天工開物 · 冶鑄

宋應星《天工開物》

宋子曰：首山之采，肇自軒轅，源流遠矣哉。九牧貢金，用襄禹鼎，從此火金功用日異而月新矣。夫金之生也，以土為母，及其成形而效用於世也，母模子肖，亦猶是焉。精粗巨細之間，但見鈍者司舂，利者司墾，薄其身以媒合水火而百姓繁，虛其腹以振盪空靈而八音起。願者肖仙梵之身，而塵凡有至象。巧者奪上清之魄，而海宇遍流泉，即屈指唱籌，豈能悉數！要之，人力不至於此。 ○鼎凡鑄鼎，唐虞以前不可考。唯禹鑄九鼎，則因九州貢賦壤則已成，入貢方物歲例已定，疏浚河道已通，禹貢業已成書。恐後世人君增賦重斂，後代侯國冒貢奇淫，後日治水之人不由其道，故鑄之於鼎。不如書籍之易去，使有所遵守，不可移易，此九鼎所為鑄也。年代久遠，末學寡聞，如珠、暨魚、狐狸、織皮之類皆其刻畫於鼎上者，或漫滅改形未可知，陋者遂以為怪物。故《春秋傳》有使知神奸、不逢魑魅之說也。此鼎入秦始亡。而春秋時郜大鼎、莒二方鼎，皆其列國自造，即有刻畫必失禹貢初旨。此但存名為古物，後世圖籍繁多，百倍上古，亦不復鑄鼎，特並志之。 ○鍾凡鍾為金樂之首，其聲一宣，大者聞十里，小者亦及里之餘。故君視朝、官出署必用以集眾，而鄉飲酒禮必用以和歌，梵宮仙殿必用以明攝謁者之城，幽起鬼神之敬。凡鑄鐘高者銅質，下者鐵質。今北極朝鐘則純用響銅，每口共費銅四萬七千斤、錫四千斤、金五十兩、銀一百二十兩於內。成器亦重二萬斤，身高一丈一尺五寸，雙龍蒲牢高二尺七寸，口徑八尺，則今朝鐘之制也。凡造萬鈞鍾與鑄鼎法同，掘坑深丈幾尺，燥築其中如房舍，埏泥作模骨，用石灰、三和土築，不使有絲毫隙拆。乾燥之後以牛油、黃蠟附其上數寸。油蠟分兩：油居什八，蠟居什二，其上高蔽抵晴雨。（夏月不可為，油不凍結。）油蠟墁定，然後雕鏤書文、物象，絲髮成就。然後舂篩絕細土與炭末為泥，塗墁以漸而加厚至數寸，使其內外透體干堅，外施火力炙化其中油蠟，從口上孔隙熔流淨盡，則其中空處即鐘鼎托體之區也。凡油蠟一斤虛位，填銅十斤。塑油時盡油十斤，則備銅百斤以俟之。中既空淨，則議熔銅。凡火銅至萬鈞，非手足所能驅使。四面築爐，四面泥作槽道，其道上口承接爐中，下口斜低以就鐘鼎入銅孔，槽傍一齊紅炭織圍。洪爐熔化時，決開槽梗，（先泥土為梗塞住。）一齊如水橫流，從槽道中梘注而下，鐘鼎成矣。凡萬鈞鐵鐘與爐、釜，其法皆同，而塑法則由人省嗇也。若千斤以內者則不須如此勞費，但多捏十數鍋爐。爐形如箕，鐵條作骨，附泥做就。其下先以鐵片圈筒直透作兩孔，以受槓穿。其爐墊於土墩之上，各爐一齊鼓鞲熔化。化後以兩槓穿爐下，輕者兩人，重者數人抬起，傾注模底孔中。甲爐既傾，乙爐疾繼之，丙爐又疾繼之，其中自然粘合。若相承迂緩，則先入之質欲凍，後者不粘，釁所由生也。凡鐵鐘模不重費油蠟者，先埏土作外模，剖破兩邊形或為兩截，以子口串合，翻刻書文於其上。內模縮小分寸，空其中體，精美而就。外模刻文後以牛油滑之，使他日器無粘，然後蓋上，泥合其縫而受鑄焉。巨磬、雲板，法皆仿此。 ○釜凡釜儲水受火，日用司命系焉。