如何把握青銅劍的鑄制工藝邏輯特徵
青銅劍大概起源
對於劍的範鑄工藝研究，從制模、制範到鑄製成整劍的模擬試驗上，以及和大量的出土文物的對比下，湖北鄂州博物館老館長董亞巍先生，採用範鑄邏輯進行推理式闡述的有關觀點，在下面介紹中，將結合他的大量研究成果和大家聊聊。
據現在掌握的資料看，劍大概起源於商末周初。1956—1957年，在陝西長安張家坡第206號西周墓出土了一把西周初期的短青銅劍，全長二十七釐米，其形狀像細長的柳葉，這是我國目前出土年代最早的青銅劍。同樣的柳葉形青銅劍，後來又在北京琉璃河53號墓和陝西寶雞竹園溝1號墓都出土過。這種劍都很小，實際上和匕首差不多，主要用來防身衛體，在車戰盛行的戰爭中並不常用。
春秋戰國時期，兼併戰爭連綿不斷，各諸侯國為了在戰爭中獲勝，便不斷地改進和大量製造各式各樣的武器。由於騎兵和步兵在當時戰爭中起著重要的作用，而青銅劍是步兵與騎兵必備的武器之一，從而得到迅速發展，在兵器中佔有特殊的地位；擁有多少乘兵車，又是當時各諸侯國軍事實力的一個重要標誌。而青銅矛是這個時期兵車上的五種最主要的兵器之一，其重要性可想而知。到了春秋時代，青銅劍的形制有了變化(以柱脊劍為主)，且長度增大，一般多在二十八至四十釐米之間。到這個時候，劍才得到軍事家的重視而逐步登上了戰爭舞臺。不過，由於這種類型的劍主要用前刺，而不利於劈砍。因此，劍在這—時期的車戰中依然不佔重要位置。
但是，在我國東南吳越地區，由於具體的歷史條件的緣故，青銅劍卻已成為當時當地步兵作戰的主要短兵器。因為吳越地處江南水鄉，盛行於中原的車戰在這裡無法進行。為了適應這種客觀條件，吳越軍隊的主力不是車兵，而是步兵。由於劍輕便鋒利，適用於近戰，所以劍便成為步兵的主要短兵器。正因為這樣，春秋時期吳越地區的鑄劍技術遠遠超過中原各國。楚滅越後，越國精湛的鑄劍技術又傳到楚。因此，吳、越、楚被譽為“寶劍之鄉”，流傳著很多優美動聽的關於劍的傳說和神話，出現了許多傳奇式的鑄劍大師，其中歐冶子、風胡子、干將、莫邪等最為著名。解放以來，陸續出土了一批吳越的寶劍，其中較重要的有山西原平峙峪的吳王光劍，湖北襄陽蔡坡12號墓的吳王夫差劍和河南輝縣的吳王夫差劍，湖北江陵的兩把越王劍。
特別是湖北江陵望山1號楚墓出土的越王勾踐劍，更是稀世珍寶。這把劍總長五十五點七釐米，柄長八點四釐米．身寬四點六釐米，劍身滿飾菱形紋，劍格兩面以藍色琉璃鑲嵌花紋。劍身靠近劍格處有“越王鴻(勾)淺(踐)自作用劍”八字鳥形銘文。全劍保存完好．刃部仍極鋒利。據分析鑑定，主要用錫青銅鑄成，並含有少量的鉛和微量的鎳。這樣的劍一般是禮儀用劍，很少用來廝殺。
中國古代有個季札掛劍的故事。季札，春秋時吳王壽夢第四子，稱“公子札”，是一位與江陰曆史淵源有關的古代賢人。傳為避王位“棄其室而耕”常州武進焦溪的舜過山下，人稱“延陵季子”。延陵季子要到西邊去訪問晉國，佩帶寶劍拜訪了徐國國君。徐國國君觀賞季子的寶劍，嘴上沒有說什麼，但臉色透露出想要寶劍的意思。延陵季子因為有出使上國的任務，就沒有把寶劍獻給徐國國君，但是他心裡已經答應給他了。季子出使在晉國，總想念著回來，可是徐君卻已經死在楚國。於是，季子解下寶劍送給繼位的徐國國君。隨從人員阻止他說：“這是吳國的寶物，不是用來作贈禮的。”延陵季子說：“我不是贈給他的。