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骨针相比人类智商并不在一个等级上的山顶洞人(距今2,7万年前),都能制作骨针:
山顶洞骨针除了针以外,山顶洞人的骨器装饰物上打的小孔:
对燧石进行敲打或者磨制出尖刃,在骨头钻孔非常容易,石器时代的石头刀具有些非常锋利:
所以,加工骨头针的针眼是很简单的技术,很多工具都能实现,这都不需要引证文献和考古学资料,用常识都能想到。
青铜针偶看到网络上有篇文章说,伊朗泰佩希萨尔出土了公元前3900年的青铜针,但找不到文献和相关图片,只找到了古罗马庞贝古城出土的青铜针:
图引自:《庞贝:瞬间与永恒——庞贝出土文物特展》这个庞贝青铜针针鼻部分是扁的,针孔有两个,呈圆形,那么,肯定是钻出来的。
青铜不是很硬的金属,要知道很多玉石的莫氏硬度是超过青铜的,比如:和田玉的莫氏硬度达到6.5,就比大多数青铜硬度高。
所以,把青铜针的针孔一端锻造薄一点,用手摇钻前面装石器钻头,就可以加工出针孔,用青铜钻头也可以加工。
原始弓形钻:还有一种原始的十字钻:你可能会有疑问,这种原始钻能钻针孔那么小的孔吗?
那偶就举个例子:
红山玉器、良渚玉器都可以见到这种比头发丝还细的纹饰,一般认为就是用钻出来的。
良渚玉器上比头发丝还细的纹饰所以,原始手摇钻加工青铜针的针孔完全没有难度。
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钢铁针目前所见最早的钢铁针,出土于战国时代的包山楚墓:
这不是偶臆测,而是考古学家编写的发掘报告说是「钢针」:
虽然发掘报告的图片不是很清楚,但钢针的针孔还是能见到:
图引自:湖北省荆沙铁路考古队包山墓地整理小组. (1988). 荆门市包山楚墓发掘简报. 文物(5), 1-14.汉代和南北朝的传世文献曾提到过一种「穿针乞巧」的民俗:
也就是在七夕夜里,妇女用五色线穿七孔针,顺利穿过则表示该女子心灵手巧,会受到称赞。
西汉·《西京杂记》:汉彩女常以七月七日穿七孔针于开襟楼,俱以习之。南北朝·《荆楚岁时记》:七夕,妇人结彩缕,穿七孔针,陈瓜果於庭以乞巧。南北朝·庾信《七夕赋》:缕条紧而贯矩,针鼻细而穿空。一个针上有「七个孔」,可见就汉代来说制作针孔不是什么难事。
一般来说,只有明代的文献《天工开物》记载了古代制作针和针孔的批量生产的过程:
清代刻板《天工开物·锤锻·针》:图片不是很清楚,把《天工开物》的原文引出来:
凡針,先錘鐵為細條。用鐵尺一根,錐成線眼,抽過條鐵成線,逐寸剪斷為針。先鎈其末成穎,用小槌敲扁其本,鋼錐穿鼻,複鎈其外。然後入釜,慢火炒熬。炒後以土末入松木,火矢,豆豉三物罨蓋,下用火蒸。留針二三口插於其外,以試火候。其外針入手撚成粉碎,則其下針火候皆足。然後開封,入水健之。凡引線成衣與刺繡者,其質皆剛。惟馬尾刺工為冠者,則用柳條軟針。分別之妙,在於水火健法云。从《天工开物》记载来看,当时制作钢针分两二步:
第一步,制针和钻孔
先将铁锻造成细条,但这些细条粗细不均匀,然后,把这跟铁细条从一把有尺的小孔拉出来,这似乎是一种「金属冷拔丝」的技术。
拉出等直径的铁线,剪断成一段段铁针。然后用木槌将一段锻扁,用刚锥钻出针孔,之后打磨。
第二步,钢化
把铁针放入锅慢火炒,然后在「土末」中加入「松木」「火矢」、「豆豉」掩盖用火加热,要留两根针在外面观测,如果这两根针用手一捻就碎了,就可以开封,放入水中淬火。
偶没有冶金学学位,也不是冶金工程师,不大懂冶金方面的知识,但是,偶临时阅读冶金学和冶金史文献,基本搞清楚《天工开物》记载的造针工艺流程和原理。第一步,确实就是古代「冷锻拔丝」工艺。《天工开物》所说「鐵尺一根,錐成線眼,抽過條鐵成線」就是描述的「冷拔丝技术」。
冶金史专家华觉明先生的《中国古代金属技术》有对古代拔丝技术的综述:
引自:華,覺明. (1984). 中国古代金属技术.页435《天工开物》所说「鐵尺一根,錐成線眼」的「铁尺」相当于今天的「拉丝板」。
「拉丝板」上大小不同的孔,拉出不同直径的金属丝:
图片引自:公子扶苏的网络文章《花丝工艺不遥远:亲手做一枚花丝球送给自己》古代以「黄豆、绿豆、高粱、黄米、小米」等来表示不同的拉丝直径某宝上还有这个东西卖,拉金丝、银丝、铁丝都可以:杨宽先生在《中国古代冶铁发展史》中提到明代的冷拔钢丝:
引自:杨宽. (1983). 中国古代冶铁发展史. 上海人民出版社.页287做成铁丝然后用木槌将一头锤扁,之后钢锥敲打钻孔,从《天工开物》配图来看,右图大概是在拔丝,左图似乎是一人在锤扁针鼻,另一个人在打孔:
第二步,就是古代的「固体渗碳技术」,也就是「焖钢」:小火炒针就是对铁针进行再结晶退火,之后就用土、松木、火矢加豆豉掩盖慢慢加热。松木炭是固体渗碳剂,豆豉及土末是填充剂。吕广庶. (1981). 古老的固体渗碳技术在发展. 新技术新工艺(2), 8.满城汉墓中中山王刘胜所配的铁剑就经过固体渗碳技术的处理(见:李众. (1975). 中国封建社会前期钢铁冶炼技术发展的探讨. 考古学报(2), 1-22)
图引自《中国社会科学院. (1980). 满城汉墓发掘报告(下). 文物出版社.》,图版六十五宋代的「济南刘家功夫针铺」的广告词也能反映宋代的冷拔丝和制针工艺:
国家博物馆所藏的宋代「济南刘家功夫针铺印记」铜版中国历史上最早的广告和商标(可能是世界历史上最早)就是宋代的「playboy牌钢针」,
释文:
纪录片《钩尖上的中国》中就有四川内江手工制作鱼钩就是用「固体渗碳」方法,其实东北的赫哲族也这样制作鱼钩,几乎跟《天工开物》描述完全相同:
引自:https://www.iqiyi.com/v_19rrnp8ybo.html#curid=352396200_9ee1f9e7d46ba30e6bd32c51ea7225cc—————————
综上所述,古代制作钢针上的孔是非常容易的,就是将针鼻打扁然后用锥子钻孔。制针的难处在于将铁针变成钢针。从《天工开物》的记载,结合现代冶金学的角度来说,使用了两种方法:1、铁针的成形主要使用冷锻法:拉丝、锻扁、钻孔。《天工开物》所说的有孔铁尺,相当于今天的「拉丝板」。2、《天工开物》记载将铁针冶炼成钢针,使用非常古老的「固体渗碳技术」,也称做「焖钢法」,用「木屑、火矢、豆豉」等当渗碳剂。