《天工開物》中篇·冶鑄

冶鑄原文

  宋子曰:首山之采,肇自轩辕,源流远矣哉。九牧贡金,用襄禹鼎,从此火金功用日异而月新矣。夫金之生也,以土为母,及其成形而效用于世也,母模子肖,亦犹是焉。精粗巨细之间,但见钝者司舂,利者司垦,薄其身以媒合水火而百姓繁,虚其腹以振荡空灵而八音起。愿者肖仙梵之身,而尘凡有至象。巧者夺上清之魄,而海宇遍流泉,即屈指唱筹,岂能悉数!要之,人力不至于此。

  ○鼎

  凡铸鼎,唐虞以前不可考。唯禹铸九鼎,则因九州贡赋壤则已成,入贡方物岁例已定,疏浚河道已通,禹贡业已成书。恐后世人君增赋重敛,后代侯国冒贡奇淫,后日治水之人不由其道,故铸之于鼎。不如书籍之易去,使有所遵守,不可移易,此九鼎所为铸也。年代久远,末学寡闻,如珠、暨鱼、狐狸、织皮之类皆其刻画于鼎上者,或漫灭改形未可知,陋者遂以为怪物。故《春秋传》有使知神奸、不逢魑魅之说也。此鼎入秦始亡。而春秋时郜大鼎、莒二方鼎,皆其列国自造,即有刻画必失禹贡初旨。此但存名为古物,后世图籍繁多,百倍上古,亦不复铸鼎,特并志之。

  ○钟

  凡钟为金乐之首,其声一宣,大者闻十里,小者亦及里之余。故君视朝、官出署必用以集众,而乡饮酒礼必用以和歌,梵宫仙殿必用以明摄谒者之城,幽起鬼神之敬。

  凡铸钟高者铜质,下者铁质。今北极朝钟则纯用响铜,每口共费铜四万七千斤、锡四千斤、金五十两、银一百二十两于内。成器亦重二万斤,身高一丈一尺五寸,双龙蒲牢高二尺七寸,口径八尺,则今朝钟之制也。

  凡造万钧钟与铸鼎法同,掘坑深丈几尺,燥筑其中如房舍,埏泥作模骨,用石灰、三和土筑,不使有丝毫隙拆。干燥之后以牛油、黄蜡附其上数寸。油蜡分两:油居什八,蜡居什二,其上高蔽抵晴雨。(夏月不可为,油不冻结。)油蜡墁定,然后雕镂书文、物象,丝发成就。然后舂筛绝细土与炭末为泥,涂墁以渐而加厚至数寸,使其内外透体干坚,外施火力炙化其中油蜡,从口上孔隙熔流净尽,则其中空处即钟鼎托体之区也。

  凡油蜡一斤虚位,填铜十斤。塑油时尽油十斤,则备铜百斤以俟之。中既空净,则议熔铜。凡火铜至万钧,非手足所能驱使。四面筑炉,四面泥作槽道,其道上口承接炉中,下口斜低以就钟鼎入铜孔,槽傍一齐红炭织围。洪炉熔化时,决开槽梗,(先泥土为梗塞住。)一齐如水横流,从槽道中枧注而下,钟鼎成矣。凡万钧铁钟与炉、釜,其法皆同,而塑法则由人省啬也。若千斤以内者则不须如此劳费,但多捏十数锅炉。炉形如箕,铁条作骨,附泥做就。其下先以铁片圈筒直透作两孔,以受杠穿。其炉垫于土墩之上,各炉一齐鼓鞲熔化。化后以两杠穿炉下,轻者两人,重者数人抬起,倾注模底孔中。甲炉既倾,乙炉疾继之,丙炉又疾继之,其中自然粘合。若相承迂缓,则先入之质欲冻,后者不粘,衅所由生也。

  凡铁钟模不重费油蜡者,先埏土作外模,剖破两边形或为两截,以子口串合,翻刻书文于其上。内模缩小分寸,空其中体,精美而就。外模刻文后以牛油滑之,使他日器无粘,然后盖上,泥合其缝而受铸焉。巨磬、云板,法皆仿此。

