La Métallurgie en Chine a une longue histoire, les premiers objets métalliques en Chine remontant à environ 3 000 ans avant notre ère. La majorité des premiers objets métalliques trouvés en Chine proviennent du Nord-Ouest du pays, principalement du Gansu et du Qinghai ().

C'est en Chine que l'on utilise des hauts fourneaux et que l'on produit de la fonte pour la première fois a l’échelle mondialeIn 200 BCE. Srinivasan, Sharda and Srinivasa Rangnathan. 2004. India's Legendary Wootz Steel. Bangalore: Tata Steel. .

Cuivre Plusieurs sources archéologiques indiquent que les premiers objets métalliques Chinois sont fabriqués à la fin du quatrième millénaire avant notre ère. Le cuivre, le premier métal utilisé par l’humanité, est connu et travaillé en Chine depuis au moins 3 000 avant notre èreLinduff 1997:306–418 (Linduff, K. M. 1997. An Archaeological Overview: Section 1. Reconstructing Frontier Cultures from Archaeological Evidence, in E. C. Bunker, et al., Ancient Bronzes of the Eastern Eurasian Steppes from the Arthur M. Sackler Collections, New York: The Arthur M. Sackler Foundation, 1997)Mei 2000 (Mei, Jianjun 2000. Copper and Bronze Metallurgy in Late Prehistoric Xinjiang: Its cultural context and relationship with neighboring regions, BAR International Series 865, Oxford: Archaeopress.).

Les premières communautés utilisatrices de métaux ont été découvertes lors des fouilles réalisées sur les sites de Qijia et Siba dans le Gansu. Les couteaux et haches métalliques récupérés à Qijia témoignent apparemment de certaines interactions avec les cultures sibériennes et centrasiatiques, notamment avec les Cultures de Seima-Turbino, ou la Culture d'Afanasievo. Les découvertes réalisées lors des fouilles archéologiques semblent indiquer l'existence de contacts précoces entre la culture Qijia et l'Asie centrale. En effet, des sites similaires ont été découverts au Xinjiang, soit à l’ouest de Qijia; ainsi qu'au Shandong, au Liaoning et en Mongolie intérieure, des régions situés respectivement à l’est et au nord de ce site. Les sites de la plaine centrale associés à la culture d'Erlitou renferment également des créations métallurgiques anciennesKatheryn M. Linduff, Jianjun Mei (2008), Metallurgy in Ancient Eastern Asia: How is it Studied? Where is the Field Headed? (PDF) The British Museum.

La fabrication du cuivre, plus complexe que le travail du jade, apparait progressivement pendant la période de la culture de Yangshao (5 000-3 000 avant notre ère). Jiangzhai est le seul endroit où des objets en cuivre ont été trouvés dans la zone correspondant à la culture de Banpo. Les archéologues ont découvert des vestiges relevant de la métallurgie du cuivre dans diverses cultures chinoises datant de la fin du IVe au début du troisième millénaire avant notre ère. Il s'agit notamment des restes de fonderie de cuivre et des objets en cuivre de la culture de Hongshan (4 700-2900 avant notre ère) ainsi que des scories de cuivre du site de Yuanwozhen. Cela indique que les habitants de la vallée du fleuve Jaune savent déjà fabriquer des objets en cuivre à la fin de la période YangshaoThe Formation of Chinese Civilization: An Archaeological Perspective, Kwang-Chih Chang, Pingfang Xu, Liancheng Lu. Yale University Press (2005), p. 66.

