青铜器制作技术.pptx

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1、纯铜（红铜、紫铜）的结构与性能外外观观：新新鲜鲜表表面面是是玫玫瑰瑰红红色色，表表面面形形成成氧氧化化亚亚铜铜CuCu2 2O O皮膜后呈紫色，故又称紫铜。皮膜后呈紫色，故又称紫铜。密度：密度：8.898.898.95 l08.95 l03 3kg/m3 kg/m3 （FeFe：7.87.8；Al:2.7Al:2.7）晶体结构：晶体结构：面心立方晶体（面心立方晶体（fcc)fcc)熔点：熔点：10831083 沸点：沸点：25932593第1页/共75页化化学学性性能能：惰惰性性金金属属，耐耐蚀蚀性性与与周周期期表表上上同同族族金金属属金金、银银相相似似，在在清清洁洁的的乾乾燥燥空空气气中中不

2、不受受腐腐蚀蚀。空空气气中中含含有有S0S02 2、H H2 2S S、COCO2 2和和 ClCl2 2时时，则则 生生 成成 CuSOCuSO4 43Cu(OH)3Cu(OH)2 2、CuCOCuCO3 3Cu(OH)Cu(OH)2 2、和和CuC1CuC12 2 3Cu(OH)3Cu(OH)2 2等等化化合合物物，在在CuCu表表面面上上形形成成一一薄薄层层青青绿绿色色铜铜锈锈（铜绿）。（铜绿）。力学性能：力学性能：状态状态抗拉强度抗拉强度b b屈服强度屈服强度s s伸长率伸长率断面收缩率断面收缩率布氏硬度布氏硬度HBHBMPaMPa退火退火2402407070505075754545冷

3、加工冷加工4504503803806 63535120120第2页/共75页成分组织结构决定材料的性能第3页/共75页锡青铜的强化锡青铜的强化 固溶体固溶强化 相（Cu31Sn8）金属化合物相沉淀强化第4页/共75页 合金的化学成分是决定合金性能的重要因素之一。中国古代青铜器的成分中国古代青铜器的成分第5页/共75页 不同的青铜器器件对性能的要求不同，因此对合金组元的含量要求理应不同。我们的祖先是这样处理问题的吗？第6页/共75页 吕氏春秋 别类编载有：“金柔锡柔，合两柔则刚”的记述。我们祖先早就认识到这一规律，即合金强化规律。第7页/共75页周礼考工记中指出：“金有六齐：六分其金而锡居一，谓

4、之钟鼎之齐。五分其金而锡居一，谓之斧斤之齐。四分其金，而锡居一，谓之戈戟之齐。三分其金，而锡居一，谓之大刃之齐。五分其金而锡居二，谓之削杀矢之齐。金锡半，谓之鉴燧之齐”。这这六六种种不不同同成成分分青青铜铜合合金金的的配配方方，是是世世界界上上最最早早研研究究成成分分与与性性能能、用用途途的的关关系系的的科科学学文文献献，它它指指出出了了青青铜铜合合金金的的性性能能随随其其配配方方比比的的不不同同而而引引起起变变化化的的规规律。用以指导制造不同的器具。律。用以指导制造不同的器具。第8页/共75页 “六六齐齐”中中的的“金金”，当当指指铜铜及及铜铜合合金金而而言言，古古人人把把金金、银银、铜铜分

5、分别别称称为为黄黄金金、白白金金、赤赤金金，单单个个的的“金金”则则指指铜铜。所所谓谓“金金无无足足赤赤”，即即“铜铜无纯铜无纯铜”。关于“六齐”的问题第9页/共75页第10页/共75页 周礼考工记作为“官书”，显然是士大夫调查整理之作。调查整理的局限性，可能导致“六齐”内容难以避免的理论缺陷，然其作为当时合金配制经验的总结，说明当时人们对于合金成分与性能的关系已经有了深刻认识，这是毫无疑义的。“六齐”作为中国乃至世界关于合金成分的最早记载，在科技史及冶金史的重要地位，应该是肯定的。第11页/共75页铸造的基本概念 将金属熔炼成符合要求的液体并浇进铸型，冷却凝固、得到有预定形状、尺寸和性能的铸

6、件的工艺过程。第12页/共75页 青青铜铜器器的的铸铸造造，主主要要采采用用泥泥范范铸铸造造和和失失蜡蜡铸铸造造。中中国国的的青青铜铜器器铸铸造造以以泥泥范范为为主主，并并在在近近代代兴兴起起砂砂型型铸铸造造之之前前的的三三千千多多年年时时间间内内，泥泥范范分分范范合合铸铸一一直直是是最最主主要要的的铸铸造造成成形形方方法法，春春秋秋中中期期以以前前几几乎乎是是唯唯一一的的方方法法。这这和和美美索索不不达达米米亚亚、埃埃及及等等地地以以失失蜡蜡铸铸造造为主的情况截然不问，是为主的情况截然不问，是中国独有的技术道路中国独有的技术道路。中国古代三大铸造技术 泥范铸造 失蜡铸造 金属型铸造古青铜器主