前些日子我經過這裡，徐國國君觀賞我的寶劍，嘴上沒有說什麼，但是他的臉色透露出想要這把寶劍的表情；我因為有出使上國的任務，就沒有獻給他。雖是這樣，在我心裡已經答應給他了。如今他死了，就不再把寶劍進獻給他，這是欺騙我自己的良心。因為愛惜寶劍而違背自己的良心，正直的人是不會這樣做的。”於是解下寶劍送給了繼位的徐國國君。繼位的徐國國君說：“先君沒有留下遺命，我不敢接受寶劍。”於是，季子把寶劍掛在了徐國國君墳墓邊的樹上就走了。徐國人讚美延陵季子，歌唱他說：“延陵季子兮不忘故，脫千金之劍兮帶丘墓。”
青銅劍的體積相對其它鏃、矛、戈等小體積兵器是大點，鑄制工藝也相對複雜，留下的信息量也相對多點。鑄制工藝留下的特徵對範鑄邏輯性推理研究有一定的幫助。劍，是我國古代一種刺殺短兵器，一般由“身”和“莖”兩部分構成。劍身中線突起稱脊，脊兩側成坡狀稱“從”，從外的刃稱“楞”，劍身前端稱“鋒”。“劍莖”即劍把，有圓形和扁形兩種。莖端稱首，莖和身之間有的有護手的“格”。劍既可以佩帶，又可以手持。
但是，劍的種類並非一樣，目前出土的常規種類已不少，鑄制各種劍的技術，更是工藝繁多。從目前已發表對鑄劍工藝的研究看，只是作了一些科學檢測，如化學成分分析，從而知道東周青銅劍大致的合金比例範圍。作了一些金相分析，從而知道了劍合金的金相結構及機械性能。但是，這些分析屬於微觀，都是眼睛看不見的問題，這些問題的破解，並不能解釋各種劍是如何制模、如何制範、怎樣被鑄製出來的。
青銅劍範鑄特徵
目前青銅劍的仿製，基本全是用失蠟法，包括做出範鑄痕跡特徵的失蠟澆鑄。因此我們先來談談現代的失蠟法。失蠟法指用容易熔化的材料，比如用黃蠟（蜂蠟）、動物油（牛油）等製成所鑄器物的蠟模。用細泥漿在蠟模表面澆淋一遍，使蠟模表面形成一層泥殼。然後在泥殼表面塗上耐火材料，待其慢慢硬化就做成了鑄型。最後再用高溫烘烤此型模，使蠟油不耐高溫熔化流出鑄型，從而形成空的型腔，趁其型腔是高溫狀態，再向型腔內澆鑄銅液，凝固冷卻後出器。失蠟法也稱熔模法。這樣製得的器物無範痕，光潔精密。
我們看見稜角分明的戰國青銅劍都是成品，戰國時代劍的範鑄工藝，早已離我們遠去。多數研究者認為一般素格素首的戰國劍幾何形狀較為簡單，兩塊範對合就可鑄成，這似乎未見到對此提出異議。因此，我們可以發現在一次性澆鑄的青銅劍金屬材質上，可以得出一個相對統一的信息：
一個模腔可以直接澆鑄銅水，造出一把完整的青銅劍，包括劍的所有部分的，其整個劍體的金屬合金材料應該是一致的，他的鏽色也應該根據銅合金的含量，而發生基本一致的鏽蝕變化。
下面我們來看看一把劍，從觀察劍的鏽色，我們不難發現，劍身明顯呈淺綠鏽、劍格和劍柄及劍首呈黑漆古。黑漆古的鏽色形成主要是含錫量高。因此，從同一把青銅劍的金屬材質鏽色的差異性上，可以判斷出是否是現代失蠟法制作。
上圖為戰國墓葬出土的越王丌北古劍，藏安慶博物館。此劍素格素首，具有兩個紋飾箍。格及首的表面鑄有凹銘文，銘文為一錯金一錯銀間隔排列。從左下角X 光片中顯示的結構可以認定，此劍的首為分型鑄造後再與莖鑄接。通過調查發現，凡具有同心圓的首，多是採用了此劍的這種分鑄鑄接工藝，而此劍首並非同心圓，也採用了這一工藝，是因首上有鑄銘及錯金等特殊工藝。
