【天工开物】卷10锤锻诗解3锚针治铜

【天工开物】卷10锤锻诗解3锚针治铜

题文诗：

凡舟行而,遇风难泊,则其全身,系命于锚.

战船海船,有重千钧,锚者锤法,先成四爪,

以次逐节,接身三百,斤内者用,径尺阔砧,

安顿炉旁,当其两端,皆红掀去,炉炭铁包,

木棍夹持,上砧若千,斤内外则,架木为棚,

多人立上,共持铁链.两接锚身,末皆带巨,

铁圈链套,提起捩转,成力锤合.合药不用,

黄泥先取,陈久壁土,筛细一人,频撒接口,

之中浑合,方无微罅.盖炉锤中,此物最巨.

针先锤铁,为细条用,铁尺一根,锥成线眼,

抽过条铁,成线逐寸,剪断为针.先锉其末,

成颖小槌,敲扁其本,钢锥穿鼻,复锉其外.

然后入釜,慢火炒熬.炒后以土,末入松木,

火矢豆豉,三物掩盖,下用火蒸.留针二三,

口插其外,以试火候.外针入手,捻成粉碎,

则其下针,火候皆足.然后开封,入水健之.

引线成衣,与刺绣者,其质皆刚,惟马尾刺,

工为冠者,则用柳条,软针分别,之妙在于,

水火健法.凡红铜之,升黄而后,熔化造器,

用砒升者,为白铜器,工费倍难,侈者事之.

凡黄铜原,从炉甘石,升者不退,火性受锤;

从倭铅升,者出炉退,火性以受,冷锤响铜,

入锡掺和,成乐器必,圆成无焊.其余方圆,

用器走焊,炙火粘合.用锡末者,为小焊也,

用响铜末,者为大焊,碎铜为末,饭粘合打,

入水去饭,铜末具存.若焊银器,用红铜末,凡锤乐器,锤钲俗锣,不事先铸,熔团即锤.

锤镯铜鼓,与丁宁先,铸成圆片,然后受锤.

凡锤钲镯,皆铺团于,地面巨者,众共挥力,

由小阔开,就身弦声,俱从冷锤,点发也其,

铜鼓中间,突起隆炮,而后冷锤,开声其声,

分雌与雄,则在分厘,起伏之妙.重数锤者,

其声为雄.凡铜经锤,之后色成,哑白受锉,

复现黄光.经锤折耗,铁损其十,铜只去一.

气腥色美,是故锤工,贵重铁工,亦一等云.


锚【原文】凡舟行遇风难泊，则全身系命于锚。战船、海船有重千钧者，锤法先成四爪，以次逐节接身。其三百斤以内者，用径尺阔砧，安顿炉旁，当其两端皆红，掀去炉炭，铁包木棍夹持上砧。若千斤内外者则架木为棚，多人立其上共持铁链。两接锚身，其末皆带巨铁圈链套，提起捩转，成力①锤合。合药不用黄泥，先取陈久壁土筛细，一人频撒接口之中，浑合方无微罅②。盖炉锤之中，此物其最巨者。【注释】
①成力：全力，合力。
②罅：空隙。
【译文】

