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确切地说不是铁炮取代了铜炮，而是钢炮取代了铜炮。钢有3个铜无法取代的优点：1、钢的耐膛压能力更强；2、铜身管没办法拉膛线，因为很快就会磨平，钢身管不会；3、钢炮炮管更薄，更轻便。
其实人类在用铁这种金属取代铜炮这件事上拥有天然的动力，原因就是铁比铜要便宜得多，而随着金属冶炼和铸造技术不断进步，廉价的铁炮拥有越来越高的性价比。但铁的热处理工艺相较铜是其实是相当复杂的，很长一段时间内，人们都无法解决铁中硫、磷等杂质的问题，而这些恰恰是杂质对铁的机械性能有致命的影响。而且铁由于更差的延展性，在高膛压的火药燃气的冲击下极容易发生断裂甚至炸膛。如果用铜来铸造，虽然同样存在杂质、沙眼，但铜的延展性更好，在受到高膛压时会以塑性形变来承受，这样就避免了炸膛。世界上早期出现的火炮几乎全部是青铜炮，比如世界现存最早的火炮——国博保存的至顺三年的元代火炮就是一门青铜炮，出土的明代早期的盏口炮和手铳均为铜制。
世界现存最早的一门火炮，是中国元朝至顺三年生产的一门青铜炮
当然在火炮出现后相当一段时间内都是铁炮和铜炮共存的状态。对于射程较远口径较大的野战加农炮，欧洲一般都采用铜来制造，红夷大炮传入中国后，中国搞出了成本折中的铁心铜体炮，堪称加农炮中的小米（性价比之王）。
铁心铜体工艺制造的神威无敌大将军
随着火炮威力不断增大和金属冶炼技术的进步，到了18-19世纪，欧洲开始在海军炮和要塞炮上使用铸铁制的加农炮。这是因为在不强调机动性的情况下可以把火炮身管做的更厚，这样使用铁制身管也没有什么问题。像英国皇家海军勇士号战列舰上使用的68磅炮就是铸铁炮，几乎是后装填的阿姆斯特朗线膛炮服役前威力最大的火炮。
英国皇家海军的68磅炮
但最终将铜炮彻底比下去的还得是钢炮。19世纪后半叶，德国克虏伯公司率先使用坩埚炼制大块的铸钢锭，开启了大规模工业炼钢的浪潮；随后法国发明了平炉炼钢法，钢在前工业时代是一种比铜要昂贵得多的材料，只能少量炼制，到了这个时候成本彻底不是问题了。而钢的极限耐膛压的能力较之原来的铜炮要强得多了，铜的延展性在强度更好的钢面前不值一提。用钢制成的火炮管壁更薄，节省下来的重量可以用来加长身管。以克虏伯的M1903 75mm火炮为例，30倍径的炮管只重330kg，发射6.5kg的弹丸（14磅左右），而在南北战争时期美国依然在用的M1857 拿破仑12磅铜炮，炮管重达550kg，倍径仅有14.3。也就是说钢炮可以用轻得多的炮管把炮弹达到更远的地方，这优势不用多说了吧？想想普法战争期间法国依然在拿着前装填的黄铜炮和普鲁士的后膛钢炮对射，下场是多么的惨。克虏伯火炮随普鲁士军队在欧洲的南征北战，让欧洲各国纷纷抛弃了传统的青铜炮或者黄铜炮，开始采用后膛钢炮。
克虏伯75mm野炮和M1857 12磅拿破仑黄铜炮，炮管厚度对比一目了然
当然这里也有死不低头的，那就是奥匈帝国。尽管在普奥战争中就被普鲁士的后膛钢炮血虐，但奥匈帝国把铜炮当成了情怀，其装备的铜钢复合火炮用到了第一次世界大战期间，原因就是这种炮更便宜，完全忘了普奥战争期间德国是怎么拿克虏伯炮把他们射爆的。所以人类真正淘汰铜炮是在20世纪初了。
奥匈帝国的9cm FK M1875野炮
纸上的宣仔
近代以来铁炮逐渐取代铜炮，最主要的原因是：
1）铁比铜便宜。明朝以来铜的价格一般是铁的五倍。
2）铁比铜硬度大、熔点高。铁的莫氏硬度:4-5，铜的莫氏硬度:2.5-3。铁的熔点1538摄氏度，铜的熔点1083.4度。连续发射炮弹后，因火药温度导致铜管发红，此时铁管还不发红，铁管可以发射更多炮弹、寿命更长。