7、要制作法古青铜器主要制作法第13页/共75页金属型铸造金属型铸造 金属型铸造是将液体金属浇入金属铸型，以获得铸件的一种铸造方法。铸型是用金属制成，可以反复使用多次（几百次到几千次）。第14页/共75页制造金属型的材料，应满足下列要求：耐热性和导热性好，反复受热时不变形，不破坏；应具有一定的强度、韧性及耐磨性，机械加工性好。铸铁是金属型最常用的材料。其加工性能好，价廉，耐热、耐磨，是一种较合适的金属型材料。第15页/共75页 19591959年年河河北北兴兴隆隆出出土土。长长28.328.3厘厘米米、宽宽10.310.3厘厘米米。中中国国历历史史博博物物馆馆藏藏。范范由由铸铸铁铁浇浇铸铸而而成成

8、，能能多多次次重重复复使使用用。发发明于战国时期，用以生产统一规格的铁器。明于战国时期，用以生产统一规格的铁器。铸铁范铸铁范战国（公元前战国（公元前475-475-前前221221年）年）第16页/共75页锄铁范锄铁范（河北兴隆古洞沟出土，战国）（河北兴隆古洞沟出土，战国）由由双双合合范范、内内范范三三件件组组成成。一一扇扇为为器器范范，一一扇扇是是平平底底，一一为为四四角角锥锥状状銎銎口口范范。范范身身上上小小下下大大，边边缘缘有有四四个子母口，上部有一长方形銎；背面有弓形把手。个子母口，上部有一长方形銎；背面有弓形把手。第17页/共75页 最初的铸造技术是使用石范。由于石料不容易加工，又不

9、耐高温，随着制陶业的发展，很块就改用泥范。在近代砂型铸造之前的三千多年时间里，泥范铸造一直是最主要的铸造方法之一。泥范铸造第18页/共75页 对中国古代青铜器范铸技术的研究根据的是古代铸铜遗址的遗物，如：郑州商城铸铜遗址 安阳殷墟铸铜遗址（获得铸型19000余块）洛阳北窑西周铸铜遗址（获得铸型万余块）侯马东周铸铜遗址（出土的残破铸型不胜其数）第19页/共75页泥范铸造的基本流程泥料选取与加工泥料选取与加工塑制模型塑制模型翻制范、芯翻制范、芯铸型组合铸型组合制制范范筑炉及选料筑炉及选料配料及熔炼配料及熔炼熔熔炼炼修修整整补补铸铸或或加加工工成成品品浇浇注注（浑浑铸铸或或分分铸铸）第20页/共75

10、页泥范铸造法的一般问题第21页/共75页 1.1.铸铸型型材材料料不不同同于于制制陶陶泥泥科科，理理论论上上需需具备如下工艺性能：具备如下工艺性能：（1 1）一一定定的的湿湿强强度度，保保证证在在塑塑制制或或翻翻制制泥泥模模、从从泥泥模模翻翻制制泥泥范范的的过过程程中中，不不改改变变其其几何形状；几何形状；（2 2）良良好好的的可可塑塑性性，便便于于塑塑制制形形状状复复杂杂、纹纹饰饰细细腻腻的的泥泥模模，并并使使得得从从泥泥模模上上翻翻印印的的范纹饰清晰；范纹饰清晰；一、泥料的选取与制备第22页/共75页（3 3）一一定定的的干干强强度度，使使泥泥模模、泥泥型型在在搬搬运运、焙焙烧烧和和浇浇注

11、注过过程程中中能能承承受受一一定定的的外外力力而而不不损损坏；坏；（4 4）较较高高的的耐耐火火度度，能能承承受受高高于于12001200的的高高温温而而不不软软化化和和馈馈散散，使使铜铜液液浇浇注注时时铸铸型型仍仍能保持预定形态；能保持预定形态；（5 5）良良好好的的退退让让性性，使使得得铸铸型型在在液液态态金金属属凝凝固固和和冷冷却却过过程程中中，能能随随着着金金属属的的收收缩缩而而相相应收缩，不致使铸件产生裂纹；应收缩，不致使铸件产生裂纹；第23页/共75页（6 6）低低的的发发气气性性，若若铸铸型型在在浇浇注注过过程程中中发发气气，气气体体则则进进入入金金属属液液中中使使铸铸件件生生成