鑄用生鐵或廢鑄鐵器為質。大小無定式，常用者徑口二尺為率，厚約二分。小者徑口半之，厚薄不減。其模內外為兩層，先塑其內，俟久日乾燥，合釜形分寸於上，然後塑外層蓋模。此塑匠最精，差之毫厘則無用。模既成就乾燥，然後泥捏冶爐，其中如釜，受生鐵於中，其爐背透管通風，爐面捏嘴出鐵。一爐所化約十釜、二十釜之料。鐵化如水，以泥固純鐵柄杓從嘴受注。一杓約一釜之料，傾注模底孔內，不俟冷定即揭開蓋模，看視罅綻未周之處。此時釜身尚通紅未黑，有不到處即澆少許於上補完，打濕草片按平，若無痕跡。凡生鐵初鑄釜，補綻者甚多，唯廢破釜鐵熔鑄，則無復隙漏。（朝鮮國俗破釜必棄之山中，不以還爐。）凡釜既成後，試法以輕杖敲之，響聲如木者佳，聲有差響則鐵質未熟之故，他日易為損壞。海內叢林大處，鑄有千僧鍋者，煮糜受米二石，此真痴物也。 ○像凡鑄仙佛銅像，塑法與朝鐘同。但鐘鼎不可接，而像則數接為之，故寫時為力甚易，但接模之法分寸最精雲。 ○炮凡鑄炮，西洋、紅夷、佛郎機等用熟銅造，信炮、短提銃等用生熟銅兼半造，襄陽、盞口、大將軍、二將軍等用鐵造。 ○鏡凡鑄鏡，模用灰沙，銅用錫和。（不用倭鉛。）《考工記》亦云：「金錫相半，渭之鑑、燧之劑。」開面成光，則水銀附體而成，非銅有光明如許也。唐開元宮中鏡盡以白銀與銅等分鑄成，每口值銀數兩者以此故。硃砂斑點乃金銀精華發現。（古爐有入金於內者。）我朝宣爐亦緣某庫偶災，金銀雜銅錫化作一團，命以鑄爐。（真者錯現金色。）唐鏡、宣爐皆朝廷盛世物雲。 ○錢凡鑄銅為錢以利民用，一面刊國號通寶四字，工部分司主之。凡錢通利者，以十文抵銀一分值。其大錢當五、當十，其弊便於私鑄，反以害民，故中外行而輒不行也。凡鑄錢每十斤，紅銅居六七，倭鉛（京中名水錫）居三四，此等分大略。倭鉛每見烈火必耗四分之一。我朝行用錢高色者，唯北京寶源局黃錢與廣東高州爐青錢，（高州錢行盛漳泉路。）其價一文敵南直江、浙等二文。黃錢又分二等，四火銅所鑄曰金背錢，二火銅所鑄曰火漆錢。凡鑄錢熔銅之罐，以絕細土末（打碎干土磚妙）和炭末為之。（京爐用牛蹄甲，未詳何作用，）罐料十兩，土居七而炭居三，以炭灰性暖，佐土使易化物也。罐長八寸，口徑二寸五分。一罐約載銅、鉛十斤，銅先入化，然後投鉛，洪滬扇合，傾入模內。凡鑄錢模以木四條為空匡。（木長一尺一寸，闊一寸二分。）土炭末篩令極細，填實匡中，微灑杉木炭灰或柳木炭灰於其面上，或熏模則用松香與清油，然後以母百文（用錫雕成）或字或背布置其上。又用一匡如前法填實合蓋之。既合之後，已成面、背兩匡，隨手覆轉，則母錢盡落後匡之上。又用一匡填實，合上後匡，如是轉覆，只合十餘匡，然後以繩捆定。其木匡上弦原留入銅眼孔，鑄工用鷹嘴鉗，洪爐提出熔罐，一人以別鉗扶抬罐底相助，逐一傾入孔中。冷定解繩開匡，則磊落百丈，如花果附枝。模中原印空梗，走銅如樹枝樣，挾出逐一摘斷，以待磨釒差成錢。凡錢先錯邊沿，以竹木條直貫數百文受釒差，後釒差平面則逐一為之。凡錢高低以鉛多寡分，其厚重與薄削，則昭然易見。