  ○釜

  凡釜储水受火,日用司命系焉。铸用生铁或废铸铁器为质。大小无定式,常用者径口二尺为率,厚约二分。小者径口半之,厚薄不减。其模内外为两层,先塑其内,俟久日干燥,合釜形分寸于上,然后塑外层盖模。此塑匠最精,差之毫厘则无用。

  模既成就干燥,然后泥捏冶炉,其中如釜,受生铁于中,其炉背透管通风,炉面捏嘴出铁。一炉所化约十釜、二十釜之料。铁化如水,以泥固纯铁柄杓从嘴受注。一杓约一釜之料,倾注模底孔内,不俟冷定即揭开盖模,看视罅绽未周之处。此时釜身尚通红未黑,有不到处即浇少许于上补完,打湿草片按平,若无痕迹。

  凡生铁初铸釜,补绽者甚多,唯废破釜铁熔铸,则无复隙漏。(朝鲜国俗破釜必弃之山中,不以还炉。)凡釜既成后,试法以轻杖敲之,响声如木者佳,声有差响则铁质未熟之故,他日易为损坏。海内丛林大处,铸有千僧锅者,煮糜受米二石,此真痴物也。

  ○像

  凡铸仙佛铜像,塑法与朝钟同。但钟鼎不可接,而像则数接为之,故写时为力甚易,但接模之法分寸最精云。

  ○炮

  凡铸炮,西洋、红夷、佛郎机等用熟铜造,信炮、短提铳等用生熟铜兼半造,襄阳、盏口、大将军、二将军等用铁造。

  ○镜

  凡铸镜,模用灰沙,铜用锡和。(不用倭铅。)《考工记》亦云:“金锡相半,渭之鉴、燧之剂。”开面成光,则水银附体而成,非铜有光明如许也。唐开元宫中镜尽以白银与铜等分铸成,每口值银数两者以此故。朱砂斑点乃金银精华发现。(古炉有入金于内者。)我朝宣炉亦缘某库偶灾,金银杂铜锡化作一团,命以铸炉。(真者错现金色。)唐镜、宣炉皆朝廷盛世物云。

  ○钱

  凡铸铜为钱以利民用,一面刊国号通宝四字,工部分司主之。凡钱通利者,以十文抵银一分值。其大钱当五、当十,其弊便于私铸,反以害民,故中外行而辄不行也。

  凡铸钱每十斤,红铜居六七,倭铅(京中名水锡)居三四,此等分大略。倭铅每见烈火必耗四分之一。我朝行用钱高色者,唯北京宝源局黄钱与广东高州炉青钱,(高州钱行盛漳泉路。)其价一文敌南直江、浙等二文。黄钱又分二等,四火铜所铸曰金背钱,二火铜所铸曰火漆钱。

  凡铸钱熔铜之罐,以绝细土末(打碎干土砖妙)和炭末为之。(京炉用牛蹄甲,未详何作用,)罐料十两,土居七而炭居三,以炭灰性暖,佐土使易化物也。罐长八寸,口径二寸五分。一罐约载铜、铅十斤,铜先入化,然后投铅,洪沪扇合,倾入模内。

  凡铸钱模以木四条为空匡。(木长一尺一寸,阔一寸二分。)土炭末筛令极细,填实匡中,微洒杉木炭灰或柳木炭灰于其面上,或熏模则用松香与清油,然后以母百文(用锡雕成)或字或背布置其上。又用一匡如前法填实合盖之。既合之后,已成面、背两匡,随手覆转,则母钱尽落后匡之上。又用一匡填实,合上后匡,如是转覆,只合十余匡,然后以绳捆定。其木匡上弦原留入铜眼孔,铸工用鹰嘴钳,洪炉提出熔罐,一人以别钳扶抬罐底相助,逐一倾入孔中。冷定解绳开匡,则磊落百丈,如花果附枝。模中原印空梗,走铜如树枝样,挟出逐一摘断,以待磨钅差成钱。凡钱先错边沿,以竹木条直贯数百文受钅差,后钅差平面则逐一为之。