Les forges de la culture de Qijia (vers 2500-1900 avant notre ère), présente au Qinghai, au Gansu et à l'ouest du Shaanxi, produisent des objets utilitaires en cuivre et en bronze et des ornements en or, en cuivre et en bronze. Les premiers sites métallurgiques de cette région se trouvent à Linjia, Dongxiang, Gansu; un site de la culture de Majiayao. "Leurs dates (de fabrication) vont de 2900 à 1600 avant notre ère. Ces objets métalliques représentent le type Majiayao () de la culture de Majiayao (vers 3100-2700 avant notre ère), la culture de Zongri () (environ 3600-2050 avant notre ère), le type Machang () (vers 2300-2000 avant notre ère), la culture de Qijia () (vers 2050-1915 avant notre ère) et la culture de Siba () (vers 2000-1600 avant notre ère)Bai Yunxiang (2003), A Discussion on Early Metals and the Origins of Bronze Casting in China. (PDF) Chinese Archaeology, Vol. 3(1)."

Les fouilles archéologiques effectuées à Dengjiawan, dans le complexe du site de Shijiahe au Hubei, ont permis de découvrir quelques morceaux de cuivreAnne P. Underhill, ed., A Companion to Chinese Archaeology John Wiley & Sons, 2013 p524. Ce sont les plus anciens objets en cuivre découverts dans le sud de la Chine. Le site de Linjia (林家遺址, Línjiā yízhǐ) possède les premières preuves de bronze en Chine, datant de c. 3000 avant notre èreGideon Shelach, Prehistoric Societies on the Northern Frontiers of China: Archaeological Perspectives on Identity Formation and Economic Change During the First Millennium BCE. Routledge, 2016 p. 26.

Bronze

La technologie permettant la maitrise du bronze est importée en Chine depuis les steppes. Le plus ancien objet en bronze trouvé en Chine est un couteau découvert sur site de la culture de Majiayao à Dongxiang, Gansu, et daté de 2900 à 2740 avant JC. D'autres objets en cuivre et en bronze ont été trouvés sur des sites datant de la période Machang dans le Gansu. La métallurgie se répand dans la région du cours moyen et inférieur du fleuve Jaune à la fin du 3e millénaire avant JC. L'existence de contacts entre la culture d'Afanasievo, la culture de Majiayao et la culture de Qijia est envisagé pour expliquer la transmission de la technologie du bronze. À partir d'environ 2000 avant notre ère, des objets en bronze coulé tels que la lance à douille avec un seul crochet latéral sont importés et adaptés des Cultures de Seima-Turbino.

La culture d'Erlitou (vers 1900 – 1500 avant notre ère), la dynastie Shang (vers 1600 – 1046 avant notre ère) et la culture de Sanxingdui (vers 1250 – 1046 avant notre ère), utilisent le bronze pour fabriquer des récipients utilisés lors de rituels, ainsi que des outils agricoles et des armes. Vers 1 500 avant notre ère, d'excellents bronzes sont fabriqués en grande quantité en Chine, en partie afin de montrer le statut de leur propriétaire. Lors de funérailles, jusqu'à 200 grandes pièces sont enterrées avec leur propriétaire pour être utilisées dans l'au-delà, comme dans la tombe de Fu Hao, une reine de la dynastie Shang.

Les fouilles réalisées dans le Mausolée de l'empereur Qin et dans plusieurs tombes datant de la période des Royaumes combattants, ont permis de retrouver des épées extrêmement tranchantes et d'autres armes en excellent état, recouvertes d'oxyde de chrome ; ce qui rend les armes résistantes à la rouilleCotterell, Maurice. (2004). The Terracotta Warriors: The Secret Codes of the Emperor's Army. Rochester: Bear and Company. . Page 102.. La couche d'oxyde de chrome utilisée sur ces épées mesure entre 10 et 15 micromètres et les laisse encore aujourd'hui en parfait état. La présence du chrome sur des armes est scientifiquement attesté pour la première fois au XVIIIe siècle.

De nouvelles avancées dans le domaine de la métallurgie ont lieu au sud du fleuve Yangtsé, dans le sud-est de la Chine, pendant la période des Royaumes combattants, comme les épées en bronze doré.

Moulage par sections

Les artisans chinois de cette période utilisent deux types de techniques de création d'objets en bronze, à savoir le moulage par sections et le moulage à cire perdue. L'objet en bronze le plus ancien découvert en Chine est le couteau en bronze découvert sur le site de Majiayao à Linjia, Dongxiang, Gansu, et daté d'environ 3000 avant JC. Ce couteau a été créé grâce au procédé de moulage par sections, qui utilise un assemblage de deux moules.