12、成气气孔孔，影响铸件质量以至报废；影响铸件质量以至报废；（7 7）高高的的透透气气性性，使使铸铸型型型型腔腔中中的的气气体体在在浇浇注注过过程程中中能能够够排排出出，不不致致在在烧烧注注时时混混入入金金属液中，使铸件产生气孔乃至报废。属液中，使铸件产生气孔乃至报废。第24页/共75页2.2.泥料的选取与制备具体步骤：泥料的选取与制备具体步骤：(1)(1)泥料选取泥料选取 研研究究表表明明，商商周周泥泥型型的的原原料料与与中中国国早早期期陶陶器器的的泥泥料料相相类类似似，说说明明铸铸型型泥泥料料也也是是就就地地取取材材、略略加加选选择择的的干干净净泥泥土土。进进一一步步表表明明制陶技术的发展奠定

13、了青铜器制范技术的基础。制陶技术的发展奠定了青铜器制范技术的基础。(2)(2)泥料加工泥料加工 1)1)过筛与漂洗过筛与漂洗 目目的的是是选选择择泥泥土土的的合合适适粒粒度度、减减少少含含泥泥量量，以以较较好好地地满满足足铸型的综合性能要求。铸型的综合性能要求。粒度太细：粒度太细：耐热性和热稳定性都会变差，强度也会变低；耐热性和热稳定性都会变差，强度也会变低；粒粒度度太太粗粗：“复复印印性性”则则会会变变差差，难难以以刻刻塑塑和和翻翻制制细细如如纤纤毫的泥模并翻制出泥范。毫的泥模并翻制出泥范。第25页/共75页 2)2)羼（羼（chnchn）和）和 该该工工艺艺直直接接承承自自制制陶陶工工艺艺

14、。陶陶器器中中羼羼和和料料的的比比例例高者达高者达3030左右，以砂粒为主。左右，以砂粒为主。目的：目的：减小烧制过程中发生变形和开裂的倾向；减小烧制过程中发生变形和开裂的倾向；减少粘土粘性作用，便于起模；减少粘土粘性作用，便于起模；提高泥型的耐火度、高温强度和尺寸稳定性。提高泥型的耐火度、高温强度和尺寸稳定性。例例：侯侯马马东东周周泥泥范范可可能能就就在在过过筛筛和和淘淘洗洗后后的的原原生生土土中中羼羼入入了了一一定定量量的的100-260100-260目目的的细细砂砂。在在侯侯马马东东周周铸铸铜铜遗遗址址中中发发现现多多处处米黄色或白色细砂，当系羼和料及其加工场所。米黄色或白色细砂，当系羼

15、和料及其加工场所。第26页/共75页 3)3)练制与陈腐练制与陈腐 所所谓谓练练制制就就是是搓搓揉揉、摔摔打打；所所谓谓陈陈腐腐，是是将将泥泥料料在在某某种种特特定定环环境境陈陈放放一一定定时时间间，目目的的在在于于使使泥泥料料组组成成更更趋趋均均匀匀、密密度度增增大大，从从而而提提高高其其强强度度，使使铸铸型型不不易易变变形形、分分层层和和开开裂裂，更更进进一一步步提提高高物物理性能。理性能。第27页/共75页二、铸型设计与制作 铸型设计与制作的目的：通过对青铜器铸件的分析，设计铸件的形态和功用，由此制作铸型，为浇注和最后获得青铜器件作准备。第28页/共75页（一）制模一）制模 制模是制模是

16、用泥土按照器物原型雕刻成泥模用泥土按照器物原型雕刻成泥模。模模是是器器物物的的模模样样，是是制制作作铸铸型型的的依依据据，是是实实现现青青铜铜器器件件铸铸造造的的首首道道工工序序。模模的的塑塑制制过过程程就就是是青青铜铜器器的的设设计计过过程程，也也是是铸铸型型工工艺艺的的设设计计过过程程。对对于于形形状状简简单单的的器器物物，可可用用这这些些器器物物直直接接作作模模。但但形形状状较较为为复复杂杂的的器器物物，则则以以泥泥为为模模，这这是是殷殷墟墟和和侯侯马马铸铸铜铜遗遗址址出出土土的的实物所证实了的。实物所证实了的。第29页/共75页 泥模的塑制与陶器的制作过程泥模的塑制与陶器的制作过程相类

17、似相类似，塑形与雕，塑形与雕刻当是制模的刻当是制模的两大步骤。两大步骤。泥泥模模制制成成后后，必必须须置置入入窑窑内内焙焙烧烧成成陶陶模模才才能能用用来来翻范。翻范。第30页/共75页（二）翻制范和芯 用泥料敷在模型外面，脱出用来形成铸件外廓的铸型组成部分，在铸造工艺上称为外范，外范要分割成数块，以便从模上脱下；除了外范，还要用泥料制一个体积与容器内腔相当的范，通常称为芯，或者称为心型、内范；然后使内外范套合，中间的空隙叫做型腔，其间隔距离就是所铸器物的厚度。第31页/共75页 范和芯构成了铸型的主体。范形成器物的外表，芯则形成器物的内腔、孔以及某些中空部分。一般来说，浇注后被金属包络的部分称