  凡钱高低以铅多寡分,其厚重与薄削,则昭然易见。铅贱铜贵,私铸者至对半为之,以之掷阶石上,声如木石者,此低钱也。若高钱铜九铅一,则掷地作金声矣。凡将成器废铜铸钱者,每火十耗其一。盖铅质先走,其铜色渐高,胜于新铜初化者。若琉球诸国银钱,其模即凿锲铁钳头上,银化之时入锅夹取,淬于冷水之中,即落一钱其内。图并具后。

  ○附:铁钱

  铁质贱甚,从古无铸钱。起于唐藩镇魏博诸地,铜货不通,始冶为之,盖斯须之计也。皇家盛时则冶银为豆,杂伯衰时则铸铁为钱。并志博物者感慨。

冶鑄譯文

  宋先生說:相傳上古黃帝時代已經開始在首山採銅鑄鼎,可見冶鑄的歷史真是淵源已久了。自從全國各地(九州)都進貢金屬銅給夏禹鑄成象徵天下大權的九個大鼎以來,冶鑄技術也就日新月異地發展起來了。金屬本是從泥土中產生出來的,當它被鑄造成器物來供人使用時,它的形狀又跟泥土造的母模一個樣。這正是所謂“以土為母”,“母模子肖”。鑄件之中有精有粗,有大有小,作用各不相同。君且看:鈍拙的可以用來舂東西,鋒利的可以用來耕地,薄壁的可以用來燒水煮食而使民間百姓人丁興旺,空腔的可以用來振盪空氣而使聲波振盪,美妙的樂章得以悠然響起。善良虔誠的信徒們模擬仙界神佛之形態為人間造出了精緻逼真的偶像,心靈手巧的工匠抓住天上月亮的隱約輪廓而造出了天下到處流通的錢幣。諸如此類,任憑人們屈指頭、唱籌碼,又哪裡能夠說得完呢?簡而言之,這些東西純靠人力是辦不到的。

  鼎

  鑄鼎的史實在堯舜以前就已無法考證了,至於傳說夏禹鑄造九鼎,那是因為當時九州根據各地現有條件和生產能力而繳納賦稅的條例已經頒佈,各地每年進貢的物產和品種已經有了具體規定,河道也已經疏通,《禹貢》這部書已經寫成了。但是由於恐怕後世的帝王增加賦稅來斂取百姓財物,各地諸侯用一些由奇技淫巧做出來的東西冒充貢品,以及後來治水的人也不再按照原來的一套辦法,於是,夏禹把這一切都鑄刻在鼎上,令規也就不會像書籍那樣容易丟失了,使後人有所遵守而不能任意更改,這就是當時夏禹鑄造九鼎的原因。經過了許多年代,刻在鼎上的畫像,如蚌珠、暨魚、狐狸、毛織物以及獸皮之類,也可能因為鏽蝕而變了樣,學問不深和見識淺薄的人就以為這是怪物。因此,《左傳》中才有禹鑄鼎是為了使百姓懂得識別妖魔鬼怪而避免受到妖魔傷害的說法。這些鼎到了秦朝時就絕跡了,而春秋時期郜國的大鼎和莒國的兩個方鼎,都是諸侯國鑄造的,即使有一些刻畫,也必定不合於《禹貢》的原意,只不過名為古舊之物罷了。後世的圖書已經多了好幾百倍,就不必再鑄鼎了,這裡特地提一下。

  鍾

  在金屬樂器之中,鍾是第一位重要的樂器。鐘的響聲,大的十里之內都可以聽得到,小的鐘聲也能傳開一里多。所以,皇帝臨朝聽政、官府升堂審案,一定要用鐘聲來召集下屬或者民眾;各地方上舉行鄉飲酒禮,也一定會用鐘聲來和歌伴奏;佛寺仙殿,一定會用鐘聲來打動人間世俗朝拜者的誠心,喚起對異界鬼神們的敬意。