Le processus de moulage par sections est une méthode de coulage du bronze couramment utilisée sous la dynastie Shang. La première étape est de préparer la terre glaise qui va servir de base à la création des moules. Après sélection, filtration, lavage et diverses autres procédures, la terre glaise est refroidie jusqu'à ce qu'elle commence à durcir, tout en restant assez malléable. Elle est alors modelée et sculptée jusqu’à prendre la forme du récipient à fabriquer, avec tous les détails voulus.

Ce modèle est alors recouvert d'une couche supplémentaire d'argile qui, une fois séchée, est soigneusement découpée en sections verticales, généralement trois ou quatre, pour créer les moules de coulée. Le modèle original en argile est ensuite lissé pour devenir le noyau intérieur. Une fois terminés, les différents moules sont d'abord déposés dans un endroit frais pour sécher à l'ombre, puis les sections du moule sont réassemblées autour du noyau pour former le moule extérieur. L'espace entre le noyau et le moule extérieur est ensuite rempli de bronze fondu. Cet assemblage est cuit dans un four. Notez que ce sont les moules ayant passé l'étape de la cuisson, et qui sont donc semblables en tout point à des poteries, qui sont découverts lors des diverses fouilles archéologiques.

Une fois le moule cuit, il reste dans le four jusqu’à ce que l'alliage de métal qui doit être coulé dedans soit prêt et chauffé jusqu’à devenir liquide. Ce n'est qu'à ce moment-là que le moule, qui est encore chaud, est retiré du four et que le métal est coulé à l'intérieur. En agissant ainsi, on limite la différence de température entre le métal liquide et le moule de poterie, ce qui réduit les risques d'éclatement du moule en terre cuite. Après refroidissement et solidification du métal, les moules sont retirés, ou brisés avec un marteau s'il s’avère qu'il est impossible de les enlever. Dans de nombreux cas, les joints entre les sections du moule apparaissent sous forme de nervures en relief sur les bronzes, qui doivent donc être ébarbés et polis. Cette méthode permet de créer des objets d'une qualité relativement élevée.

Moulage à cire perdue

La méthode du moulage à cire perdue est utilisée dans la plupart des régions du monde. Comme son nom l'indique, elle consiste à utiliser de la cire pour sculpter un modèle de l'objet à créer, ce dernier étant ensuite éliminé par chauffage pendant l'opération. Il faut donc l'envelopper dans une matière réfractaire, ici de la terre, et permettre au métal de prendre la place de la cire, tout en assurant l'écoulement de la cire fondue. Pour permettre ce double écoulement, on place sur la sculpture en cire des éléments coniques qui serviront d'entonnoirs et appelés « jets », et des filaments qui serviront de conduits aux matières et à l'air, et appelés « évents ». Cônes et filaments sont donc réalisés en cire, comme la sculpture.

L'ensemble est alors revêtu d'un moule en terre, en veillant à laisser émerger la base des cônes. Après solidification du revêtement, la cire est évacuée en chauffant l'ensemble, laissant un creux qui sera rempli de métal liquide via les jets. Les évents permettent à la fois l'évacuation de l'air et une bonne répartition de la matière dans les détails du moule. Ce moule est ensuite détruit pour récupérer l'objet en bronze qui a été créé. Il ne reste plus qu'à éliminer les traces des jets et des évents.

Selon certains chercheurs, le moulage à cire perdue est utilisé en Chine dès la période des Printemps et Automnes (770 – 476 avant notre ère), une affirmation souvent contestée. En 1978, le Zun-Pan en bronze découvert dans la tombe du marquis Yi de Zeng à Leigudun, Xian de Suixian, province du Hubei, a été créé en utilisant un procédé mixte de méthode de moulage par sections et de moulage à cire perdue.

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