造而成。