  鑄鐘的原料,以銅為上等好材料,以鐵為下等材料。現在朝廷上所懸掛的朝鐘完全是用響銅鑄成的,每口鐘總共花費銅四萬七千斤、錫四千斤、黃金五十兩、銀一百二十兩,鑄成以後重達兩萬斤,身高一丈一尺五寸,上面的雙龍蒲牢影象高二尺七寸,直徑八尺。這就是當今朝鐘的規格。

  鑄造萬斤以上的大朝鐘之類的鐘和鑄鼎的方法是相同的。先挖掘一個一丈多深的地坑,使坑內保持乾燥,並把它構築成像房舍一樣。將石灰、細砂和黏土塑造調和成的土作為內模的塑型材料,內模要求做得沒有絲毫的裂縫。內模乾燥以後,用牛油加黃蠟在上面塗約有幾寸厚。油和蠟的比例是:牛油約佔十分之八,黃蠟佔十分之二。在鐘模型的頂上搭建一個高棚用以防日曬雨淋(夏天不能做模子,因為油蠟不能凍結)。油蠟層塗好並用墁刀蕩平整後,就可以在上面精雕細刻上各種所需的文字和圖案,再用舂碎和篩選過的極細的泥粉和炭末,調成糊狀,逐層塗鋪在油蠟上約有幾寸厚。等到外模的裡外都自然乾透堅固後,便在上面用慢火烤炙,使裡面的油蠟溶化而從模型的開口處流乾淨。這時,內外模之間的空腔就成了將來鍾、鼎成型的地方了。

  每一斤油蠟空出的位置需十斤銅來填充,所以,如果塑模時用去十斤油蠟,就需要準備好一百斤銅。內外模之間的油蠟已經流淨後,就著手熔化銅了。要熔化的火銅如果達到萬斤以上的,就不能再靠人的手腳來挪移澆鑄了。那就要在鐘模的周圍修築好些個熔爐和泥槽,槽的上端同爐的出口連線,下端傾斜接到模的澆口上,槽的兩旁還要用炭火圍起來。當所有熔爐的銅都已經熔化時,就一齊開啟出口的塞子(事先用泥土當成塞子塞住),銅熔液就會像水流那樣沿著泥槽注入模內。這樣,鍾或鼎便鑄成功了。一般而言,萬斤以上的鐵鐘、香爐和大鍋,它們的鑄造都是用這同一種方法,只是塑造模子的細節可以由人們根據不同的條件與要求而適當有所省略而已。至於鑄造千斤以內的鐘,就不必這麼費勁了,只要製造十來個小爐子就行了。這種爐膛的形狀像個箕子,用鐵條當骨架,用泥塑造成。爐體下部的兩側要穿兩個孔,並墊上兩根圓筒狀的鐵片以便於將抬槓穿過。這些爐子都平放在土墩上,所有的爐子都一起鼓風熔銅。銅熔化以後,就用兩根槓穿過爐底,輕的兩個人,重的幾個人,一起抬起爐子,把銅熔液傾注進模孔中。甲爐剛剛傾注完了,乙爐也跟著迅速傾注,丙爐再跟著傾注,這樣,模子裡的銅就會自然黏合。如果各爐傾注互相承接太慢,那些先注入的銅熔液都將近冷凝了,就難以和後注入的銅熔液互相黏合而出現夾縫。

  大體而言,鑄造鐵鐘的模子不用費掉很多油蠟,方法是:先用黏土製成剖成左右兩半的或是上、下兩截的外模,並在剖面邊上製成有接合的子母口,然後將文字和圖案反刻在外模的內壁上。內模要縮小一定的尺寸,以使內外模之間留有一定的空間,這要經過精密的計算來確定。外模刻好文字和圖案以後,還要用牛油塗滑它,以免以後澆鑄時鑄件粘模。然後把內、外模組合起來,並用泥漿把內外模的介面縫封好,便可以進行澆鑄了。巨磬和雲板的鑄法與此相類似。