這兩把戰國劍的莖部，上面綠色的為同一把劍莖部的兩個角度，此劍是鄂州市博物館的發掘品。宏觀上可看到的現象是，在此劍的莖部中間，明顯夾了一塊銅板，在莖的後邊，不但有子母扣式的接痕，還有一長方形的鉚孔，末端缺首。旁邊灰色劍為宜城博物館的發掘品，此劍亦缺首，其餘部位完整。宏觀上可看到的現象是，在莖部的斷面上，外面包著裡面的銅芯子，內外之間生長了一圈緣鏽。在戰國墓葬出土的劍中，常能見到缺首現象，在鄂州市戰國墓葬出土約100 把劍中，缺首者至少佔15%以上。因此，可以說我們見到的戰國劍，有相當數量不是一次性整鑄的，至少是兩次或三次甚至四次鑄成。
下面說明一下，分鑄鑄接工藝的六個現象。
其一，劍體上劍身與劍柄的顏色不同。在許許多多發掘出土及藏界的戰國青銅劍表面，可以看到兩種顏色(不含複合劍、全黑色劍及全綠色劍)，從部顏色淺、格部至首部顏色深得發黑，這是多數劍的現象。既然整鑄就應為同一合金，同一合金前提下，格至首部的顏色，與從部不應有如此大的差異。如果大多數劍從格部至首部為分鑄的話，因為採用了不同的含錫量，致使表面顏色一定是不同的。
其二，莖部的紋飾箍是分模製範的。如越王丌北古劍莖上兩個紋飾箍一樣，許多劍的莖部具有紋飾箍。在這些劍的莖上，往往能看到順著格兩邊有範痕通過兩個紋飾箍直至首部。如果採用現代失蠟法技術鑄造這種紋飾箍是沒有問題，但一定在整劍的金屬顏色上出現一致性，如果從分鑄的模範關係而論，紋飾箍上的一週紋飾細而外凸，其餘部位凹進，不是分鑄的話，翻範容易，而脫模難，翻好的範難以從模上順利脫出。因此，紋飾箍是分模製範的。
其三，格部與從部的接合部位，無法用機械加工清角，是分鑄的主要特徵。凡表面經過加工的青銅劍，其格部與劍身接合部位的內角較為尖銳，現代機械將這種性質的角稱之為清角。大多數劍的從部自格至鋒有三條線，都呈現了稜角分明的加工態。稜角分明體現在兩個面的從與鍔(刃)的分界線上，這兩條線一直通到鋒，兩從中間的脊線也一樣，在兩從上難以看到磨痕。如果採用手工打磨，稜角都會被磨禿。靠手工不會達到稜角分明的效果，說明大多數劍經過了鑄後的機械加工。這種加工態一直到格下的拐角，但不論採用手工打磨還是採用機械加工，也不論機械加工是橫向還是縱向，格部與從部接合部位的內角，皆不可能被加工出清角。
其四，莖上的鉚釘起防脫作用。在一些劍的莖部，可看到明顯的鉚釘，如湖北望山一號墓出土的越王勾踐劍就是一例。勾踐劍的鉚釘是在靠近首的莖部，而有些劍的鉚釘卻在靠近格的莖部。從劍的結構而言，有同心圓的首多是與莖鑄接的，既然鑄接，因為首與莖容易脫落，所以再上鉚釘。
其五，劍脊的凸線是先整鑄一根劍身加工出來的。有相當一部分劍的脊部凸起一條直線從格下至劍鋒，其剖面如同切開的一個很小的半球。我們可以假設用輪子橫向磨削這種劍體，很明顯，橫向磨削行不通，輪子必然會將脊部凸起的線磨平，況且輪子的直徑與劍寬的比例應遠比圖中輪子大。通過設想圖可知，鑄劍後橫向加工後，是不會留下我們看到脊部凸起一條半圓直線的劍。
其六， 稜角分明的鍔部是怎樣磨製出來的。荀子在《強國》篇裡對鑄劍的描述那樣：“…然而不剝脫，不砥厲，則不可以斷繩…”，這裡說得十分明白，剛鑄出的只是個連繩子都割不斷的毛坯，多數劍的鍔與從接合部位，在劍身兩個面會出現從格至鋒稜角分明的四條線，很少看見線條有彎曲現象。鑄後靠手工打磨，難以達到如此現整的程度，應當是採用了某種類似砂輪的機械設備磨削而成。假設劍體整鑄後縱向磨削加工的工藝分析設想圖，從圖中可知，凡一次性鑄有格的劍，不論是寬格、窄格或紋飾格，既使將輪子的磨削麵製成弧形，都會由於格與從之間有內角，且格高於從，致使輪子不可能磨到格與從的內角處。尤其格部中間多屬於上翹向劍從方向的格，所以只有分鑄才能解釋劍身清角的問題。