鉛賤銅貴，私鑄者至對半為之，以之擲階石上，聲如木石者，此低錢也。若高錢銅九鉛一，則擲地作金聲矣。凡將成器廢銅鑄錢者，每火十耗其一。蓋鉛質先走，其銅色漸高，勝於新銅初化者。若琉球諸國銀錢，其模即鑿鍥鐵鉗頭上，銀化之時入鍋夾取，淬於冷水之中，即落一錢其內。圖並具後。 ○附：鐵錢鐵質賤甚，從古無鑄錢。起於唐藩鎮魏博諸地，銅貨不通，始冶為之，蓋斯須之計也。皇家盛時則冶銀為豆，雜伯衰時則鑄鐵為錢。並志博物者感慨。

譯文

宋先生說：相傳上古黃帝時代已經開始在首山采銅鑄鼎，可見冶鑄的歷史真是淵源已久了。自從全國各地（九州）都進貢金屬銅給夏禹鑄成象徵天下大權的九個大鼎以來，冶鑄技術也就日新月異地發展起來了。金屬本是從泥土中產生出來的，當它被鑄造成器物來供人使用時，它的形狀又跟泥土造的母模一個樣。這正是所謂「以土為母」，「母模子肖」。鑄件之中有精有粗，有大有小，作用各不相同。君且看：鈍拙的可以用來舂東西，鋒利的可以用來耕地，薄壁的可以用來燒水煮食而使民間百姓人丁興旺，空腔的可以用來振盪空氣而使聲波振盪，美妙的樂章得以悠然響起。善良虔誠的信徒們模擬仙界神佛之形態為人間造出了精緻逼真的偶像，心靈手巧的工匠抓住天上月亮的隱約輪廓而造出了天下到處流通的錢幣。諸如此類，任憑人們屈指頭、唱籌碼，又哪裡能夠說得完呢？簡而言之，這些東西純靠人力是辦不到的。鼎鑄鼎的歷史在堯舜以前就已無法考證了，至於傳說夏禹鑄造九鼎，那是因為當時九州根據各地現有條件和生產能力而繳納賦稅的條例已經頒布，各地每年進貢的物產和品種已經有了具體規定，河道也已經疏通，《禹貢》這部書已經寫成了。但是由於恐怕後世的帝王增加賦稅來斂取百姓財物，各地諸侯用一些由奇技淫巧做出來的東西冒充貢品，以及後來治水的人也不再按照原來的一套辦法，於是，夏禹把這一切都鑄刻在鼎上，令規也就不會像書籍那樣容易丟失了，使後人有所遵守而不能任意更改，這就是當時夏禹鑄造九鼎的原因。經過了許多年代，刻在鼎上的畫像，如蚌珠、暨魚、狐狸、毛織物以及獸皮之類，也可能因為鏽蝕而變了樣，學問不深和見識淺薄的人就以為這是怪物。因此，《左傳》中才有禹鑄鼎是為了使百姓懂得識別妖魔鬼怪而避免受到妖魔傷害的說法。這些鼎到了秦朝時就絕跡了，而春秋時期郜國的大鼎和莒國的兩個方鼎，都是諸侯國鑄造的，即使有一些刻畫，也必定不合於《禹貢》的原意，只不過名為古舊之物罷了。後世的圖書已經多了好幾百倍，就不必再鑄鼎了，這裡特地提一下。鍾在所有用金屬製成的樂器中，鍾排在最重要的位置。鐘聲大作時，最遠十里之外都可以聽到，而少說也能傳出一里多。所以，無論是皇帝臨朝聽政還是官府升堂審案，都一定會依靠鳴鐘來聚集眾人。地方上舉行各種官方宴會時，也多會用到編鐘來伴奏。寺廟則也需要用鐘聲來打動陽世間朝拜者們的誠心，喚起對陰間鬼神的敬意。鑄鐘的原料，以銅為上等好材料，以鐵為下等材料。現在朝廷上所懸掛的朝鐘完全是用響銅鑄成的，每口鐘總共花費銅四萬七千斤、錫四千斤、黃金五十兩、銀一百二十兩，鑄成以後重達兩萬斤，身高一丈一尺五寸，上面的雙龍蒲牢圖像高二尺七寸，直徑八尺。