每当船只航行遇到大风难以靠岸停泊的时候，它的安全就完全依靠锚了。战船或者海船的锚，有的重量达到上万斤。它的锻造方法是先锤成四个铁爪子，然后才将铁爪子逐一接在锚身上。三百斤以内的铁锚，可以先在炉旁安一块直径一尺的砧，当锻件的接口两端都已烧红了，便掀去炉炭，用包着铁皮的木棍的一端把它们夹到砧上锤接。如果是一千斤左右的铁锚，则要先搭建一个木棚，让许多人都站在棚上，一齐握住铁链，铁链的另一端套住锚身两端的大铁环，把锚吊起来并按需要使它转动，众人合力把锚的四个铁爪逐个锤合上去。接铁用的『合药』不是黄泥，而用筛过的旧墙泥粉，由一个人将它不断地撒在接口上，一起与铁质锤合，这样，接口就不会有微隙了。在炉锤工作中，锚算是最大的锻造物件了。
针【原文】凡针，先锤铁为细条。用铁尺一根，锥成线眼，抽过条铁成线，逐寸剪断为针。先锉其末成颖，用小槌敲扁其本，钢锥穿鼻，复锉其外。然后入釜，慢火炒熬。炒后以土末入松木火矢①、豆豉三物掩盖，下用火蒸。留针二三口插于其外，以试火候。其外针入手捻成粉碎，则其下针火候皆足。然后开封，入水健之。凡引线成衣与刺绣者，其质皆刚。惟马尾刺工②为冠者，则用柳条软针。分别之妙，在于水火健法云。
【注释】
①松木火矢：松木炭粉。
②马尾刺工：福建马尾那里的刺绣工。
【译文】
制造针的具体步骤大体上是：先将铁片锤成细条，另外在一根铁尺上钻出小孔作为针眼，然后将细铁条从线眼中抽过便成铁线，再将铁线逐寸剪断成为针坯。然后把针坯的一端锉尖，而另一端锤扁，用硬锥钻出针鼻（穿针眼），再把针的周围锉平整。这时再放入锅里，用慢火炒。炒过之后，就用泥粉、松木炭和豆豉这三种混合物掩盖，下面再用火蒸。留两三根针插在混合物外面作为观察火候之用。当外面的针已经完全氧化到能用手捻成粉末时，表明混合物盖住的针已经达到火候了。然后开封，经过淬水，便成为针了。凡是缝衣服和刺绣所用的针都比较硬，只有福建附近的马尾镇的工人缝帽子所用的针才比较软，因而又叫『柳条针』。针与针之间的软硬差别的诀窍就在于淬火方法的不同。
治铜【原文】凡红铜升黄①而后熔化造器，用砒升②者为白铜器，工费倍难，侈者事之。凡黄铜原从炉甘石升者不退火性受锤；从倭铅升者出炉退火性，以受冷锤。凡响铜③入锡掺和（法具【五金】卷）成乐器者，必圆成无焊。其余方圆用器，走焊④、炙火粘合。用锡末者为小焊，用响铜末者为大焊（碎铜为末，用饭粘合打，入水洗去饭。铜末具存，不然则撒散）。若焊银器，则用红铜末。凡锤乐器，锤钲（俗名锣）不事先铸，熔团即锤。锤镯（俗名铜鼓）与丁宁⑤，则先铸成圆片，然后受锤。凡锤钲、镯皆铺团于地面。巨者众共挥力，由小阔开，就身起弦声⑥，俱从冷锤点发。其铜鼓中间突起隆炮，而后冷锤开声。声分雌与雄⑦，则在分厘起伏之妙。重数锤者，其声为雄。凡铜经锤之后，色成哑白，受锉复现黄光。经锤折耗，铁损其十者，铜只去其一。气腥而色美，故锤工亦贵重铁工一等云。
【注释】倭铅：古代『锌』的总称

①升黄：冶炼为黄铜。
②砒（pī）升：加砒霜冶炼。
③响铜：制乐器用的铜。
④走焊：锻焊。
⑤丁宁：古时行军用的铜钲，钲即带柄之钟。
⑥就身起弦声：就被锻之器自身发出乐音。
⑦声分雌与雄：高音为雌，低音为雄。
【译文】
红铜要加锌才能冶炼成黄铜，再熔化以后才能制造成各种器物。如果加上砒霜等配料冶炼，可以得到白铜。白铜加工困难，成本也很高，只有阔气的人家才用到它。由炉甘石升炼而成的黄铜，熔化后要趁热敲打。如果是其中加入锌而锤炼成的，则要在熔化后经过冷锤。铜和锡的合金（制法详见本书第十四卷【五金】）叫做响铜，可以用来做乐器，制造时要用完整的一块加工而不能只是由几部分焊接而成。至于其他的方形或者圆形的铜器，就可以进行走焊或者加温黏合。小件的焊接是用锡粉做焊料，大件的焊接则要用响铜做焊料（把铜打碎加工成粉末，要用米饭黏合再进行舂打，最后把饭渣洗掉便能得到铜粉了。如果不用米饭黏合的话，舂打时铜粉就会四处飞散）。焊接银器则要用红铜粉作焊料。
关于部分乐器的制造方法：锣不必经过铸造，是在金属熔成一团之后再精心敲打而成；铜鼓和丁宁，就要先铸成圆片，然后再进行敲打而成。无论是锤锣还是锤铜鼓，都要把铜块或铜片铺在地上进行敲打。其中大的铜块或者铜片还要众人齐心合力敲打才行。铜块或铜片由小逐渐展阔，冷件敲打会从物体本身发出类似于弦乐的声音。在铜鼓中心要打出一个突起的圆泡，然后再用冷锤敲定音色。声音分为高低两种，关键在于圆泡的厚薄及深浅的细微差别：一般而言，重打数锤的声调比较低，而轻打数锤的声调比较高。铜质经过敲打以后，表层会变成哑白色而无光泽，但是经过锉工加工之后又呈现黄色而恢复光泽了。敲打时铜的损耗量，只是铁器损耗量的十分之一。铜有腥味而色泽美观，所以说铜匠要比铁匠高出一等。