1，铁炮比铜炮优良，为何人们一开始不发展铁炮，而是先发展铜炮？
铁炮的工艺更难！
铁的熔点更高，铸造起来更难。
古代铸铁的质量不高，杂质太多，特别是硫，铸出来的铁炮砂眼缺陷太多，反而不如铜炮坚固，容易炸膛。
要把铸铁的质量提高，需要用高质量焦碳炼铁。
中国南宋就出现了焦碳，但应用不广。
西欧在清朝之前没有合格的铸铁技术，基本都是锻打。
1709年，英国人才开始用焦碳炼铁，此时欧洲的铸铁技术超过中国。
也就是说欧洲在清朝乾隆年间才开始推广铁炮。
2，明末清初的红衣大炮是铜炮
明朝末年通过澳门的葡萄牙人购买了红夷大炮，清朝改称红衣大炮，是青铜炮，样式是欧洲前装滑膛加农炮。
红衣大炮的炮口铜厚是内径的一半，炮尾直径是炮口内径的三倍。
炮口内径比炮弹直径大十分之一，药径比炮弹直径小十分之一。
这个比例关系，清朝一直沿用到鸦片战争。
红衣大炮的准头极差，清朝炮兵大部分不懂炮表，好一点的凭经验瞄准，差一点的就是乱放炮。
西方在牛顿以来，对万有引力、抛物线运动及解析几何的研究已非常成熟，有专门的炮弹轨迹研究做出来的炮表，方便炮兵瞄准。
3，砂型铸铁和实心钻膛技术使铁炮成为主流。
以前都是用粘土铸炮，铸的还是空心的，难度大，质量差。
1707年，英国人发明那个了砂型铸造，提高了铸铁质量。
1758年，英国人开始用砂型铸造法制造加农炮。
1714年，瑞士人莫兹利发明了实心钻膛技术。只需要铸造一个实心的铁柱，用卧式镗床，转动铁柱来钻镗，而不是转动车刀，提高了加工精度。
炮的内径可以做到仅比炮弹直径大20分之一，火药更能发挥威力。
随后发生工业革命。
1793年，英国皇家海军全部采购砂型铸铁和实心钻膛的铁炮。
从此，铁炮成为主流。
本人是沂蓝书院赵月光，主要研究宋史和近现代史，继承章太炎学派唯识史观学说。
沂蓝书院赵月光
对于这个问题，我们首先要明白早期的火炮为什么要开始要用铜而不用铁来铸造。这是因为人类的历史的发展来看，在2000多年前对铜的冶炼和加工技术已经非常成熟了，能够大批量的制造各种青铜武器和工具，随着冶炼技术的进步，人们发现铜和青铜的在硬度上比不上铁和钢，所以后来在武器之中，铁制和钢制武器全面替代了青铜武器。
火药武器出现后，人类第一次具备了化学能转换为动能的攻击方式，对于身管火药武器，特别是火炮来说，以当时人类的冶炼能力生产出来的铁还含有较多的杂质和气泡，用于火炮铸造时非常容易炸膛，这时延展性和韧性都非常好的铜又重新得到了青睐，用铜来铸造火炮，成为了首选，因此我们现在看见的13、14世纪的早期火炮不论中外，几乎都是铜铸造的。
我们再看看后期火炮为什改成钢铁铸造，第一，铜矿的储量不足以支撑大规模的铸造火炮武器。
二，铜的价格昂贵，大家都知道，在明朝因为大量白银流入以前，铜钱是中国古代交易最常用的货币，用铜造炮，就是用钱造炮，同样铸造一门火炮，一门铜制火炮的价可能是铁制火炮的几倍甚至十倍。
三，冶铁技术和铸造技术成熟，使得人类可以锻造出适合火炮使用的钢铁，铸造出的火炮的参数也能够达到铜炮的要求并慢慢超越，从此，铜炮慢慢的退出了历史舞台，钢铁慢慢的主导了人类的战争方式，钢铁产量也成为了衡量一个国家的综合国力和战争潜力的重要标准之一。
历史小兵感悟未来
要理解铁炮为何取代铜炮，就要先理解最初为什么流行铜炮。
在最早发展身管型火器的中国，最原始的身管型火器是南宋时期的突火枪和宋金、金元交战时的梨花枪，使用的是竹木身管。这种身管寿命极短且无法装填太多、燃烧力太大的发射药，射程近、威力小，注定只是个过渡产品。此后在元末明初火铳、火炮开始流行，最初的火炮以生铁铸造的较多，铜制的反倒较少，但很快就倒了过来，变成了铜炮多、铁炮少，一直持续到太平天国战争中叶都是如此。