這就是當今朝鐘的規格。鑄造萬斤以上的大朝鐘之類的鐘和鑄鼎的方法是相同的。先挖出一個一丈多深的坑，使坑內保持乾燥，並把它構築得好像房舍一樣。將石灰、細砂和黏土塑造調和成的土作為內模的塑型材料，內模要求做得沒有絲毫的裂縫。內模乾燥以後，用牛油加黃蠟在上面塗抹達幾寸厚。油和蠟的比例是：牛油約占十分之八，黃蠟占十分之二。在鐘模型的頂上搭建一個高棚用以防日曬雨淋（夏天不能做模子，因為油蠟不能凍結）。油蠟層塗好並用墁刀蕩平整後，就可以在上面精雕細刻上各種所需的文字和圖案，再用舂碎和篩選過的極細的泥粉和炭末，調成糊狀，逐層塗鋪在油蠟上約有幾寸厚。等到外模的里外都自然干透堅固後，便在上面用慢火烤炙，使裡面的油蠟溶化而從模型的開口處流乾淨。這時，內外模之間的空腔就成了將來鍾、鼎成型的地方了。每流出一斤油蠟後空出的空間，就要注入十斤的銅以作為填充。所以，如果塑模時用去十斤油蠟，就需要準備一百斤銅來鑄造。內外模之間的油蠟已經流淨後，就該準備將銅熔掉。當模里的油蠟完全流乾淨時，就應準備把銅熔掉。熔掉一萬斤的銅並非僅靠人力就可以完成，應該在鐘模的四周架上熔爐，並且做出槽道，使槽道的上端與熔爐的出口相接合，再將槽道的下端設置為低斜狀，並與鐘鼎的灌銅孔相連接。在槽道的兩邊，要用燒紅的炭火將其圍繞起來以便保溫。等爐子裡的銅熔化之後，便可把事先用泥堵塞住的出口打開，這時銅溶液就會像流水一樣沿著槽道往下，一直灌進模子裡。鍾、鼎就鑄造成了。若要鑄造一萬斤重的鐵鐘和香爐、大鍋，其方法也與上面介紹的相同，不過具體模型的製造可以根據不同的條件和要求，做出適當的調整。至於鑄造千斤以內的鐘，就不必這麼費勁了，只要製造十來個小爐子就行了。這種爐膛的形狀像個箕子，用鐵條當骨架，用泥塑造成。爐體下部的兩側要穿兩個孔，並墊上兩根圓筒狀的鐵片以便於將抬槓穿過。這些爐子都平放在土墩上，所有的爐子都一起鼓風熔銅。銅熔化以後，就用兩根槓穿過爐底，輕的兩個人，重的幾個人，一起抬起爐子，把銅熔液傾注進模孔中。甲爐剛剛傾注完了，乙爐也跟著迅速傾注，丙爐再跟著傾注，這樣，模子裡的銅就會自然黏合。如果各爐傾注互相承接太慢，那些先注入的銅熔液都將近冷凝了，就難以和後注入的銅熔液互相黏合而出現夾縫。大體而言，鑄造鐵鐘的模子不需要耗費太多的油蠟，方法是：先用黏土製成剖成左右兩半的或是上、下兩截的外模，並在剖面邊上製成有接合的子母口，然後將文字和圖案反刻在外模的內壁上。內模要縮小一定的尺寸，以使內外模之間留有一定的空間，這要經過精密的計算來確定。外模刻好文字和圖案以後，還要用牛油塗滑它，以免以後澆鑄時鑄件粘模。然後把內、外模組合起來，並用泥漿把內外模的接口縫封好，便可以進行澆鑄了。巨磬和雲板的鑄法與此相類似。釜鐵鍋是用來燒水、煮飯的，人們在日常生活中都離不開它。鑄造鐵鍋時，應使用生鐵或廢棄的鑄鐵器具作原料。