晏德付 秦潁 孫升 王先福 陳千萬

（1.中國國家博物館文保院，北京 100006；2.中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)科技史與科技考古系，安徽 合肥 230026；3.安徽建筑大學(xué)建筑與規(guī)劃學(xué)院，安徽 合肥 230026；4.湖北省襄陽市文物考古研究所，湖北 襄陽 441021）

余崗、沈崗墓地分別位于襄陽市高新區(qū)團(tuán)山鎮(zhèn)余崗村北側(cè)和南側(cè)，地處漢水中游北岸兩條相鄰且同呈東西走向的低矮崗地上。兩墓地墓葬分布密集，時(shí)代上起西周，下至西漢，以東周楚墓為主，其中有20座是出土銅禮器的楚國中下級貴族墓。此外，周圍還有時(shí)代相當(dāng)或稍早、稍晚的韓崗、彭崗遺址和山灣、蔡坡、團(tuán)山、卞營等數(shù)處墓地，這些墓葬區(qū)皆分布在鄧城遺址附近（春秋時(shí)期楚滅鄧后設(shè)立的邑）。本文對余崗、沈崗墓地出土部分青銅器、焊料進(jìn)行物相和成分分析。結(jié)合分析結(jié)果，探討了從春秋中期楚國滅了鄧國，再到戰(zhàn)國晚期這段時(shí)間內(nèi)，該地青銅合金配比、加工工藝、制作技術(shù)等問題。

1 樣品及分析結(jié)果

1.1 樣品采集和處理

所分析的22件樣品主要來自余崗墓地，遍布墓地南區(qū)、西區(qū)、東區(qū)、北區(qū)，以鼎為主，兼有盒、缶、簠、盞等不同類型的器物。其中3件樣品采自附近沈崗墓地，分別為M4出土的鼎、盞和M65出土的鼎。樣品時(shí)間跨度較大，從春秋中期至戰(zhàn)國中期。以上所有樣品經(jīng)嚴(yán)格的表面處理后，分別進(jìn)行XRF成分測試及金相組織分析。

1.2 XRF檢測及其結(jié)果

采用X射線熒光分析技術(shù)對樣品成分進(jìn)行檢測，測試儀器為WD-1800型X射線熒光光譜儀（日本島津公司生產(chǎn)），采用4kW端窗銠（Rh）靶X光管，管口鈹窗厚度為75μm，管壓與管流分別為40kV/140mA，真空光路，測角儀定位重現(xiàn)性±0.0001°，最大掃描速度300°/min，樣品情況及分析結(jié)果見表1。

表1 余崗、沈崗楚墓青銅樣品XRF分析結(jié)果（%）

1.3 金相分析

從經(jīng)過XRF分析后的樣品上截取一塊下來進(jìn)行金相分析，所有樣品均以縱截面為金相檢測面，樣品經(jīng)鑲樣機(jī)鑲好后，用不同粒度的砂紙逐級磨光，最后在拋光機(jī)上拋光，得到所要觀察的界面。為了最好地顯示真實(shí)的金相組織，采用拋光與侵蝕交替進(jìn)行的操作方法。對樣品進(jìn)行金相組織觀察，采用的是南京江南光學(xué)儀器廠制造的XJL-3型立式金相顯微鏡，部分樣品金相組織特征見表2。

表2 樣品金相鑒定結(jié)果

xy11基體為典型的α樹枝狀結(jié)晶，亮色已連成網(wǎng)狀者為（α＋δ）共析體，數(shù)量眾多。有一些小圓球鉛顆粒，可見鑄造氣孔存在鑄造images/BZ_108_1706_309_2122_621.pngxy12基體為α樹枝狀結(jié)晶，亮色部分為（α＋δ）共析體，數(shù)量較多。有較多大球狀鉛顆粒存在，可見硫化物夾雜及較多的自由銅顆粒鑄造images/BZ_108_1706_638_2122_950.pngxy17 基體為典型的α樹枝狀結(jié)晶，亮色已連成網(wǎng)狀者為（α＋δ）共析體，數(shù)量眾多?？梢娂?xì)小鉛顆粒存在 鑄造images/BZ_108_1706_966_2122_1278.pngxy18基體為典型的α樹枝狀結(jié)晶，亮色島嶼狀分布于枝晶間的為（α＋δ）共析體，數(shù)量較多，有些部分已連成網(wǎng)狀。可見細(xì)小鉛顆粒存在鑄造images/BZ_108_1706_1293_2122_1606.pngxy19基體為經(jīng)過再結(jié)晶的α固溶體等軸晶及孿晶，晶粒細(xì)碎。晶界有（α＋δ）共析體殘存。存在孔洞和灰色夾雜物鍛造images/BZ_108_1706_1620_2122_1930.pngxy20 基體為α固溶體，（α＋δ）共析體呈島嶼狀分布。小球狀鉛顆粒較多 鑄造images/BZ_108_1706_1950_2122_2263.pngxy22基體為α樹枝狀結(jié)晶，亮色部分為（α＋δ）共析體，呈島嶼狀、啞鈴狀、長條狀等形態(tài)分布，數(shù)量眾多。有較細(xì)小鉛顆粒存在鑄造images/BZ_108_1706_2275_2122_2587.png

金相檢驗(yàn)顯示樣品多數(shù)為鑄造組織，其金相組織為α固溶體枝晶和（α+δ）共析體組織結(jié)構(gòu)。α枝狀晶晶內(nèi)存在偏析，α樹枝狀晶及（α+δ）共析體，組織的形態(tài)隨錫含量的不同而不同。既可以看到α樹枝晶間分布亮色島嶼狀形態(tài)的（α+δ）共析體組織（見樣品xy1的金相顯微照片），也可以看到（α+δ）共析體組織連成網(wǎng)狀的金相組織（見樣品xy2、xy10的金相顯微照片）。