18、之为芯，而金属外侧的则称之为范，范与范的结合面称为“分型面”。铸造复杂器物的铸型往往需要多个范和芯的组合。第32页/共75页1.1.制范和芯制范和芯 步骤：步骤：在在泥泥模模上上涂涂以以分分型型剂剂以以便便脱脱模模（例例用用油油烟烟熏熏模模即即为为处处理理法法之一）；之一）；将将练练制制好好的的泥泥料料做做成成形形状状较较为为规规则则的的泥泥块块。用用泥泥弓弓将将泥泥剖剖成成一一定定厚厚度度的的泥泥片片，按按在在泥泥模模的的外外面面，用用力力拍拍压压，使使泥泥模模上上的的纹纹饰饰反反印印在在泥泥片片上上。外外面面再再贴贴覆覆泥泥片片以以至至预预定定厚厚度度（1414130mm130mm）；）；

19、修修整整分分型型面面，做做出出与与另另一一边边范范或或芯芯装装配配的的榫榫卯卯并并撒撒上上分分型型剂剂，即即可可印印制制下下一一块块范范。为为了了便便于于组组装装时时辩辩识识，往往往往在在范范背背上刻划以符号；上刻划以符号；待待全全部部泥泥范范制制就就并并略略变变干干硬硬后后，从从最最后后制制就就的的一一片片范范开开始始倒序倒序起模起模；第33页/共75页第34页/共75页 制芯制芯 一种常用的方法是将原模刮削掉相当于铸一种常用的方法是将原模刮削掉相当于铸件壁厚的尺寸而成芯。件壁厚的尺寸而成芯。原模原模刮去虚线以外部分刮去虚线以外部分形成内范（芯）形成内范（芯）外范外范内范内范（芯）（芯）浇口

20、浇口第35页/共75页 2组合铸型 范与芯组合成铸型。这一工序要求范、芯定位准确，相对位置稳定。因之，在翻制泥范时就在分型面上作出了榫卯，以备组合。铸型组合后，外面通常要捆绑加固，有的还要再糊以泥层。第36页/共75页 3干燥 泥范或泥芯往往采用阴干，再经焙烧才能组装。组装之后还要再次干燥（同时也是预热）方能浇注。侯马东周铸铜遗址中，翻制的泥范是放在地窖内阴干的。这样可以避免泥范干燥时开裂，并减少变形。通常阴干时的环境温度不宜过高，以控制水分蒸发速度，使之均匀脱水，特别在初始一段时间内更需如此。第37页/共75页 三、铜的熔炼 考古表明，至迟在商代早期，已不延用早先那种矿石冶炼后直接铸造的一步

21、法工艺，而将冶炼和铸造分开进行。这种进步的生产方式，免去矿石与燃料的辗转之累，而将矿山附近炼得的金属，直接运至重要都邑铸造成器。可能早在夏代已是如此运作。所谓“禹收九牧之金，铸鼎于荆山下。”当是这种两步法工艺的写照。第38页/共75页古人的炼铜方法及其进展1.偶然得铜 除除了了采采石石时时偶偶然然得得到到自自然然铜铜之之外外，古古人人从从篝篝火火的的灰灰烬烬中中，或或者者在在冶冶玉玉和和烧烧陶陶过过程程中中，也也可可能能得得到到炼炼铜铜的的启启示示，偶偶然然得得到到铜铜。有有人人认认为为，中中国国冶冶铜铜术术的的发发生生，有有可可能能来来自自对对含含铜铜较较高高的的矿矿物物（如如孔孔雀雀石石、

22、硅硅孔孔雀雀石石或或绿绿松松石石）的的火火试试。古古代代鉴鉴别别玉玉质质优优劣劣的的办办法法就就是是火火试试，“试试玉玉要要烧烧三三日日满满”。孔孔雀雀石石和和硅硅孔孔雀雀石石及及绿绿松松石石，长长时时间间在在还还原原气气氛氛中中高高温温火火试，就有可能还原出金属铜。试，就有可能还原出金属铜。第39页/共75页 目前，在地壳中已发现铜矿物和含铜矿物约计250多种，主要是硫化物及其类似的化合物和铜的氧化物、自然铜以及铜的硫酸盐、碳酸盐、硅酸盐类等矿物。其中，能够适合选冶条件可作为工业矿物原料的有16种，分成如下四类。自然元素：自然元素：自然铜（含铜近100%）；铜 矿 石第40页/共75页 铜铜

