程義

東周時期諸侯爭霸、戰(zhàn)爭頻仍，兵器質(zhì)量直接關(guān)系戰(zhàn)爭勝負，加之當時王公貴族大興佩劍之風(fēng)，兵器鑄造技術(shù)迅速提升，其中尤以吳越兵器冠絕一時。

《周禮·考工記》載：“吳粵越之劍，遷乎其地而弗能為良?！薄肚f子·刻意》載：“夫有干越之劍者，押而藏之，不敢用地，寶之至也?！背鐾廖奈镆沧C明，吳越諸侯擁有的銅兵器確實精湛無比，特別是1965年越王勾踐劍和夫差矛相繼在湖北出土后，由于其獨特的裝飾工藝和異常良好的保存狀態(tài)引起考古文物界和科技界的極大興趣。復(fù)旦大學(xué)、中國科學(xué)院、北京科技大學(xué)、上海博物館等單位使用最新的科技裝備對其展開了持續(xù)研究。

我們通常將復(fù)合劍、劍首同心圓、菱形紋稱為“吳越鑄劍三絕”。隨著無損檢測手段的發(fā)展，特別是CT技術(shù)的應(yīng)用，“吳越三絕”的研究又有了新的進展。

復(fù)合劍

所謂復(fù)合劍，是指劍脊與劍刃用不同配比的青銅合金二次鑄造劍身的青銅劍。青銅是銅、錫、鉛的合金，鉛在合金中占比例很小，合金的柔韌性、硬度是由銅與錫的配比決定的。當時鑄造匠師已經(jīng)熟練掌握鑄造不同器物所要求的銅錫合金配比，《周禮·考工記》載：“金有六齊（劑）：六分其金而錫居一，謂之鐘鼎之齊；五分其金而錫居一，謂之斧斤之齊；四分其金而錫居一，謂之戈戟之齊；三分其金而錫居一，謂之大刃之齊；五分其金而錫居二，謂之削殺矢之齊；金錫半，謂之鑒燧之齊。”復(fù)合劍鑄造時，先用含錫量較低的青銅合金鑄劍脊，這部分合金韌性強，不易折斷，但硬度低，劍脊兩邊留有榫頭；之后用含錫量較高的青銅合金包住榫頭鑄成劍身，這部分的合金硬度高，開刃后特別鋒利，但易折斷。由兩種合金結(jié)合鑄成的劍同時具備了外銳內(nèi)韌、剛?cè)峒鎮(zhèn)涞奶攸c。

復(fù)合劍的劍脊因含錫量較低，呈現(xiàn)紅黃色，劍身含錫量較高，呈現(xiàn)黃白色，一劍雙色，所以一般又稱其為“雙色劍”?！秴问洗呵铩e類》相劍者曰：“白所以為堅也，黃所以為牣（韌）也，黃白雜，則堅且牣，良劍也?！边@是古人的觀測結(jié)果，和現(xiàn)在發(fā)現(xiàn)的復(fù)合劍基本相同，只是因為氧化層的緣故，我們看到的色差沒有那么強烈。

通常認為復(fù)合劍的低錫部分為劍脊及榫頭，但上海博物館丁忠明團隊對山東新泰周家莊戰(zhàn)國早期齊國墓出土的2把青銅復(fù)合劍進行了內(nèi)部結(jié)構(gòu)、制作工藝、合金技術(shù)、金相組織等方面的研究。結(jié)果表明，雖然技術(shù)原理和傳統(tǒng)的復(fù)合劍相同，但其低錫區(qū)的位置分布不同于一般復(fù)合劍，顯示出更為復(fù)雜的結(jié)構(gòu)。