鉛的形態(tài)存在較大顆粒狀鉛（見樣品xy9、xy12的金相顯微照片）與小顆粒鉛（見樣品xy4、xy17的金相顯微照片）散亂分布的兩種情況。在青銅合金中，鉛的形態(tài)、顆粒分布與其含量有直接的關(guān)系。

部分樣品能觀察到硫化物夾雜（見樣品xy9、xy12的金相顯微照片）以及自由銅顆粒（見樣品xy1、xy7、xy9、xy10、xy12的金相顯微照片）的存在，它們以顆粒狀彌散于基體上。

2 結(jié)果討論

通過對余崗、沈崗楚墓出土的部分青銅器進(jìn)行成分和金相分析，可初步得出以下幾點(diǎn)結(jié)果：

老蔣得知八十六軍軍長莫與碩臨陣脫逃一事大為震怒，立即免了莫與碩和參謀長胡炎的職，要求押解重慶軍法審判。

第二，從所分析樣品合金的配比結(jié)果看，鑄造器物均為銅錫鉛三元合金。含銅量處于47.06%～85.09%這一范圍內(nèi)，有一半以上的器物銅含量低于74.50%，錫含量的變化范圍在8.93%～31.85%之間，錫含量超過30%的器物只有1件，含量在20%～30%的達(dá)到5件，大部分樣品含量都在11%～15%之間，低于10%的僅僅只有樣品xy10。鉛含量變化范圍較大，范圍為1.68%～29.09%。除銅、錫、鉛外，雜質(zhì)主要是鐵、硫、磷等元素。

從10余件鼎的合金配比來看，春秋中晚期的幾件錫含量很高，普遍在20%以上；從春秋晚期到戰(zhàn)國中期，錫的含量趨于穩(wěn)定，集中在12.34%～17.45%之間。根據(jù)錫青銅、鉛錫青銅的抗拉強(qiáng)度、硬度、延伸率與含錫量的關(guān)系，鑄造錫青銅的機(jī)械性能隨含錫量的增加而發(fā)生變化，其抗拉強(qiáng)度和延伸率先隨含錫量增加而提高，但當(dāng)含錫量大于6%～7%后，組織中出現(xiàn)硬脆δ相，延伸率迅速下降，強(qiáng)度則繼續(xù)提高。含錫量超過20%時(shí)，強(qiáng)度與塑性都變得很低，因此，20%以上的高錫青銅器性脆且易碎，這是由于組織中出現(xiàn)大量δ相造成的。從鑄造工藝的角度來講，經(jīng)工匠的不斷摸索，這一時(shí)期對于青銅器合金成分配比對器物特性的影響有了更深層次的了解，合金配比逐漸優(yōu)化，冶鑄工藝逐漸成熟。

第三，合金組織中鉛的尺寸、形狀及分布狀態(tài)對器物性能影響較大。錫青銅中加入一定量的鉛可以提高熔液的耐磨性及流動性，提高流滿率。鉛在青銅合金中以獨(dú)立相存在，熔點(diǎn)較低，在合金凝固的最后階段填補(bǔ)在枝晶間的空隙中，有利于鑄造棱角清晰、表面光潔的器物。銅錫合金中加入適當(dāng)比例的鉛能延長熱鍛時(shí)間，并能降低冷加工缺陷出現(xiàn)的概率。但過多鉛的加入會顯著降低青銅的機(jī)械性能。

從分析鑄造器物樣品來看，戰(zhàn)國之前鉛含量的變化較大，多數(shù)在10%以上，有幾件器物鉛含量甚至達(dá)到20%以上。而到了戰(zhàn)國時(shí)期，鉛含量逐漸趨于穩(wěn)定，基本在10%以下。這種變化是源于工匠對工藝的不斷摸索，逐漸掌握了合金配比性能，還是受原材料的供應(yīng)影響，研究還需要更多數(shù)據(jù)支持。

第四，樣品xy13是把簠耳與簠身連接起來的焊料，錫、鉛含量較高，分別是43.85%與51.16%，為接近各半配比的鉛錫焊料，已接近其共晶點(diǎn)的成分組成（共晶點(diǎn)的錫鉛比為61.9∶38.1）。鉛錫焊料的優(yōu)點(diǎn)是熔點(diǎn)低，便于低溫下補(bǔ)鑄或焊接，且固化后的組織非常均勻，外表也很光亮，強(qiáng)度和硬度也較佳，焊接性能遠(yuǎn)優(yōu)于純錫或純鉛焊料。

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③湖北省博物館.襄陽山灣東周墓葬發(fā)掘報(bào)告[J].江漢考古，1983（2）：1-35，95-101.

④湖北省博物館.襄陽蔡坡戰(zhàn)國墓發(fā)掘報(bào)告[J].江漢考古，1985（1）：1-37.

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⑦Hanson D，Pell-Wabpole W T.Chill-cast Tin Bronze[M].London：Edward Arnold & Co，1951：243，295-300；Chase W T，Ziebold T O.Ternary Representations of Ancient Chinese Bronze Compositions[M]//Giles F.Carter.Archaeological Chemistry-Ⅱ.Washington D.C.：American Chemical Society，1978：302-305.

⑧黃積榮.鑄造合金金相圖譜[M].北京：機(jī)械工業(yè)出版社，1978.

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⑩張吉，梁超，王志剛，等.襄陽余崗墓地出土青銅容器的金相及成分分析[J].江漢考古，2019（3）：126-134，102.

?黃鷹航.中國古代焊接技術(shù)的演進(jìn)及社會影響因素分析[D].哈爾濱：哈爾濱工業(yè)大學(xué)，2019.