23、的的硫硫化化物物：黄黄铜铜矿矿（含含铜铜34.6%34.6%）、斑斑铜铜矿矿（63.3%63.3%）、辉辉铜铜矿矿（79.9%79.9%）、铜铜蓝蓝（66.5%66.5%）、方方黄黄铜铜矿矿（23.4%23.4%）、黝黝铜铜矿矿（46.7%46.7%）、砷砷黝黝铜铜矿矿（52.7%52.7%）、硫砷铜矿（）、硫砷铜矿（48.4%48.4%）；）；铜铜 的的 氧氧 化化 物物：赤赤 铜铜 矿矿（88.8%88.8%）、黑黑 铜铜 矿矿（79.9%79.9%）；）；铜铜的的硫硫酸酸盐盐、碳碳酸酸盐盐和和硅硅酸酸盐盐矿矿物物：孔孔雀雀石石（57.5%57.5%）、蓝蓝铜铜矿矿（55.3%55.3%）

24、、硅硅孔孔雀雀石石（36.2%36.2%）、水胆矾（水胆矾（56.2%56.2%）、氯铜矿（）、氯铜矿（59.5%59.5%）。）。第41页/共75页第42页/共75页2.堆烧法 在篝火上将矿石和木柴逐层堆放，在火堆边缘掘坑，炼得的铜液和炼渣流入坑内并分离。此法在原苏联米努辛斯克附近发现，我国大冶铜绿山的西周矿井井口，发现炊火遗迹中有孔雀石被木柴烧后还原而成的红铜珠，似乎也属堆烧法的痕迹。第43页/共75页3.坩埚炼铜 辽辽宁宁建建平平牛牛河河梁梁出出土土的的红红山山文文化化时时期期的的黏黏土土坩坩埚埚，内内壁壁已已玻玻璃璃化化，并并附附有有还还原原型铜渣，可见当时已采用型铜渣，可见当时已采用

25、内热式坩埚炼铜内热式坩埚炼铜。熔铜坩锅熔铜坩锅 商（公元前商（公元前16-16-前前1111世纪）世纪）19531953年年河河南南郑郑州州二二里里岗岗出出土土。高高32.732.7厘厘米米、口口径径30.530.5厘厘米米、底底3.53.5厘厘米米。中中国国历历史史博博物物馆馆藏藏。熔熔铜铜坩坩锅锅又又称称熔熔铜铜炉炉，是是熔熔炼炼金金属属铜铜及及其其合合金金的的工工具具。商商代代有有多多种种规规格格的的熔熔铜铜坩坩埚埚，本本件件是是其其中中之之一一。多多种种规规格格能能适适应应不不同同的的烧烧铸铸需要。需要。第44页/共75页 将军盔应是浇包将军盔应是浇包 早早年年，曾曾认认为为殷殷代代用

26、用“将将军军盔盔”作作为为“炼炼锅锅”，在在将将军军盔盔里里配配料料，在在炼炼炉炉中中加加热热冶冶炼炼。这这种种方方法法与与后后来来外外加加热热式式坩坩埚埚冶冶炼炼相相同同。事事实实上上，殷殷墟墟出出土土的的“将将军军盔盔”都都是是内内部部受受热热较较外外部部为为烈烈，不不应应是是冶冶炼炼用用的的坩坩埚埚，而而是是盛盛放放铜铜液液用用于于浇注的浇包。浇注的浇包。第45页/共75页4.竖炉炼铜 中中国国何何时时由由坩坩埚埚炼炼铜铜演演化化为为竖竖炉炉炼炼铜铜，有有待待考考证证。但但在在龙龙山山文文化化时时期期已已有有竖竖炉炉炼炼铜铜，则则是是考考古古发发掘掘的的事事实实。早早期期的的炉炉子子是是

27、破破炉炉取取铜铜，每每座座炉炉只只能能用用一一次次，后后来来发发展展为为完完整整的的连连续续出出铜铜的的竖竖炉炉。瑞瑞昌昌铜铜岭岭遗遗址址是是所所知知年年代代最最早早的的采采冶冶遗遗址址，其其中中炼炼渣渣分分布布面面积积达达数数千千平平方方米米，炼炼渣渣多多呈呈黑黑色色薄薄片片形形，表表面面平平滑滑，流流动动性性能能良良好好。经经检检验验，炼炼渣渣含含铜铜量量仅仅0.330.33说明铜、渣分离较好当时炼铜水平已经较高。说明铜、渣分离较好当时炼铜水平已经较高。第46页/共75页 古古人人利利用用熔熔炼炼过过程程中中火火焰焰状状态态及及颜颜色色来来判断炉况，控制熔炼。判断炉况，控制熔炼。考工记考工