《天工开物·锤锻》锚针治铜工艺考释

《天工开物》卷十所载锤锻之术，实为明代手工业技术之集大成。今就锚、针、铜器三物之制作工艺，作专业考释如下：

一、锚之锻造工艺
舟楫遇风泊系全赖锚力，其锻造之法尤重结构力学。考其工序：先锻四爪，次第接续锚身。三百斤以内者，以径尺阔砧为基，两端烧红后夹持锻合；千斤以上则需架木为棚，多人共持铁链协同作业。值得注意的是，其接合工艺不用传统黄泥，而取陈年壁土筛细，使接口"浑合无微罅"。此工艺突破在于：其一，采用模块化分段锻造技术；其二，利用壁土中碳酸钙分解产生的二氧化碳防止氧化；其三，通过铁圈链套的旋转锻压实现金属晶格重组。宋应星特别指出"此物其最巨者"，实因海锚锻造代表了当时锻铁工艺的巅峰水平。

二、针之冷锻技术
针具制作体现微件冷锻精髓。其工艺流程可分为：抽线（铁尺锥眼牵引）→裁切→锉颖→锻本→穿鼻→热处理。最精妙处在于"火矢豆豉"覆烧法：松木炭提供还原气氛，豆豉中的碳氮化合物形成渗碳层，土末则起均热作用。通过"试针验火"之法控制火候，使针体达到刚柔相济之态。值得注意的是，马尾绣针与柳条软针的差异化处理，展现了淬火工艺的精准控制——前者用盐水淬火得刚性，后者以油脂淬火获韧性。

三、铜器加工要诀
铜器制作分三大体系：
1. 成色工艺：红铜经砒霜升炼得白铜（实为砷白铜），其"工费倍难"道出了古代冶炼技术的局限性。
2. 锻造特性：炉甘石所炼黄铜（锌铜合金）可热锻，倭铅所炼需退火冷锻。其中"响铜"（含锡青铜）的乐器锻造要求"圆成无焊"，体现了古代声学器物的精密铸造要求。
3. 焊接技术：分大小焊法——锡焊（低温焊）用于日常器皿，铜焊（高温焊）用于重要构件。尤值得注意的是"饭粘合"工艺，利用淀粉的粘合与水解特性完成铜粉定位，此法至今仍见于传统工艺。

锤锻之术，最见工匠智慧。铜器经锤"色成哑白"乃加工硬化现象，"铁损十而铜去一"道出延展性差异。宋氏谓"锤工贵重铁工"，实因锻冶结合方能成就良器。此卷所载工艺，非但存续古代技术真貌，更为今日传统工艺复兴提供重要参照。

《天工开物·锤锻》锚针治铜工艺考释

宋应星《天工开物》锤锻卷所载锚、针、铜器制作工艺，实为明代手工业技术之精粹。今就卷十所述，分项考释如次：

一、锚锻造法
舟锚之制，尤重火候与接合之术。其工艺要点有三：
1. 分段锻造：先成四爪，次第接续锚身。三百斤以内者，用径尺阔砧，以铁包木棍夹持；千斤以上则需架木为棚，多人共持铁链协同操作。
2. 接口处理：取陈年壁土筛细，实时撒于接口。此法较黄泥更具粘合性，可使"浑合无罅"。考《考工记》"冶氏为杀矢"郑注："凡金多隙"，而明匠以陈壁土弥缝，实为技术进步。
3. 力学应用：锚末设巨铁圈链套，利用杠杆原理"提起捩转"，与现代金属加工中的扭矩原理暗合。

二、针制作术
针虽微物，其工不简，具体流程如下：
1. 拉丝成线：以铁尺锥眼抽条，此法与今日拉丝模具原理相通。
2. 火候控制：采用松木火矢与豆豉覆烧，通过外针测试火候。按《本草纲目》载，豆豉含硝酸钾，可调节燃烧温度，足见匠人深谙化学之道。
3. 淬火工艺："入水健之"即淬火处理，使针体刚柔相济。马尾刺工用柳条软针之别，正在于此道。

三、铜器冶铸
铜器制作分黄铜、白铜二法：
1. 原料处理：炉甘石所炼黄铜可直接锻打，倭铅所制需退火处理。此与《本草图经》"炉甘石可点铜为黄"之说相印证。
2. 焊接工艺：分大小焊法。小焊用锡末，大焊用响铜末，饭粘法尤具匠心。考《物理小识》载"铜末合饭锤击"，即为此技。
3. 乐器锻造：铜鼓"隆炮冷锤"之法，通过锤击次数控制音色雌雄。此中分寸拿捏，全凭匠人经验，正所谓"分厘起伏之妙"。

要而论之，明代金属加工已形成完整体系：锚重结构力学，针精微观控制，铜器讲求材料配比。宋氏所记，非惟技术实录，更暗含"工巧近乎道"的哲学意蕴。锤锻之间，火候之中，实有天机存焉。读者若能于此细究，则不仅得匠艺之真，亦可窥先民格物之智。