這2把青銅復(fù)合劍也是采用低錫合金和高錫合金兩種材料復(fù)合而成，但與吳越特色青銅復(fù)合劍制作技術(shù)有一些差異：低錫區(qū)設(shè)置在劍脊與劍刃之間，劍身上不同部位的截面結(jié)構(gòu)呈現(xiàn)出4個燕尾槽形、2個六邊形、1個啞鈴形3種形式，使得低錫與高錫兩種合金結(jié)合得渾然一體，更為牢固。成分上，新泰復(fù)合劍的低錫區(qū)采用約4%的Cu-Sn合金，取更高的延伸率以提高劍的整體韌性；高錫區(qū)采用含Sn17%以上的Cu-Sn-Pb合金，取其高的強度和硬度，以提高劍的鋒利程度，在使用中具備更好的砍殺性能。這一研究結(jié)果表明，東周鑄劍師們已經(jīng)能夠在既有技術(shù)原理的指導(dǎo)下，自由設(shè)計鑄件結(jié)構(gòu)。

同心圓紋

劍首同心圓指位于劍首端部的同心圓裝飾，由厚度0.3—0.8毫米、間距0.3—1.2毫米不等的多圈薄壁凸棱組成。勾踐劍的劍首同心圓為11層，有的多達13層。通常在同心圓的槽底分布著極細的凸起的櫛齒紋。

如此精細嚴密的薄壁同心圓，槽底又有凸起的細繩紋，這種裝飾即使在現(xiàn)代亦十分難加工，那么在2000多年前又是如何制成，這令研究金屬工藝史的學(xué)者們困惑不解。如果薄壁同心圓是采用類似車削的方法制成，但當時不可能有車削青銅的工具，何況槽底的繩紋車削時無法制出；如果是失蠟鑄造成形，則必先制造一件與劍首形狀相同的蠟?zāi)?，方可制范鑄出青銅劍首，然而制蠟?zāi)r由于模型無法排氣，蠟?zāi)＜入y成形，又無法脫模，何況此模型亦難以制作，不可能是劍首成形方法；如果是組合陶范鑄造法鑄成，那么必須探索陶?；蛱辗妒侨绾沃瞥傻摹?img src="https://cimg.fx361.com/images/2021/06/19/qkimagesdazgdazg202012dazg20201206-1-l.jpg"/>

上海博物館譚德睿團隊對多件劍首考察發(fā)現(xiàn)，薄壁同心圓凸棱的槽底有凸出的繩紋，表明劍首同心圓應(yīng)是鑄造成形，而不是由青銅車削而成；劍首與劍莖表面色澤不同，且有鑄接痕跡，表明劍首系單獨鑄成。

薄壁同心圓凸棱的同心度之高，表明其陶模或陶范的制造可能應(yīng)用了類似輪制法的成形工藝。若用車板輪制法先車制劍首陶模，經(jīng)焙燒強化后，由此陶模翻制劍首陶范，脫模時一圈圈的薄壁極易使陶范斷裂，說明此法無可操作性；若用車板輪制法直接車制出劍首內(nèi)范，不僅一圈圈薄壁陶范不易斷裂，且可在此一圈圈陶范頂部刻下凹繩紋，即可鑄出凸起的繩紋，此法最有可能成形。據(jù)此分析，古人很可能不制作陶模，而是用車板輪制法直接車制出劍首范。

一般認為，要保持銅液的高流動性，必須采用獨特的合金配方，然后采用預(yù)制和套接技術(shù)將劍首和劍體連接在一起。大部分的同心圓劍首也確實如此。但最近丁忠明團隊對山東新泰周家莊出土青銅劍的研究，給我們提供了新的認識。

該團隊采用X射線探傷機、CT檢測3把同心圓劍首，檢測結(jié)果顯示，3把同心圓劍首采用了2種鑄造技術(shù)——渾鑄技術(shù)和鑄接技術(shù)。其中M61：3采用了混鑄技術(shù)，M24：2采用2段式鑄接，M1：55采用3段式鑄接成形。另外CT掃描發(fā)現(xiàn)，同心圓劍首鑄件的榫頭分為主榫頭和次榫頭，主榫頭用于附件與主體的牢固連接，次榫頭用于防止附件的脫落。主、次榫頭設(shè)計獨特、合理、規(guī)范，獨具匠心。設(shè)計結(jié)構(gòu)的重現(xiàn)有助于對古代連接技術(shù)有一個更為全面、精確的了解，同時認識到古代工匠簡易、實用的設(shè)計理念。

