三门峡虢国墓地M2009出土铁刃铜器的科学分析及其相关问题

三门峡虢国墓地出土铁刃铜器是中原地区较早的用铁证据。利用金相显微镜、扫描电子显微镜—能谱仪(SEM-EDS)、电子探针(EPMA)等多种方法,对三门峡虢国墓地M2009出土的3件铁刃铜器进行了科学检测分析。结果显示,铜骹铁叶矛(STG001)铁质部分可见硅酸盐与氧化亚铁共生夹杂,且沿着加工方向拉长,其材质为块炼铁。铁刃铜削(SGT002)和铜内铁援戈(SGT003)残留铁金属颗粒中均检测出较为显著的Ni和少量Co,SEM-EDS线扫描分析显示Ni和Co在各相之间存在高低交错的分布特征,判断其材质为陨铁,其Ni含量处于铁陨石ⅢC和ⅢD之间,原始结构应属极细粒八面体铁陨石(Off)或无纹铁陨石(Ataxite)类型。样品STG001和SGT002铜质部分均保留较为典型的锡青铜铸造组织形态,基体为已腐蚀的α固溶体,残余(α+δ)固溶体均匀分布,铜铁结合处无明显的晶粒变形和再结晶现象,显示该区域未经历铸后的冷热加工。由此推断,铁刃部分应是先锻打加工成形后,嵌入铸造铜质部分的组合陶范,通过铸接的方式与铜质部分紧密结合而形成铜铁复合器物。简要梳理了中国早期铁金属的使用证据,指出陨铁和人工冶铁制品在虢国墓地的同时出现,显示了该时期在研究中国铁冶金技术起源和传播中的重要地位。西北地区在早期块炼铁技术传播中扮演了重要角色,而生铁技术在中原地区的产生则与商周青铜铸造技术传统关系密切。

汉长安城武库出土铠甲片与铁铤的制作工艺研究

汉长安城武库遗址出土了大批西汉铁器,其中铠甲片、金属镞出土数量丰富,种类繁多。本文系统分析了24件铠甲片与17件残镞铁铤,发现残铁铤既包括铜镞之铤,也存在铁镞之铤,且存在不同的接铸顺序;所分析的铠甲片属于铜铁复合器,与铜镞之铤均存在超薄的夹铜层结构。依据两者微观结构特征,本文进一步认为具有铜铁复合架构的铠甲片是由这些铜镞之残铤经退火、锻打制成,且铠甲片的整个加工流程应完成于武库内,因此武库除屯藏兵备的职能外,还具有铁器锻造成型、加工的功能。