28、记中总结为：中总结为：“凡凡铸铸金金之之状状，金金与与锡锡黑黑浊浊之之气气竭竭，黄黄白白次次之之；黄黄白白之之气气竭竭，青青白白次次之之；青青白白之之气气竭竭，青青气气次次之之，然然后可铸也后可铸也”。第47页/共75页熔炼初期：炉气属于还原性气氛，其中含有氢、一氧化碳和碳氢化合物，燃烧时就会冒黑烟，故形成“黑浊”之气。此阶段按下列式子使金属氧化物（MeO）还原：MeO+CO Me+CO2 MeO+CO Me+CO2MeO+H2 Me+H2OMeO+H2 Me+H2O第48页/共75页熔炼中期：由于氧化物、硫化物的挥发而生成“黄白之气”。此阶段还原性气氛除可将氧化亚铜和氧化铜还原外，还有可能将

29、锡、铅等氧化物还原。第49页/共75页熔炼末期：随着温度升高，蒸汽压升高，金属的蒸发加快，同时铜合金中的铁、硅、锑等杂质也会随着温度升高、蒸汽压增加而发生烧损，再加上此时燃料得到充分燃烧，故此阶段火焰呈微蓝色的“青白之气”。第50页/共75页浇注前：温度进一步升高，铜液中其他金属杂质烧损很大，在大量杂质烧损后，已完成了精炼任务，因而炉火达到了“纯青”，可以浇注了。第51页/共75页四、浇注 浇注是将熔融的铜合金注入铸型型腔的过程。先秦青铜器大多数形状较为复杂，纹饰繁缛，器壁多数较薄，要保证青铜熔液充满整个型腔确非易事。为此，古人往往采用如下措施：过热浇注预热铸型配制充型能力强的合金第52页/共

30、75页 1.过热绕注 铜铜的的熔熔点点为为10831083，与与铅铅或或锡锡形形成成比比例例不不等等的的合合金金后后，熔熔点点相相应应有有不不同同程程度度的的降降低低。无无论论是是纯纯铜铜还还是是铜铜合合金金，液液态态温温度度越越高高，流流动动性性越越好好，充充型型能能力力越越强强，反反之之则则相相反反。因因此此，浇浇注注温温度度要要高高于于熔熔点点。现现代代铸铸造造工工艺艺将将这这个个温温度度差差称称之之为为过过热热温温度度。另另外外，过过热热温温度度越越高高，铜铜合合金金的的吸吸气气能能力力越越大大，易易使使铸铸件件生生成成气气孔孔。因因此此，过过热热温温度度的的掌握应掌握应恰到好处恰到好

31、处。第53页/共75页2预热铸型 预热铸型也是提高充型能力的措施之一。预热铸型使金属液与铸型的温度梯度降低，浇注过程中液态金属温度损失减少，易于保持良好的流动性，利于充型。第54页/共75页3配制充型能力强的合金（实践中摸索）这些成分的铜合金凝固时金属液的黏度低，流动性好。第55页/共75页 将融化的青铜溶液沿浇注孔注入，等铜液冷却后，打碎外范，掏出内范，将所铸的铜器取出，经过打磨修整，一件精美的青铜器就制作完成了。第56页/共75页大型铜器的浇注 小型铜器当是用大口尊之类的浇包浇注的。至于大型铜器，诸如司母戊方鼎之类的重器，过去曾认为是用大约40个将军盔化铜，再行浇注的。事实上，这些方法在具

32、体工艺实践中都是行不通的。据最新研究，这些重器的铸造，当是采用多个竖炉共同熔炼，经流槽注于铸型之中，如明宋应星天工开物中所载铸千钧钟的浇注方式。第57页/共75页古代常见的别类铸造方法叠铸法 叠叠铸铸法法亦亦称称层层叠叠式式铸铸型型铸铸造造法法，它它是是把把许许多多相相同同的的或或成成对对的的铸铸型型重重叠叠堆堆装装，用用一一个个共共同同浇浇道道进进行行浇浇注注，一一次次得得到到几几十十甚甚至至上上百百个个铸铸件件的的铸铸造造方方式式。这这对对大大量量铸铸造造形形状状相相同同的的器器物物(标准件标准件)很有用处。很有用处。此此法法始始于于春春秋秋晚晚期期，战战国国时时用用于于铸铸造造货货币币，

33、使使叠叠铸铸工工艺艺得得到到长长足足发发展展，汉汉代代也也用用叠叠铸铸广广泛泛生生产产钱钱币币、车车马马器器等。等。第58页/共75页 东东汉汉时时期期的的叠叠铸铸工工艺艺已已有有较较高高的的技技术术水水平平，所所用用工工艺艺参参数数与与现现存存传传统统叠叠铸铸工工艺艺相相当当接接近近。叠叠铸铸工工艺艺在在现现代代仍仍用用于于活活塞塞环环、缝缝纫纫机机零零件件及及齿齿轮轮等等大大批批量量生生产产的的小小型型铸铸件件。2020世世纪纪7070年年代代，传传统统叠叠铸铸工工艺艺仍仍在在使使用用，负负有有盛盛名名的的广广东东佛佛山山铸铸造造业业，使使用用这种技术已长达这种技术已长达800800多年。