菱形紋

菱形紋是東周兵器表面的一種裝飾，多由雙線交叉構(gòu)成，至鋒部菱形逐漸縮小，大多數(shù)線條勻稱規(guī)整，僅在個別兵器上偶見劃線不準而不在一直線上的現(xiàn)象。線條交叉處又飾有多種形狀的圖形，或直線、或菱形、或橢圓。經(jīng)氧化以后紋飾呈暗黑色，所以有時候也被稱為“菱形暗格紋”。

最早注意中國青銅兵器表面現(xiàn)象的外國學(xué)者可能是法國考古學(xué)家衛(wèi)松（AndreVaysonde Pradenne）。1922年，他在法國考古學(xué)雜志上發(fā)表周代銅戈等兵器的化學(xué)成分，并認為“菱形暗格紋”可能是外鍍形成。20世紀三四十年代，中國兵器史研究先驅(qū)周緯先生也注意到這一現(xiàn)象。20世紀70年代，美國華盛頓佛利爾藝術(shù)館、加拿大多倫多大學(xué)、復(fù)旦大學(xué)和北京鋼鐵學(xué)院等單位開展了初步研究工作。

佛利爾藝木館的齊思（f W.T.Chase）博士和多倫多大學(xué)的弗蘭克林（U.M.FrarkLin）教授等對菱形紋飾矛進行了化學(xué)成分和金相分析，并對其形成工藝進行了推測，認為紋飾是采用植物酸或酸性天然鹽進行蝕刻，然后運用某種浸取或滲透工藝形成。復(fù)旦大學(xué)等單位通過X熒光非真空分析方法對越王勾踐劍的基體與紋飾進行成分分析，證實基體為錫青銅，紋飾為含錫較高的銅合金，認為劍身花紋為硫化處理形成。2000年上海博物館譚德睿團隊對菱形暗格紋研究并發(fā)表成果：通過鑄造成型法、表面激冷法、表層合金化工藝、擦滲工藝、熱浸滲工藝、金屬膏劑涂層等工藝對紋飾進行模擬實驗，經(jīng)多種模擬試驗篩選后，確認金屬膏劑涂層工藝能在青銅兵器基體上形成表面反應(yīng)層，該層中的細晶結(jié)構(gòu)和成分與文物標本非紋飾區(qū)表層的細晶區(qū)中的結(jié)構(gòu)和成分一致，是一種符合當時條件的表面細晶技術(shù)。由此判斷，該工藝為東周時期采用的菱形紋飾處理工藝，將金屬膏劑規(guī)則地涂覆于劍的表面，經(jīng)處理后，無膏劑的部分仍呈現(xiàn)錫青銅的黃色，有膏劑的部分因含有較高的錫而呈現(xiàn)銀白色，由此可知當時制成的是表面呈黃白相間的美麗紋飾。

但這一研究成果受到青銅器范鑄專家董亞巍研究員等人的質(zhì)疑，他們認為青銅劍或矛的菱形紋飾制作方式分為三種，一種在劍體表面鑄出菱形紋的凹槽后焊入錫料，望山一號墓的越王勾踐劍即如此，其制作工藝與大多數(shù)商周青銅禮器上陰刻紋飾及銘文的制作方法一樣，通過粘貼泥條、泥片來完成菱形紋飾制作。具體方法是先用毛筆或畫針在劍范表面起稿，然后用泥條、泥片照稿粘貼到泥范表面，銘文的制作與此相同。兩塊范都制作完成后，對合好并外糊草拌泥，經(jīng)陰干、焙燒成陶范，澆鑄后即得到具有凹槽式菱形紋飾及銘文的劍體。鑄好劍體之后，在凹槽內(nèi)填入錫料，打磨后即可呈現(xiàn)出菱形紋飾。越王勾踐劍采用此法制作菱形紋，是當時普遍應(yīng)用的常規(guī)技術(shù)，是與時代同步的。