1、元末张士诚铸造的铁火铳
之所以如此，是因为早期铸铁炮采用的是传统单室冶铁工艺，炮身铁质为生铁，由于铁的熔点很高，传统熔铸技术又忽视空气、杂质等条件，结果生铸铁炮身遍布气孔，粗糙不堪，使用一段时间后就要进行蒸洗之类保养，否则精度、射程都会急剧下降。且这样的炮身因为杂质和气孔、以及身管材质不均匀等问题，使用中极易炸裂。鸦片战争时广东水师提督关天培视察虎门炮台，亲自查看铸造完成不久的二千斤铁炮，结果发现有的炮身气孔可以倒进去一大碗水，这样的炮，很多炮手用起来都提心吊胆，惟恐炸裂伤到自己，威力、精度、射程更是只能听天由命。
相反，熟铜、青铜熔点低，延伸性好，可以很容易地铸成均匀的身管，用铜铸造的小型炮身管光滑，精度良好，如果增大重量，还可不用铁炮必用的炮箍等，加上铜不易生锈，保养十分方便。1852年，太平军打到湖南岳州，意外发现了清初吴三桂埋下的大量重型铜炮，遂用于和清军作战，居然获得火力优势——如果吴三桂当年埋下的是生铁铸炮，恐怕只能当废铁拿去换糖了。
清前期“武成永固大将军”铜炮，是长身管的加农炮
但铜炮的问题有两个，一是十分笨重，因为铜质不耐高温高压，必须增大身管厚度才能保险；二是价格昂贵，同样是和太平军作战，清将胜保攻打太平军将领李来芳守卫的山东高唐州，久攻不下，就申请经费铸造八千斤熟铜大炮，结果勉强铸成两门，仅把城墙轰开一个豁口，两门炮中一门就被太平军用地道术破坏，另一门不小心陷入淤泥，后又因装填火药过多而炸膛，这两门炮花了几个月时间和重金才得以铸成，因此咸丰皇帝十分心疼，等胜保打报告要求再铸两门一万二千斤熟铜大炮时咸丰直接把胜保撤职查办了，继任的僧格林沁改用“围三缺一”的办法把太平军逼出城外追击，再没敢动申请铸造万斤铜炮的念头——当时因为通货膨胀，清廷连铜钱都改造“一文当千”的了。
国外身管火炮也经历过生铸铁-铜炮的发展过程，到了15世纪最好的欧洲大炮几乎都是青铜铸造的，如奥斯曼土耳其用于攻陷“不落之城”君士坦丁堡的“乌尔班大炮”（由匈牙利人发明铸造），就是巨型青铜炮。
“乌尔班大炮”是一种使用生铁弹丸的巨型青铜炮
但进入工业革命时代后欧洲冶金和铸造技术大发展。1783年英国人亨利.柯特首创用煤炼铁，提高了熔炼温度，此后英国又发明搅拌冶铁法Puddling furnac即普林德冶铁法，使用反射炉（reverberatory）原理冶炼杂质很少的高温熟铁，用这种方法制成的铁炮炮身光滑，精度良好，且坚固耐用，保养方便，价格也远比铜炮便宜，而且几百斤重的新式铁炮，其威力相当于几千斤甚至上万斤的铜炮。到了19世纪初，英、法等欧洲强国普遍用这种普林德法冶铁制成的铁炮，取代了昂贵笨重的铜炮，当时欧洲列强的火炮，主要由长身管、前膛装填，发射实心弹的加农炮，和短身管、后膛装填，发射爆炸弹的榴弹炮/山炮/野炮组成，前者用于攻城和海战，后者用于野战。
毕乃尔炮队
鸦片战争时期这两种新式洋铁炮开始出现在中国战场，但当时中国军队仅零星使用，仿制则因技术等问题很难铺开，直到太平天国战争前期，西式前膛加农炮（当时俗称“洋庄”）才开始在中国军队中普遍使用，曾国藩组建湘军时在湖南湘潭设厂造战船，成建制装备了从广东和香港购买的“洋庄”。至于西式榴弹炮和山野炮（当时俗称“洋炮”或“开花炮”），则要更晚一些，到1860年太平天国第一次攻打上海时，才由美国人华尔Frederick Townsend Ward统率的中西合璧雇佣军“常胜军”首次在中国军队中成建制装备，此后抵达上海的李鸿章淮军聘请了法国军官毕乃尔（后来在中国娶妻生子，加入中国籍并终老合肥）组建“毕乃尔炮队”，装备进口的“开花炮”，这才有了第一支成建制装备西式后膛铁炮的纯中国军队（毕乃尔既然入籍就算中国人了）。