34、多年。汉代六角承叠铸复原图汉代六角承叠铸复原图第59页/共75页第60页/共75页 铸接 古代分铸工艺，需要将一些分铸铸件连接起来，“铸接”是最早的连接方法。铸接就是将先铸的铸件与下一铸件的型腔连接，浇注后即将二者连在一起的方法。铸接和补铸有类似之处，铸型设计要考虑连接机构，如嵌铸式铸接，有时可用两种成分的金属铸造。（例：双色剑的铸造工艺）（例：双色剑的铸造工艺）第61页/共75页古代青铜器的失蜡铸造第62页/共75页古代青铜器的失蜡铸造云纹铜禁（浙川下寺出土）云纹铜禁（浙川下寺出土）通高28.8厘米，器身长103厘米，宽46厘米（河南博物院藏）%第63页/共75页失蜡法（也称“熔模法”）是一

35、种青铜等金属器物的精密铸造方法。具体方法是：用蜂蜡做成铸件的模型，再用别的耐火材料填充泥芯和敷成外范。加热烘烤后，蜡模全部熔化流失，使整个铸件模型变成空壳。再往内浇灌溶液，便铸成器物。以失蜡法铸造的器物可以玲珑剔透，有镂空的效果。第64页/共75页 失蜡法在我国有悠久的历史，可以追溯到春秋战国时期，即公元前五世纪。最早采用脱蜡法铸造的青铜器是楚共王熊审盂，此外，淅川下寺楚墓出土的春秋中期云纹铜禁和随州擂鼓墩出土的战国时期的曾侯乙墓青铜盘尊也是失蜡法制作的典型器物。第65页/共75页中国古代青铜器制作中运用的其他金属工艺镶嵌与包贴工艺 镶嵌金属的工艺称为“错”，错金、错银等。商代青铜器有错红铜的

36、，春秋中期以后，错金属工艺渐趋繁荣，战国中期达到鼎盛阶段。第66页/共75页错金银工艺的工序铸造器物，并在准备错金属的部位铸造器物，并在准备错金属的部位铸出凹槽铸出凹槽；加加工工嵌嵌槽槽，亦亦称称镂镂金金。将将铸铸就就的的嵌嵌槽槽加加工工錾錾凿凿，使凹槽的截面呈使凹槽的截面呈燕尾状燕尾状；镶镶嵌嵌。将将金金丝丝或或银银丝丝(片片)适适当当加加温温，再再用用捶捶打打或或挤压的方式入槽，使其结合妥贴；挤压的方式入槽，使其结合妥贴；磨磨光光。先先用用错错石石错错磨磨，使使器器表表“严严丝丝合合错错”，再再用木炭加水打磨，使之光滑平整或更为光亮。用木炭加水打磨，使之光滑平整或更为光亮。第67页/共75

37、页 贴金、包金、贴银、包银装饰 工艺较为简单，将金银捶制成薄片，以粘合剂贴附于器表或直接包裹于器外，再压熨贴妥即可。古代粘合剂的种类尚待讨论，或用生漆、桐油，或用金胶油(用熬制的熟桐油加少量胡麻叶、颜料或调和漆制成)，古代包贴装饰常有脱落现象。第68页/共75页刻划等表面工艺刻划 是是在在铜铜制制品品上上刻刻划划线线条条或或下下凹凹的的点点、面面。这这应应该该是是在在出出现现了了坚坚硬硬的的铜铜铁铁工工具具之之后后才才能能达达到到，故故而而春春秋秋晚晚期期出出现现，战战国国时时盛盛行行。早早期期刻刻划划纹纹饰饰多多为为点点组组成成，后后期期多多由由线线、面面组组成成。刻刻划划工工艺艺一一开开始

38、始就就以以写写实实手手法法描描绘绘各各种种场场面面，摆摆脱脱了了神神秘秘、肃肃穆穆的的早早期期风风格格。不不少少图图形形线线条条流流畅畅，刻刻纹纹细细如如毫毫发发，清清晰晰优优美美。刻刻划划技技术术也也和和镶镶嵌嵌技技术术结结合合运运用用其其代代表表作作如如成成都都出出土土的的战国早期青铜器战国早期青铜器宴乐水陆攻战铜壶。宴乐水陆攻战铜壶。第69页/共75页 表面合金化技术 部分春秋战国的铜剑的剑从(剑身中脊的两侧部分)，铜矛矛身，饰有类似菱形的花纹或火焰纹等，肉眼明显可辨，却不是另一种合金的机械嵌错。如越王勾践剑的菱形花纹，就是由一种表面合金化技术制成的。第70页/共75页鎏金技术 鎏金，古

