Văn hóa Đông Sơn
Công nghệ luyện kim và sự hoàn hảo về công nghệ đúc đồng > Thuật luyện kim

Miền Bắc Việt Nam từ nghìn xưa vốn có nhiều mỏ kim loại như các mỏ vàng, bạc, chì, sắt, đồng... Các tỉnh Bắc Kạn, Thái Nguyên, Tuyên Quang, Lào Cai, Yên Bái, Thanh Hóa... có hàng chục mỏ đồng. Những mỏ này thường nhỏ, nông và lộ thiên, thuận tiện cho cách khai thác giản đơn. Đó là điều kiện đầu tiên để có thể phát triển một nền văn hóa đồ đồng rực rỡ.
Đến giai đoạn văn hóa Đông Sơn, giai đoạn cực thịnh của thời đại Hùng Vương thì thấy trong thành phần hợp kim đồng, tỷ lệ đồng và thiếc giảm xuống và tỷ lệ chì tăng lên.
Việc sáng tạo ra loại hợp kim mới này không phải là ngẫu nhiên mà là xuất phát từ những yêu cầu về kinh tế và kỹ thuật của cả một thời kỳ lịch sử. Trong các giai đoạn trước Đông Sơn hợp kim đồng chủ yếu dùng để chế tạo các đồ nghề, đòi hỏi có tính năng kỹ thuật sắc bén, bền chắc. Đến giai đoạn Đông Sơn, đồng chuyển mạnh vào lĩnh vực đồ dùng hằng ngày; các loại thạp, thố, trống đồng đòi hỏi sản xuất nhiều. Những đồ vật này lại cần phải trang trí đẹp, phức tạp và như vậy cần hợp kim có tính năng dễ đúc để dễ dàng tạo nên các chi tiết tinh xảo sắc nét trong khi đúc. Vì vậy mà người Việt cổ sử dụng hợp kim đồng - thiếc - chì.
Mặt khác, hợp kim mới với 3 thành phần chính có nhiệt độ nóng chảy thấp hơn, do đó giảm bớt những khó khăn trong việc nấu và đúc, và như vậy, người Việt cổ lúc đó đã bước đầu biết đến mối quan hệ giữa thành phần và tính chất của hợp kim, mà thuật ngữ khoa học kỹ thuật luyện kim hiện đại gọi là điểm nóng chảy thấp.
Điều nữa, còn nhận thấy rằng ở giai đoạn Đông Sơn, thành phần của các kim loại trong hợp kim đồng - thiếc - chì (hoặc đồng - chì - kẽm) lại thay đổi theo chức năng của từng loại đồ nghề, đồ dùng hay vũ khí.
Ví dụ:
Mũi tên đồng ở Cổ Loa có thành phần: đồng: 95%, chì: 3,4-4,2%, kẽm: 1-1,1%. Tỷ lệ này đảm bảo hợp kim có độ cứng lớn nhất để đảm bảo tính năng xuyên thủng áo giáp.
Lưỡi giáo Thiệu Dương có thành phần: đồng: 73,3%, thiếc: 13,21%, chì: 5,95% để đảm bảo cho vũ khí vừa dẻo vừa bền.
Rìu xòe cân Thiệu Dương có thành phần: đồng: 82,2%, thiếc: 10,92%, chì: 0,8% và rìu lưỡi xéo Thiệu Dương có thành phần: đồng: 82,2%, thiếc: 6,8%, chì: 1,4%, nhờ vậy vật liệu sẽ có độ cứng nhưng không giòn và có thể chặt, cắt tốt.
Về phương pháp chế tác các công cụ đồng, có thể nhận thấy ngoài một số ít công cụ cỡ nhỏ như lưỡi câu, mũi nhọn... mang dấu vết của kỹ thuật rèn, còn hầu hết các di vật đồng là sản phẩm đúc. Cho đến nay đã tìm thấy hơn 30 loại khuôn đúc giáo, dao găm, rìu, mũi dùi, mũi tên... Những khuôn đúc này hoặc bằng đất hoặc bằng đá và sa thạch.
Khuôn đúc bằng đất tìm thấy ở Đồng Đậu, Cam Thượng, đất sét làm khuôn được phát hiện ở nhiều địa điểm trong các tỉnh Cao Lạng, Vĩnh Phú, Hà Sơn Bình, Hà Nội, Bình Trị Thiên. Các khuôn đá tìm thấy đều là khuôn có hai mảnh (ví dụ các khuôn đúc rìu), mặt giáp hai mảnh rất nhẵn và kín, nếu úp mặt 2 mảnh rồi soi lên, chúng ta không thấy có chút ánh sáng nào lọt qua.
Di vật tìm thấy đã gặp những khuôn đúc đồng thời đúc được nhiều dụng cụ một lúc, ví dụ khuôn đất đúc 3 mũi dùi, khuôn đá đúc 2 mũi tên cùng một lúc ở Đồng Đậu. Việc tìm thấy những chiếc dao găm có chuôi hình người ở Tràng Kênh Hải Phòng với cán dao trang trí đặc trưng hình người có đầy đủ mũ, áo, quần với trang trí tinh xảo.
Công cụ sản xuất nông nghiệp Đông Sơn có các loại: lưỡi cày, thuổng, rìu, cuốc, mai, vời...
Công cụ sản xuất thủ công có các loại đục (đục bẹt, đục vũm, đục một), nạo, dùi, giũa, dao, dao khắc, rìu, kim, dây...
Về mặt kỹ thuật, đặc trưng hợp kim đồng của giai đoạn Đông Sơn là hàm lượng chì cao, có khi đến 20%. Các nhà khảo cổ học cho rằng hợp kim đồng - thiếc - chì là một sáng tạo của kỹ thuật luyện đồng của người Đông Sơn. Vào cuối giai đoạn Đông Sơn, công cụ sắt đã tương đối phổ biến: đó là các loại cuốc, mai, búa, đục, dao, giáo, kiếm...
Rìu gót vuông có trang trí hình chó săn hươu.
Vòng đeo chân
Vòng đeo tay
Lẫy nỏ