鑄鐵術

商周時期高度發展的青銅冶鑄業，從生產能力到礦石燃料整備、築爐、制範技術，為鑄鐵技術的發明和迅速發展提供了前提。最初的鑄鐵件，形制與同類青銅鑄件相近。鐵礦石由豎爐熔鍊，得到鐵水後直接用陶範鑄造。早期的鑄鐵都是高碳低硅的白口鐵，性脆硬，易斷裂。為使鑄鐵能製作生產工具，戰國前期發明了韌性鑄鐵，通過脱碳熱處理和石墨化熱處理，分別獲得脱碳不完全的白心韌性鑄鐵和黑心韌性鑄鐵[金相組織(黑心韌性鑄鐵)]。

戰國中期以後，鑄鐵器逐步取代銅、木、石、蚌器，成為主要的生產工具，出土實物有犁、鏵、鏟、鐮、鋤、斧、錛、鑿等。對鐵器的大量需求，促成了鐵範（鑄鐵金屬型）的發明。1953年河北興隆燕國冶鑄遺址出土的鐵範，曾用來鑄造鐵斧、鋤、鐮和車具。 ^[1] 

在歐洲，14世紀煉出生鐵；白心韌性鑄鐵的生產技術1722年由法國發明；黑心韌性鑄鐵是1831年在美國問世。 ^[2] 

秦漢時期，冶鐵業有一個很大的發展。漢武帝實行鹽鐵官營，在全國設立49處鐵官，促進了鑄鐵技術的推廣和進步。漢代已有爐膛容積達40～50立方米的鍊鐵爐，使用人力、畜力和水力鼓風。南陽瓦房莊冶鐵遺址有專設的鑄鐵工區和高約 2米的化鐵爐。鐵範的應用在漢代更為普遍，除直接用來鑄造各種生產工具和構件外，後來還用以鑄造成形鐵板，再通過脱碳熱處理得到鋼質板材，用以鍛打成形器件。公元10世紀已能鑄造重達50噸的特大型鐵鑄件。

鑄鐵熱處理技術在此期間有明顯的進步。由於鑄鐵都用木炭熔鍊，碳含量大都在共晶點附近，而其他元素含量較低，屬於較純的鐵碳合金。不少器件用鐵範鑄造，壁厚一般在3～5毫米，屬於薄壁鑄件。在實踐中，已採用了較為合理的熱處理規範，因而所得韌性鑄鐵件質量較好。白心韌性鑄鐵件多數處理完全，很少殘留滲碳體和析出石墨。黑心韌性鑄鐵件多數以鐵素體和珠光體為基體，一部分以鐵素體或珠光體為基體，石墨形狀與現代同類材質相近。特別是西漢後期已出現具有球狀石墨的高強度鑄鐵，如鞏縣鐵生溝出土的鐵,在鐵素體-珠光體基體上均勻分佈着典型的圓度較好的球狀石墨，偏光下呈放射性狀蝕、石墨高温分解、掃描電鏡等多種手段檢測，證實與現代球墨鑄鐵中的石墨球相似，被認為是鑄後經退火形成的。這些工藝在南北朝時期仍被使用，對封建社會前期生產力的發展起了重要作用。同時，生鐵冶鑄作為中國古代冶鐵業的技術基礎，對鋼鐵冶煉的發展有深遠的影響。

鑄鐵在封建社會後期廣泛用作農具(如犁和犁鏡)、煮鹽用牢盆、鐵炮和藝術鑄件等。公元10世紀已能鑄造重達50噸的特大型鐵鑄件（如河北滄州鐵獅子）。五代以後，鐵建築物增加，如有湖北當陽的北宋鐵塔。唐宋時期南方冶鐵生產發展迅速，湖北、湖南、廣東、福建等地的鐵都以質地良好著稱。廣東佛山成為著名的冶鑄中心，所產鐵鍋遠銷東南亞。泥型鑄造、鑄鍋等傳統鑄鐵工藝於近代仍被使用，在生產中起了一定作用。

現代所知的早期鑄鐵器件如江蘇六合鐵丸、湖南長沙鐵、鐵鼎等，其年代都在公元前6世紀左右,這與《左轉》昭公二十九年(公元前 513)“賦晉國一鼓鐵以鑄刑鼎”的記載是相符合的。

中國早在公元前4世紀就發明了冶煉和鑄造生鐵的技術並運用其達2000年之久，研究人員李延祥博士認為，提起中國的科學技術發明，人們通常首先想到的是造紙術、活字印刷、指南針、火藥這四大發明，這是以對西方近代文明的推動和影響程度為標準的，也是歐洲學者提出的。如果以對中國文明的發展所起的作用為標準把中國古代的創造發明排序的話，鋼鐵技術應排在第一位。 ^[1]