鍋的大小通常沒有固定的規格，常用的鐵鍋直徑在二尺左右，厚約二分，小一些的直徑約為一尺，而厚度則是一樣的。鑄鐵鍋所用的模型也分為內、外兩層，首先要製作內模，等其乾燥後，再根據鍋的實際尺寸，另外造出外層的蓋模。這個外模的尺寸應做得非常精確，如果稍微差一點，模也就沒有用了。模已塑好並乾燥以後，用泥捏造熔鐵爐，爐膛要像個鍋，用來裝生鐵和廢鐵原料。爐背接一條可以通到風箱的管，爐的前面捏一個出鐵嘴。每一爐所熔化的鐵水大約可澆鑄十到二十口鍋。生鐵熔化成鐵水以後，用鑲嵌著泥的帶手柄的鐵勺子從出鐵嘴接盛鐵水，一勺子鐵水大約可以澆鑄一口鐵鍋。將鐵水傾注到模子裡，不必等到它冷下來就揭開外模，查看有沒有裂縫。這時鍋身還是通紅的，如果發現有些地方鐵水澆的不足時，馬上補澆少量的鐵水，並用濕草片按平，不讓鍋留下修補過的痕跡。生鐵初次鑄鍋時，需要這樣補澆的地方較多，只有用廢鐵鍋回爐熔鑄的，才不會有隙漏（朝鮮國的風俗是，鍋破了以後一定要丟棄到山中，不再回爐）。鐵鍋鑄成以後，辨別它的好壞的方法是用小木棒敲擊它。如果敲出的聲音像敲木頭的時候那樣沉實，說明這就是一口好鍋；如果有其他雜音，就說明鐵水的含碳量沒處理好造成鐵質未熟或者是鐵水中雜質沒有清除乾淨，這種鍋將來就容易損壞。國內有的大寺廟裡，鑄有一種「千僧鍋」，可以煮兩石米的粥，這真是一個笨重的家什。像鑄造仙佛銅像，塑模方法與朝鐘一樣。但是鍾、鼎不能接鑄，而仙佛銅像卻可以分鑄後再接合鑄造，所以在澆注方面是比較容易的。不過，這種接模工藝對精確度的要求卻是最高的。炮大體說來，荷蘭和比利時等國鑄炮用的是熟銅，信炮和短槍等用的是生、熟銅各一半，襄陽炮、盞口炮、大將軍炮乃至二將軍炮等則用的是鐵。鏡鑄鏡的模子是用糠灰加細沙做成的，鏡本身的材料是銅與錫的合金（不使用鋅）。《考工記》中有云：「金和錫各一半的合金，是適用於鑄鏡的合金配比。」鏡面能夠反光，那是由於鍍上了一層水銀的結果，而不是銅本身能這樣光亮。唐朝開元年間宮中所用的鏡子，都是用白銀和銅各半配比在一起鑄成的，所以每面鏡子價達幾兩銀子。鑄件上有些像硃砂一樣的紅斑點，那是其中夾雜著的金銀髮出來的（古代鑄造的香爐有些是滲入了金子的）。明朝宣爐的鑄造，是由於當時某庫偶然發生火災，裡面的金銀夾雜著銅、錫都熔成一團，官府便下令用它來鑄造香爐（宣爐的真品，其面上閃耀著金色的斑點）。唐鏡和宣爐都是王朝昌盛時代的產物。錢將銅鑄造成錢幣，是為了便於民間貿易的流通和使用。銅錢的一面印有「某某（國號）通寶」四個字，這項工作是由工部屬下的專門機構掌管的。通行的銅錢十文抵得上白銀一分的價值。一個大錢的面值相當於普通銅錢的五倍或者十倍，發行這種大錢的弊病是容易導致私人鑄錢，反而會坑害了百姓，所以，中央和地方都在發行過一陣兒大錢之後，很快就停止發行了。鑄造十斤銅錢，需要用六七斤紅銅和三四斤鋅（北京把鋅叫做水錫），這是粗略的比例。鋅每經過高溫加熱一次就要耗損四分之一。我（明）朝通用的銅錢，成色最好的是北京寶源局鑄造的黃錢和廣東高州鑄造的青錢（高州錢通行於福建漳州、泉州一帶），這兩種錢每一文相當於南京操江局和浙江鑄造局鑄造的銅錢二文。