评铁范铜试铸说（之二）

                             二  试铸说不能成立    

    从上面试铸论者所提出的支持试铸说的论证中，我们可以看到论者提出了如下的逻辑证明框架： 

        [论题]  试铸说成立      

        [论据甲]只有铸造性能较好的钱料才能试铸于为铸造性能较差的钱料所制出的         铸型，以检验该铸型的效果；  

        [论据乙]在铜铁两种合金钱料中，铜钱料的铸造性能优于铁钱料；

        [论据丙]所以，只有铜汁才能试铸于为铸铁钱所制作的铸型；

                  既然如此，

      [论据丁]所以，必然存在铜汁试铸品，即铁范铜必然存在（至此试铸说成立得证）。

在这个证明框架中，甲、乙两个基本论据和丙、丁两个导出论据均为虚假论据。由于后二者均为导出论据，于此我们只讨论前两个基本论据的虚假性。     

    论据甲的虚假性十分明显，它既无科学理论依据，也无实践、实验依据。在现代铸造生产中，批量生产的铸件均要求产前试铸，鲜有例外，因整个铸造过程中所产生的种种物理化学变化迄今为止尚不能为人类完全控制。据此推断，古代亦然。若论据甲是真实的，则必有铁范铜锅、铁范铜农具（犁镜、犁铧等）存在，事实上，古今均未见此类实物，故论据甲是虚假的（详后）。若试铸论者认为论据甲不是被省略的前提，也没有被省略的前提，则乙与丙之间没有必然联系，强作推论即犯推不出的逻辑错误。

    论据乙的虚假性不如甲明显，欲进行的讨论需从多方面展开，以证明其虚假性。         

首先讨论概念问题。古代铜钱铸料为合金（青铜、黄铜），铁钱铸料也是合金（铁碳合金，或称铁碳硅合金）。应该强调指出，铁钱铸料是灰口铸铁，而非白口铸铁。这是自然科学史和钱币学尚未论及但又必须弄清的问题，因为二者的铸造性能差别较大。笔者曾观察过一枚出土于赤峰的断裂的崇宁御书当十铁钱，其断口为暗灰色，这证明当时用灰口铸铁铸造铁钱。但是个例不足为凭, 下面拟从文献记载等方面给出进一步的论证。①《群书考索》载: “大观二年，御笔:‘陕西转运判官张搏新进铸钱锡铁钱样，使锡少铁多，既多必暗，与盗铸者真伪难辨，可只依旧鼓铸，不得裁减，仍速行下。’”[3] 所言“锡少铁多，既多必暗”充分证明当时铸夹锡钱所用的钱料为灰口铸铁，否则不会产生“既多必暗”的结果，因为灰口铸铁为暗灰色，锡为银白色。②许多出土的铁器物表明, 汉代已开始使用灰口铸铁，当时工匠已初步掌握灰口铸铁的冶铸规律，可使高碳低硅的铸铁形成灰口[4]。 ③钱币学者对出土铁钱的化学分析表明，北宋铁钱合金成分比例与现代灰口铸铁大致相当。主要区别是北宋灰口铁钱的含碳量稍高于现代标准, 含硅、锰量稍低于现代。例如，河南林县出土的徽宗朝铁钱的化学分析结果为: 含碳3.84％, 含硅0.73％, 含锰0.11％[5],而现代灰口铸铁的化学成分一般为2.7－3.6％的碳,1.0－2.2％的硅，0.5－1.3％的锰[6]。 与现代灰口铸铁相比, 宋代铁钱含碳量高, 含硅锰量低，其主要原因是当时熔料受限于炉具和燃料，炉温较低。这种情况下如何能够形成灰口铸铁？根据金属材料学理论可作如下解释：由于碳和硅均为促进石墨化元素，低硅高碳仍会在石墨化过程中起重要作用，与此同时减少锰量以减弱这一阻碍石墨化元素的作用，从而利于石墨化的进行，并且在结晶过程中减慢冷却速度, 因而得到灰口铸铁[6]。 科学史考古研究发现，汉代灰口铸铁含碳量高达4％以上者并非鲜见,  但仍有灰口[7]。因此,宋代铁钱含碳量稍高、含硅量稍低的现象是完全可以解释的。据分析, 高碳灰口铁由于含碳量高，其流动性得以提高，并且以减少锰含量、延缓冷却速度而形成灰口。古代冶铸匠师的聪明才智令人惊叹！④广西贺县北宋钱监遗址中，有大量政和通宝铁钱出土，并有大量铁钱铸料──灰口铸铁伴随出土。这是当时以灰口铸铁铸造铁钱的明证[8]。 ⑤河南永城出土的徽宗朝铁钱,出土后有自行碎裂者, 其断口“色泽发黑”[9]。 灰口铁断口为黑灰色，故称灰口铸铁。⑥由于白口铸铁硬度过高（达布氏硬度BH450－500）, 脆性过大，即使在现代条件下加工也极其困难[10], 所以不可能用于铸钱。据计算，南宋蕲春监铸铁钱的生产效率为3330余枚／人日[11]，若用白口铁铸钱，这个效率是难以想象的。仅手工锉除浇道铸口毛茬一项人均也难完成3330余枚钱的铸口加工工作量。若消除其白口，降低其硬度和脆性，则必须退火；若退火,  则需将钱坯加热到 900℃左右，并保温2-8小时[12]。 如此，3330余枚钱的日工作量根本无法完成。因此，铸铁钱只能用灰口铸铁料，而不能用白口铸铁。这是铁钱铸料为灰口铸铁的一个旁证。

   （待续）