第二種是劍鑄好并加工后，用毛筆蘸著某種液體在劍體表面描繪出的菱形紋，安慶博物館藏紋飾劍即屬這種，紋飾為黑色，微觀下紋飾區(qū)與非紋飾區(qū)在一個平面。

還有一種可能采用了刻蝕法制作菱形紋飾，微觀下非紋飾區(qū)低于紋飾區(qū)。譚德睿團隊研究的“金屬膏劑涂層工藝”可能性不大。

關(guān)于錯金銘文制作工藝，實際操作時，如果先填錫后錯金，銘文槽確實會被錫占滿，但因為錫的硬度很低，再刻出槽來并不成問題。所以這一點并不需要考慮，更不是勾踐劍的設(shè)計缺陷。紋飾區(qū)塌陷的問題，承蒙上海博物館丁忠明兄告知，他做過相應(yīng)實驗，當溫度和時間適合時，錫會滲入劍體內(nèi)部而形成塌陷。

到目前為止，已經(jīng)基本否定了“硫化說”和“植物酸腐蝕”的可能，通過科技手段也已確認紋飾是由高錫合金形成，爭議的焦點是如何制作或者二次加工紋飾的問題。譚德睿團隊通過模擬古代工藝，經(jīng)過篩選和比對，認為通過金屬膏劑涂層工藝可以獲得和古劍一致的裝飾效果。而董亞巍團隊對此表示反對，并提出了鑄槽填錫的方式可能是菱格紋的技術(shù)路線，由于董亞巍團隊沒有進行實驗，這一路徑是否可行，尚需進一步驗證。

目前僅憑肉眼觀察和觸摸，我們就可以直觀地發(fā)現(xiàn)菱格紋兵器似乎各有不同，丁忠明對新泰周家莊兩柄菱格紋劍做的金相測試也有不同。這當然可以歸結(jié)為同一工藝某個環(huán)節(jié)如溫度、時間把控不一所致，也可能是埋藏條件等因素的影響。但我們參照對早期“錯金”器的研究，包含“刻槽錯金”“金汞劑鎏金”“貼金箔”三種技術(shù)路線。而這些現(xiàn)成技術(shù)會不會影響或啟發(fā)匠師們對菱格紋技術(shù)不斷改進？周邊地區(qū)會不會采取不同的技術(shù)路線對吳越菱格紋進行仿制呢？這些都是需要考慮的問題。解決這個問題還需大量的標本和測試，特別是對斷面的檢測尤為關(guān)鍵，有無預(yù)留的槽狀結(jié)構(gòu)，在斷面應(yīng)該可以看到。因此目前，我們只能說菱格紋是一種高錫合金技術(shù)形成的紋飾，但技術(shù)路線尚需繼續(xù)探討。

至于青銅劍表面二次加工形成高錫紋飾，不外兩條路徑：其一，直接在劍坯表面涂畫紋飾，然后加熱滲入劍坯；但兩面均有紋飾，如何保證高溫熔融狀態(tài)下錫液的流向，特別是朝下的一面，錫液很容易淌失殆盡，值得進一步討論。其二，在類似外范的陶泥上按照劍坯和花紋的形狀刻好淺槽，將錫料填在槽內(nèi)，然后將劍坯夾在兩塊范之間入爐焙燒，以類似渡稿的方式將花紋過到劍坯上。無論如何，古代匠師技術(shù)路線一定是簡便可行的，不會太復(fù)雜，期待更多的測試和實驗最終能解決這一謎團。

本文完成后上海博物館丁忠明兄審閱了全文，并作了進一步修改，部分圖片由丁忠明兄提供，蘇州博物館姚晨辰兄協(xié)助拍攝了本館照片，在此謹表謝忱！

（作者為蘇州博物館副館長、研究員）