  釜

  鍋是用來燒水煮飯的,因此人們的日常生活離不開它。鑄造鍋的原料是生鐵或者廢鑄鐵器。鑄鍋的大小並沒有嚴格固定的規格,常用的鑄鍋直徑約二尺左右,厚約二分。小的鑄鍋直徑約一尺左右,厚薄不減少。鑄鍋的模子分為內、外兩層。先塑造內模,等它乾燥以後,按鍋的尺寸折算好,再塑造外模。這種鑄模要求塑造功夫非常精確,尺寸稍有偏差,模子就沒有用了。

  模已塑好並乾燥以後,用泥捏造熔鐵爐,爐膛要像個鍋,用來裝生鐵和廢鐵原料。爐背接一條可以通到風箱的管,爐的前面捏一個出鐵嘴。每一爐所熔化的鐵水大約可澆鑄十到二十口鍋。生鐵熔化成鐵水以後,用鑲嵌著泥的帶手柄的鐵勺子從出鐵嘴接盛鐵水,一勺子鐵水大約可以澆鑄一口鐵鍋。將鐵水傾注到模子裡,不必等到它冷下來就揭開外模,檢視有沒有裂縫。這時鍋身還是通紅的,如果發現有些地方鐵水澆的不足時,馬上補澆少量的鐵水,並用溼草片按平,不讓鍋留下修補過的痕跡。生鐵初次鑄鍋時,需要這樣補澆的地方較多,只有用廢鐵鍋回爐熔鑄的,才不會有隙漏(朝鮮國的風俗是,鍋破了以後一定要丟棄到山中,不再回爐)。

  鐵鍋鑄成以後,辨別它的好壞的方法是用小木棒敲擊它。如果響聲像敲硬木頭的聲音那樣沉實,就是一口好鍋;如果有其他雜音,就說明鐵水的含碳量沒處理好造成鐵質未熟或者是鐵水中雜質沒有清除乾淨,這種鍋將來就容易損壞。國內有的大寺廟裡,鑄有一種“千僧鍋”,可以煮兩石米的粥,這真是一個笨重的傢什。

  像

  鑄造仙佛銅像,塑模方法與朝鐘一樣。但是鍾、鼎不能接鑄,而仙佛銅像卻可以分鑄後再接合鑄造,所以在澆注方面是比較容易的。不過,這種接模工藝對精確度的要求卻是最高的。

  炮

  大體說來,荷蘭和比利時等國鑄炮用的是熟銅,信炮和短槍等用的是生、熟銅各一半,襄陽炮、盞口炮、大將軍炮乃至二將軍炮等則用的是鐵。

  鏡

  鑄鏡的模子是用糠灰加細沙做成的,鏡本身的材料是銅與錫的合金(不使用鋅)。《考工記》中有云:“金和錫各一半的合金,是適用於鑄鏡的合金配比。”鏡面能夠反光,那是由於鍍上了一層水銀的結果,而不是銅本身能這樣光亮。唐朝開元年間宮中所用的鏡子,都是用白銀和銅各半配比在一起鑄成的,所以每面鏡子價達幾兩銀子。鑄件上有些像硃砂一樣的紅斑點,那是其中夾雜著的金銀髮出來的(古代鑄造的香爐有些是滲入了金子的)。明朝宣爐的鑄造,是由於當時某庫偶然發生火災,裡面的金銀夾雜著銅、錫都熔成一團,官府便下令用它來鑄造香爐(宣爐的真品,其面上閃耀著金色的斑點)。唐鏡和宣爐都是王朝昌盛時代的產物。

  錢

  將銅鑄造成錢幣,是為了方便民眾貿易往來。銅錢的一面印有“××(國號)通寶”四個字,由工部下屬的一個部門主管這項工作。通行的銅錢十文抵得上白銀一分的價值。一個大錢的面值相當於普通銅錢的五倍或者十倍,發行這種大錢的弊病是容易導致私人鑄錢,反而會坑害了百姓,所以,中央和地方都在發行過一陣兒大錢之後,很快就停止發行了。