同治初年的上海制造局。成堆的实心圆形铁炮弹是装填前膛“洋庄”的，而那门很像炮的东西其实是当时很时髦的“格林连珠炮”，即使用手摇原理实现连发的加特林机枪。
即便如此铜炮在冶金技术落后的中国仍然存在了相当长时间。1884年8月中法马江海战，中国福建水师舰船参战11艘，其中9艘被击沉，三等炮舰“伏波”和“艺新”幸免，后者是马尾船厂建造的实验船，其上就装备了3门用于探索国产化造炮出路的新式小型火炮，这3门炮就是铜炮，而其它中国舰艇上装备的都是进口或国产的新式铁炮
中法马江海战中，中国军舰仍有装备铜炮的
陶短房
铁炮为什么取代了铜炮？火炮从出现发展到现在经历了很长的时间。从开始的铜炮发展到最终的铁炮，可以说是随着战争的发展和人类技术的进步以及其他一些客观条件下的最终选择。
铜炮的出现是当时人类的技术条件决定的
熟悉历史的人都知道，在人类历史的发展进程中，铜是人类最先使用的一种金属。在冶铁技术发达以前，不论是日常生活中和祭祀中所用的器皿，还是战争中所用的兵器，都是以铜器为主。早在春秋战国时期，我国的铜冶炼技术就达到了非常高的高度，用铜制作各种器物可以说已经是非常普遍。
虽然说人类掌握冶铁技术也比较早，但当时得到的铁大部分都是从陨石中提炼的，因此铁有时候比黄金还贵。虽说随着技术的进步，人们找到了铁矿，开始冶铁。但由于铁的熔点比铜高，加上铁矿中的杂质比较难以去除，人们得到的大部分都是生铁，只能用于农具和一般物品的打造。
等到火炮出现的时候，虽说人们已经掌握了很高的冶铁技术，但由于火炮是靠火药的燃烧产生瞬间强大的膛压来推动弹丸从炮膛里发射的，当时的冶铁技术所产的铁达不到火炮发射弹丸的要求，不是炸膛就是还没发射几发就开裂，导致火炮报废和伤人。而人类已经掌握的冶铜技术生产出来的铜已经比较纯净，再加上铜具有很好的延展性，很好的满足了当时火炮的要求，因此限于技术条件的限制，早期的火炮只能使用铜来铸造。
早期铁炮的缺点
虽说后来随着技术的进步和冶铁业的发展，用铁铸炮已经不是问题，但还是存在着许多问题，导致铁炮的生产不能大规模进行。早期铁炮和铜炮的铸造一般使用的是模具来制造。造铜炮用铁模就可以，而且生产速度快。铁炮就不行了，早期由于技术原因，只能用沙模或泥模，这样的话仅仅一个模具从制作到彻底阴干，都需要好几个月，不仅如此，一个模具还只能使用一次，而且还容易在炮膛上出现沙眼，形成废炮。
另一个原因就是冶铁技术不过关，即使造出来的铁炮能用，也是体积庞大，移动困难。还有就是铁炮容易生锈，保养不便。所以，早期由于铜炮铸造容易，体积小，火炮还是以铜炮为主。
铜炮的缺点
虽说铜炮在早期由于技术和铸造容易的特点被广泛应用，但铜炮并不是没有缺点，这也使得随着冶铁技术的不断进步，从而被铁炮取代。铜炮的主要缺点有：
一是随着火药技术的不断进步和战争对火炮射程的要求提高，铜炮已经不能适应战争的需求
火药从粉末状发展到颗粒状，大大提高了火药的燃烧程度，这导致同等分量的火药发热量更大，产生的膛压更高。我们都知道铜具有很好的导热性和延展性格，最主要的是铜的熔点低，发热量的增大导致铜炮发射不了几发炮弹就会导致火炮过热，只能停止射击使火炮散热，不然火炮就会变形或者炸膛。
二是铜太贵，而且铜矿少也促使人们要寻找铜的代替品
虽说铜炮在早期比铁炮有优势，但铜炮最致命的缺点就是铜炮的造价太高了。尤其是在我国历史上的东亚地区更是如此，因为东亚国家都是把铜作为货币的，铸造铜炮就等于拿钱堆，耗费的金钱太多了。