青銅劍鑄制工藝
同心圓劍首的製作，有的研究成果認為是用木製泥刮做成，但，從微觀觀察許多出土同心圓劍首的製作，似乎是用圓芯壓制後旋轉提拔製成，在同心圓的立壁上，有一個出脊楞，這是木製泥刮做不出來的澆鑄特徵。同時具有同心圓首的劍多為三段鑄接。從以上所述這些現象的邏輯性可以認定，劍體採用了機械加工，加工時是不應有格的存在。如果格與從整體鑄造，就不可能採用機械加工。不採用機械加工，目前我們所看見的春秋戰國青銅劍的劍脊線和刃線是無法與格的結合部，進行清角的。兩者之間，只能佔其一。
從鄂州市博物館藏另外一把戰國墓葬中出土的窄格劍觀察，此劍有鏽蝕、有裂縫，正好從格部裂開。從裂開的格部縫中可清楚看到莖內有內莖與從為一整體，格及筒形莖為鑄接，即此劍為兩段鑄接。之所以能看到裡面的原始內莖，是因原始的內莖與後鑄接的外莖之間生長的鏽包，鏽包越長越大，終於將後鑄接的外莖頂破，形成了一個結構剖面。如果內外莖之間沒有鏽蝕及開裂，很難發現此劍的莖部為鑄接。此劍可以說明格為後鑄接，是先鑄一個無格有內莖的劍身，並磨削加工完成以後，再鑄接格及外莖。也就是說，我們看到的相當數量的劍莖分兩層，有內莖較細，與劍身為整體，鑄接格時莖外又包了一層莖，在無格的劍身上進行縱向及橫向磨削加工，什麼問題都不存在了。當將劍身兩個面都加工完成後，再將劍身夾在格範中鑄格及外莖，這應是戰國青銅劍的一種範鑄工藝。
再看另外一個戰國紋飾格劍的殘件，此殘件正好有劍身劍格及劍莖，總長約6.5cm。宏觀觀察，此件渾然一體，從部生成了淺綠漆古，格稍黑，莖與格整鑄無疑，格與從亦似一次鑄成，只是莖內插入一截八方形紅色銅料不知起什麼作用。紅色的八方形銅料為斷茬，不知未斷前的長度是多少，與淺綠色的從部形成了鮮明的色澤對比。為查清銅料與格是什麼關係，採用X 射線對此殘件作了探傷檢測。從X 光片中，看到格與從為整鑄，並無分鑄痕跡，插入的八方形銅料只能看到格與莖有明顯界線，而插入的深度卻不明顯。這是由於紋飾格中間厚度大，格與從是疊壓關係，X 射線無法拍出縫隙，膠片上就不能成像。那麼，這張X 光片沒有解決疑難問題。
通過對此殘件的觀察研究，發現從部加工態明確，格與從接合部位的內角尖銳，機械加工及手工打磨均不可能實現，從範鑄邏輯學角度，認定此紋飾格沒有與從整鑄的可能。如果是鑄接，由於從部經過了加工，鑄接後有可能看不到接痕。我們將紋飾格加熱，使之逐漸得到體積膨脹，將從部夾牢在虎鉗上用木料墊著格部敲打木料，敲打了相當一陣子後，發現似乎有鬆動，繼續敲打，逐漸慢慢將紋飾格從從部退了下來。至此，一個對鑄劍工藝新的認識得到了證實。格被退下來後，發現紋飾格內生長了一些紫色的類似雲母閃閃發亮的硫化亞銅，並且紋飾格再也按不到原來的位置了。
這張圖為上述殘劍經加熱後逐漸脫開格的圖。由於被鑄入到格內部的劍身及莖被長期封閉，劍身末端在格內的表面與格外表面生成了截然不同的色澤。因受2000 多年的埋藏，暴露在外的劍身表面生成了一層淺綠漆古，被鑄入格內部的劍身及莖卻基本保持了原始鑄態層，只有紅色的十分輕微的鏽層，致使未退格之前被誤認為是兩種不同的合金，這也是誤認為格中插入了八方形紅銅條的原因。這樣就不難理解，前面我們舉例的莖中夾入的銅板的那把劍，其實是與劍身為整體的莖，外面為後鑄接的外莖。