39、代称为“金涂”、“镀金”、“涂金”、“流金”等，清朝晚期为了区别于电镀，始称“鎏金”。按其工艺特点，也叫火镀金法或汞镀金法。我国鎏金制品最早出现于春秋末期至战国初期，也是世界最早的鎏金艺术品，盛行于西汉，2000年来不断发展，至今沿用，如天安门上的金色国徽、人民英雄纪念碑上的题字、毛主席纪念堂的金色大字等。第71页/共75页鎏金工艺的大致步骤 第一步，制金汞齐（俗称杀金或制金泥）先先将将黄黄金金锤锤打打、剪剪裁裁成成0.1-0.3mm0.1-0.3mm的的小小碎碎片片，按按黄黄金金与与水水银银1 1：6868的的配配比比，将将黄黄金金在在坩坩埚埚中中加加热热至至600-800C600-800C

40、，取取出出迅迅速速投投入入水水银银，搅搅拌拌使使黄黄金金全全部部溶溶解解，将将溶溶液液倒倒入入沸沸腾腾清清水水中中除除去去漂漂浮浮杂杂质质并并冷冷却却，再再移移人人另另一一盛盛有有清清水水的的容容器器中中，其其沉沉淀淀物呈泥状，即为物呈泥状，即为“金汞齐金汞齐”或或“金泥金泥”，封存备用。，封存备用。第二步，制金棍 先先制制备备一一根根长长15cm15cm、直直径径1 12cm2cm、一一头头扁扁平平且且翘翘起起的的铜铜棒棒，将将铜铜棒棒扁扁平平弯弯头头部部分分蘸蘸乌乌梅梅水水(或或5050硝酸硝酸)，浸入水银，反复几次，使，浸入水银，反复几次，使弯头涂上一层水银。弯头涂上一层水银。第72页/

41、共75页第三步，涂金汞齐（俗称抹金）先先用用乌乌梅梅水水或或李李干干水水将将铜铜器器洗洗净净，再再用用金金棍棍扁扁平平弯弯头头部部分分蘸蘸金金汞汞齐齐和和盐盐、矾矾的的混混合合液液(或或用用7575硝硝酸酸)，均均匀匀地地涂涂抹抹在在铜铜器器表表面面。然然后后用用头头发发制制成成的的“发发栓栓”蘸蘸乌乌梅梅水水或或硝硝酸酸，将将金金泥泥推推压压均均匀匀。最最后后用用热热水水冲冲洗掉残留酸液洗掉残留酸液。第四步，烘烤（亦称烤黄或开金）将将涂涂好好金金汞汞齐齐的的器器物物移移入入炭炭火火炉炉中中烘烘烤烤，或或用用铁铁丝丝网网盛盛无无烟烟木木炭炭火火靠靠近近器器物物烘烘烤烤。待待到到有有白白烟烟冒冒

42、起起(水水银银蒸蒸发发引引起起)即即停停止止，然然后后用用硬硬棕棕刷刷拍拍击击，并并用用棉棉花花轻轻轻轻擦擦去去水水银银珠珠，或或用用扇扇子子扇扇，使使水水银银尽尽快快蒸蒸发发。这这样样反反复复几几次次，使使加加热热温温度度升升至至400C400C左左右右，见见表表面面颜颜色色由由白白变为浅黄，再变成金黄，即可冷却。变为浅黄，再变成金黄，即可冷却。第73页/共75页 第五步,刷洗和压光。用用棕棕刷刷蘸蘸乌乌梅梅水水、皂皂角角水水或或肥肥皂皂水水轻轻轻轻刷刷洗洗鎏鎏金金表表面面，使使其其露露出出闪闪亮亮的的金金黄黄色色泽泽。再再用用玛玛瑙瑙工工具具(俗俗称称压压子子)蘸蘸肥肥皂皂水水或或皂皂角角水水，将将镀镀面面推推压压至至平平整整光光滑滑。一一件件器器物物的的鎏鎏金金加加工工，往往往往需需要要重重复复涂涂抹抹几几次次金金汞汞齐齐并并烘烘烤烤、刷刷洗洗和和压压光光，少少则则四四五五遍遍，多多则则十十几几遍遍，直直至至达达到所需厚度和表面光洁度等要求，鎏金处理才算完成到所需厚度和表面光洁度等要求，鎏金处理才算完成。*鎏银、鎏锡与鎏金类似。如果先制备银汞齐或锡汞齐(将银或锡溶解于水银中而形成的泥状物)，则可用上述办法在器物表面进行鎏银或鎏锡处理。第74页/共75页感谢您的观看！第75页/共75页