另外不管是我国还是欧洲，都不盛产铜，铜矿的稀少，导致铜价的高昂，这样的话，铸造铜炮要用大量的铜，也就导致火炮造价高昂。另外，铜比铁重，尽管当时相同口径的铜炮看上去比铁炮小，但比铁炮重多了，越大的铜炮越重，移动也是不方便。
冶铁技术的进步最终价格便宜性能优良的铁炮代替了造价昂贵的铜炮
随着冶铁技术的不断进步，特别是工业革命的兴起，冶铁已经不是作坊式的模样，产量更高，技术更高好的大型炼铁炼钢厂的出现，使得钢铁的价格越来越便宜，产量也越来越高，这为铁炮取代铜炮创造了条件。
相比铜来说，铁矿分布广，大型炼铁厂的存在降低了钢铁的价格，冶铁技术的进步使所生产的铁也越来越好，在此基础上，苦于铜的昂贵，人们把铸造火炮的目光最终瞄准到了铁上。特别是合金钢的出现，使造出来的火炮不仅比铜炮体积小，重量轻，更主要的是价格和性能已经远远不是铜炮所能比拟的。
随后随着工业革命的不断发展，用铁造炮的技术也越来越先进和成熟，铁炮的性能比铜炮也越来越好，价格更是比铜炮低，这么多有点出现在铁炮上，出于经济和现实的考虑，基本上可以说铁炮更符合人们的需求。因为火炮毕竟是应用于战争的，能够大量制造，性价比高，性能优良才符合战争的需求。所以，最终铁炮由于价格，性能等有利条件，最终取代了铜炮。
老王春秋观史
《武器 和 战 争 的 演 变 》 中 载 :进 入 18 世 纪 ，欧洲各国都大规模扩建海军，使得舰炮的需求暴增 。因为铁的成本只及铜的五分之一 ，所以铁炮逐渐替代了青铜炮 ，成为各国战舰的标准装备。但是 ，直到 19世纪中叶以前 ，在炮的制造上，除了海军重炮外 ，青铜炮和黄铜炮始终以优势压倒了铸铁炮 。原因是铁质炮管过于脆弱 ，无法承受更大的爆炸力 ，更好地铸造合金 ，日益提高的在 炮管内壁膛孔的专门技术 ，使精度更高 、强度更大的青铜或黄铜炮管成为铁质炮管的替代物 。
《从 早期迄至1850年欧洲的铸炮技术及铸炮工匠 》中 说 :1816 年英国大口径铸铜炮被宣布禁止 ，只有小 口径如 12、9、6、3磅弹炮还在铸造。 迄至 1793 年英国海军用火炮已全部改用铁炮 ，实心钻膛。
中国史料《四库全书 ·钦定大清会典》中载 :凡制 造火器 ，大者日炮，重自560斤至7000斤，轻自390斤至27斤。
《中国青铜铳炮总叙》中讲 :从元代至明正德时期 ，这是中国传统铳炮的发生、发展期 ，其时青铜铳炮占据主流 ;第二阶段 ，从明嘉靖时期至清末 ，主要是仿造欧洲传来的铳炮 ，其时由于铁制铳炮的发展 ，青铜铳炮渐趋衰落，最终被淘汰。
1840年前后 ，为抵御英人 ，赶造了一些重炮 ，皆是康熙红衣炮的旧制 ，不同的是 ，多以铸铁造。其时也仿康熙旧制，铸造了较轻的铜炮 。以上东西方史料反映出 ，l9 世纪中叶以前 ，东西方战舰上的 400 斤以上的重炮都是铁炮，400斤以下的小炮中铜炮比例甚大。至于中英双方的岸炮，铁炮已成压倒性优势。
衰败的玫瑰
炮的出现，我们要追寻火药和黑火药发明的时间和应用。
历史记录火药的发明是古代炼丹道士无意发现的，主要用于炼丹，炼丹兴盛于秦朝，由秦始皇追求长生不老灵丹推动。
实际上道家用火药炼丹救人和增加人寿命的初衷，与后来火药改良创新，用于战争杀人是相反关系。
火药改良创新为黑火药，出现隋朝，应用于唐朝。铜炮和铜铳也诞生唐朝太宗时代，用于礼仪欢迎鸣炮而已。铜铅铸造物件的制作配比繁琐成本又高，所以才大规模应用铁冶炼的技术。
铁炮的应用兴于宋朝，宋朝的铁炮领先当时世界(当时别国还没有炮的概念)。
铜炮一直没有进入战争主流，铁炮取代铜炮是自然而然的事。
澹泊25
就一句话，首先铁比铜便宜，并且铁质性能比铜制性能好
