“灌辟以数”,晋张协《七命》:“乃炼乃烁,万辟千灌”,这些词句似乎表明类似的工艺在汉末、晋代已经出现。北齐的綦母怀文用灌钢法造宿铁刀,“其法,烧生铁精以重柔铤,数宿则成钢。以柔铁为刀脊,浴以五牲之溺,淬以五牲之脂,斩甲过三十札”②。“生”指的是生铁,“柔”指的是熟铁。先把含碳高的生铁溶化,浇灌到熟铁上,使碳渗入熟铁,增加熟铁的含碳量,然后分别用牲尿和牲脂淬火成钢。牲畜尿中含有盐分,用它作淬火冷却介质,冷却速度比水快,淬火后的钢较用水淬火的钢硬;用牲畜的脂肪冷却淬火,冷却速度比水慢,淬火后的钢比用水淬火的钢韧。由此可知,当时不但炼钢技术有较大的发展,淬火工艺也有了提高。灌钢法在坩锅炼钢法发明之前是一种先进的炼钢技术,对后世有重大的影响。
冶铸中的鼓风技术,也有了重大进步。三国时魏国的韩暨在官营冶铁工场中改进和推广应用水排,计其利益比马排、人排增加了三倍。这种鼓风水排,节省了人力、畜力,提高了生产效率,为后代广为流传使用。
这一时期的铜产地主要在河南、山东、四川、江苏、湖北等省。金、银、铅、锡也有一定开采量。据《魏书·食货志》记载,恒农郡(河南陕县)铜青谷矿每斗可得铜五两四铢,河内郡(河南沁阳)王屋山矿每斗得铜八两(含铜量约2.5~3.5%),长安骊山银矿每二石得银七两,白登山银矿(今山西大同)每八石得银七两(含银量约0.2~0.6%)。总的来说,有色金属的生产仍处于恢复和缓慢发展的阶段。
除青铜外,黄铜和白铜在此期间已有冶炼和使用。《太平御览》卷八三引曹魏钟会《刍荛记》:“秀生似禾,鍮石像金”。晋王嘉《拾遗记》说:以鍮石、珷块为隄岸”。梁宗懔《荆梦岁时记》称:“七月七日,是夕人家妇女或以金、银、鍮石为针。”这里的鍮石,即是现代的黄铜。至于如何炼得,尚待进一步研究。东晋常璩《华阳国志》说:“螳螂县因山而得名,出银、铅、白铜、杂药”,螳螂又作堂琅,即今云南会泽、巧家一带,这里的白铜当即指镍白铜。
②《北史·綦母怀文传》。
第六节机械三国两晋南北朝时期,机械制造技术有了很大进步,并且出现了一位机械大师马钧。
马钧,字德衡,曹魏时扶风(今陕西兴平东南)人,是一位杰出的机械发明家。他的突出成就是改进织机和发明(或改进)翻车。据《三国志·方技传·杜夔传》注称:“时有扶风马钧,巧思绝世,傅玄序之曰:马先生,天下之名巧也为博士,居贫,乃思绫机之变旧绫机五十综者五十蹑,六十综者六十蹑。先生患其丧工费日,乃皆易以十二蹑,其奇文易变,因感而作者,犹自然之成形,阴阳之无穷。”由于绫机的改良简化,使操作简易方便,提高了生产效率。这种新绫机很快就得到推广应用,促进了丝织业的发展。杨泉《织妇赋》描写织绸女工“节奏相应,五声激扬,屈申舒缩,沈厚抑扬”。