入铁器萌芽时代(公元前15世纪,大约是在我国夏末商初时代,两河流域正式进入铁器时代)。
遗憾的是,中国的青铜器铸造技术,从一开始就没有获得完全的传授,不仅铸造工艺比两河明显落后,更重要的是中国青铜器非常缺乏锻打和退火的传统。
从材料力学上说,铸造锡青铜的铸态组织多呈α相和δ相。当青铜含锡量在6%以下时,由青铜的晶相为α单相组成。当青铜含锡6%以上后,则α相周界析出α+δ共析体。随着含锡量增加,δ相也就不断增加,青铜会越来越硬,越来越脆。
解决的办法就是锻打加退火。锻打之后,青铜兵器硬度、脆性仍然会增加,这时再退火。对于含锡5%-15%的锡青铜,通过退火可以减少δ相乃至使其消失。这样的青铜,既保持期坚硬性,又减少了脆性。
两河流域、埃及文明、罗马文明的“标准青铜”含锡量控制在10%,因为从材料力学上说,经过“铸造+锻打+退火”制造的含锡10%的青铜制品,其机械性能是最均衡的。而中国铜兵器从开始就一味增加含锡量来增加其硬度。春秋战国时期的铜兵器,含锡量高得吓人,14%那是起步,一般都在15%以上,乃至23%。比如秦剑,含锡量就在21%