  鑄造十斤銅錢,需要用六七斤紅銅和三四斤鋅(北京把鋅叫做水錫),這是粗略的比例。鋅每經過高溫加熱一次就要耗損四分之一。我(明)朝通用的銅錢,成色最好的是北京寶源局鑄造的黃錢和廣東高州鑄造的青錢(高州錢通行於福建漳州、泉州一帶),這兩種錢每一文相當於南京操江局和浙江鑄造局鑄造的銅錢二文。黃錢又分為兩等:用四火銅鑄造的叫做“金背錢”,用二火銅鑄的叫做“火漆錢”。

  鑄錢時用來熔化銅的坩堝,是用最細的泥粉(以打碎的土磚乾粉為最好)和炭粉混合後製成的(北京的熔銅坩堝還加入了牛蹄甲,不知道有什麼用處)。熔銅坩堝的配料比例是,每十兩坩堝料中,泥粉佔七兩而炭粉佔三兩,因為炭粉的保溫效能很好,可以配合泥粉而使銅更易於熔化。熔銅坩堝高約八寸,口徑約二寸五分。一個熔銅坩堝大約可以裝銅和鋅十斤。冶煉時,先把銅放進熔銅坩堝中熔化,然後再加入鋅,鼓風使它們熔合之後,再傾注入模子。

  鑄錢的模子,是用四根木條構成空框(木條各長一尺二寸,寬一寸二分),用篩選過的非常細的泥粉和炭粉混合後填實空框,面上要再撒上少量的杉木或柳木炭灰,或者用燃燒松香和菜籽油的混合煙燻過。然後把成百枚用錫雕成的母錢(錢模)按有字的正面或者按無字的背面鋪排在框面上。又用一個填實泥粉和炭粉的木框如上述方法合蓋上去,就構成了錢的底、面兩框模。接著,隨手把它翻轉過來,揭開前框,全部母錢就脫落在後框上面了。再用另一個填實了的木框合蓋在後框上,照樣翻轉,就這樣反覆做成十幾套框模,最後把它們疊合在一起用繩索捆綁固定。木框的邊緣上原來留有灌注銅液的口子,鑄工用鷹嘴鉗把熔銅坩堝從爐裡提出來,另一個人用鉗託著坩堝的底部,共同把熔銅液注入模子中。冷卻之後,解下繩索開啟框模。這時,只見密密麻麻的成百個銅錢就像累累果實結在樹枝上一樣。因為模中原來的銅水通路也已經凝結成樹枝狀的銅條網路了,把它夾出來將錢逐個摘下,以便於磨銼加工。先銼銅錢的邊沿,方法是用竹條或木條穿上幾百個銅錢一起銼。然後逐個銼平銅錢表面不規整的地方。

  銅錢質量的高低以鋅的含量多少來辨別區分,至於從外在質量看鑄錢成品,輕重與厚薄,那是顯而易見的。由於鋅價值低賤而銅價值更貴,私鑄銅幣的人甚至用銅、鋅對半開來鑄銅錢。將這種錢擲在石階上,發出像木頭或石塊落地的聲響,表明成色很低。如果是成色高質量好的銅錢,銅與鋅的比例當是九比一,把它擲在地上,會發出鏗鏘的金屬聲。用廢銅器來鑄造銅錢,每熔化一次就會損耗十分之一,因為其中的鋅會揮發掉一些,銅的含量逐漸提高,所以鑄造出來的銅錢的成色就會比新銅第一次鑄成的銅錢要高。琉球一帶鑄造的銀幣,模子就刻在鐵鉗頭上,當銀熔化了的時候,將鉗子頭伸進坩堝裡夾取銀液後,提出來往冷水之中一淬,一塊銀幣就落在水裡了。

  附:鐵錢

  鐵這種金屬價值十分低賤,自古以來沒有用鐵來鑄錢的。鐵錢起源於作為唐朝藩鎮之一的魏博鎮地區,由於當時藩鎮割據,金屬銅無法販運,才不得已而用鐵來鑄錢,那只是一時間的權宜之計罷了。在唐代皇家興盛之時,曾經用白銀鑄成豆子來玩耍取樂,而到了後來藩鎮割據而國家衰落時,就連低賤的鐵也只好拿去鑄錢了!就一起記在這裡以表示博物廣識者的感慨吧。

補充糾錯