黃錢又分為兩等：用四火銅鑄造的叫做「金背錢」，用二火銅鑄的叫做「火漆錢」。鑄錢時用來熔銅的坩堝，所選用的是最細的泥粉，最好是由打碎的干土磚與炭粉混合後做成。北京地區所用的熔銅坩堝中還加入有牛蹄甲，不知道那有什麼作用。製造坩堝材料的比例是，每十兩原料中，七兩為泥粉，炭粉則占三兩。這是因為炭粉有隔熱、保溫的作用，將其與泥粉互相配合後，會使銅更易於熔化。坩堝的長度有八寸，直徑為二寸五分。一個坩堝大約可裝進十斤的銅和鋅。冶煉時，首先要把銅熔掉，之後再加鋅，然後鼓風使它們化在一起，最後便可倒進錢幣的模子內。鑄錢所用的模具，是用四根木條構成空框（木條各長一尺二寸，寬一寸二分），用篩選過的非常細的泥粉和炭粉混合後填實空框，面上要再撒上少量的杉木或柳木炭灰，或者用燃燒松香和菜籽油的混合煙熏過。然後把成百枚用錫雕成的母錢（錢模）按有字的正面或者按無字的背面鋪排在框面上。又用一個填實泥粉和炭粉的木框如上述方法合蓋上去，就構成了錢的底、面兩框模。接著，隨手把它翻轉過來，揭開前框，全部母錢就脫落在後框上面了。再用另一個填實了的木框合蓋在後框上，照樣翻轉，就這樣反覆做成十幾套框模，最後把它們疊合在一起用繩索捆綁固定。木框的邊緣上原來留有灌注銅液的口子，鑄工用鷹嘴鉗把熔銅坩堝從爐里提出來，另一個人用鉗托著坩堝的底部，共同把熔銅液注入模子中。冷卻之後，解下繩索打開框模。這時，只見密密麻麻的成百個銅錢就像累累果實結在樹枝上一樣。因為模中原來的銅水通路也已經凝結成樹枝狀的銅條網絡了，把它夾出來將錢逐個摘下，以便於磨銼加工。先銼銅錢的邊沿，方法是用竹條或木條穿上幾百個銅錢一起銼。然後逐個銼平銅錢表面不規整的地方。銅錢質量的高低，是以鋅的含量多少來辨別區分，至於從外在質量看鑄錢成品，輕重與厚薄，那是顯而易見的。由於鋅價值低賤而銅價值更貴，私鑄銅幣的人甚至用銅、鋅對半開來鑄銅錢。將這種錢擲在石階上，發出像木頭或石塊落地的聲響，表明成色很低。如果是成色高質量好的銅錢，銅與鋅的比例當是九比一，把它擲在地上，會發出鏗鏘的金屬聲。用廢銅器來鑄造銅錢，每熔化一次就會損耗十分之一，因為其中的鋅會揮發掉一些，銅的含量逐漸提高，所以鑄造出來的銅錢的成色就會比新銅第一次鑄成的銅錢要高。琉球一帶鑄造的銀幣，模子就刻在鐵鉗頭上，當銀熔化了的時候，將鉗子頭伸進坩堝里夾取銀液後，提出來往冷水之中一淬，一塊銀幣就落在水裡了。附：鐵錢鐵這種金屬價值很低，自古以來幾乎不用在鑄錢方面。鐵錢起源於作為唐朝藩鎮之一的魏博鎮地區，由於當時藩鎮割據，銅沒有辦法運輸，不得不用鐵來鑄錢，這只是權宜之計。在唐代皇家興盛之時，曾經用白銀鑄成豆子來玩耍取樂，而到了後來藩鎮割據而國家衰落時，就連低賤的鐵也只好拿去鑄錢了！就一起記在這裡以表示博物廣識者的感慨吧。

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