這把殘劍有同心圓首、紋飾格，莖殘長約12cm，此劍亦為紋飾格，其格部的寬度只有約4cm，通體黑漆古色。莖部兩個綠色箭頭所指範圍內，可清楚看到兩條接痕。由於不是一爐銅液所鑄，鑄接範圍內的顏色也與其它部位明顯不同。由此可以認定，此劍同心圓首為鑄接無疑。由於格的一個側面有破損，正好又形成了從部被鑄入格中的一個局部的剖面，在兩個紅色箭頭所指之處，為格兩邊包著從的兩條縫，可看到這把劍的從部被鑄入紋飾格中明確無疑。
近年發現貴州普安銅鼓山遺址出土有戰國陶質劍莖模與石質劍身範，說明莖與從有分開制模、制範的現象。既然戰國時期的邊遠地區尚且如此，中原地區更應分鑄。查閱侯馬東周鑄銅遺址資料，又見到一個格部的範殘塊，應是鑄接格用的範。
整鑄還是分鑄，我們曾多次作過模擬實驗，證明錫青銅液不能直對著錫青銅或紅銅澆鑄，否則，一秒鐘左右1cm 厚的銅料即可被銅液衝出個約2cm 直徑的孔洞。假設將錫青銅或紅銅料夾在範中，澆鑄時銅液是從被夾料的側面流過，由於沒有直對著衝，被夾料就可以不被銅液熔化，如許多青銅容器的墊片沒有熔化就是例證。在鑄劍工藝中接鑄格時，也存在同一問題，如果澆鑄時銅液溫度高，很容易造成接口處被熔化成整體。
至於越王劍的劍身紋飾，有鑄紋與鑄後作紋兩種。鑄紋是刻在模上的凹紋，亦有可能用泥料粘貼在範面成凸紋，兩者都可鑄出凹槽式稜格紋，越王勾踐劍即屬於這一種。還有一種鑄後繪製的紋飾，是鑄制完成以後將某種物質按照紋飾規律塗抹在劍表面形成色澤反差。這張圖為兩把紋飾劍的局部，左邊為越王勾踐劍，右邊為安慶博物館藏戰國紋飾劍。紅色箭頭所指之處，是越王勾踐劍的紋飾盡頭形成的凹槽，看實物此鑄槽的深度約1mm。由於這些凹槽內顏色的反差，在劍的兩邊形成了鋸齒形槽頭。右邊安慶館的這把紋飾劍為鑄後手工繪製的，可看到紋飾的線條粗細有明顯差異，橢圓形紋不規整，處處顯示出手工的不準確性。因不形成凹槽，繪製的紋飾與劍表面是平的，因此，紋飾的盡頭在劍的兩邊鍔部沒有鋸齒形的槽頭，而是截然的。
小結：
下面我們在梳理一下，從制模及制範角度看，首先制模不容易製作成劍格與從那麼尖銳的內角，既使製作出了尖銳內角的模，翻範時泥料也不可能將尖銳內角處處填充實，並且脫模時泥範很容易被夾掉或被粘掉尖銳部位。越王勾踐劍的格就是這樣的，亦為鑄接方式。通過採用範鑄邏輯對以上問題的發現，及採用無損滲透探傷技術，對多品種戰國劍的檢測，基本可以認定，凡從部經過機械加工到格部內角，並留下尖銳內角的青銅劍，都是採用了先分別鑄出無格的劍身，經加工後再夾在範中鑄接劍格及莖。分鑄的劍身採用縱向磨削加工不構成問題，橫向開刃亦不構成問題，劍身採用含錫小的合金，以增強韌性再鑄接格、莖，致使色澤不同。近格及近首的鉚釘，是為加強鑄接的牢固性，紋飾箍是單另制範，與莖整範整鑄或與莖分鑄箍後鑄接都有可能也都易操作。並且很大可能性是使用了軟泥料臨時進行造型鑄接格及莖的工藝操作。如果使用了軟泥料鑄接，其格、莖、紋飾箍的造型問題就徹底得以解決了。
本文中大部分文字以及圖片引用了董亞巍老師的文章，在這裡感謝董老師對社會作出的貢獻。
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