他挑出幾根鋼條,然后拿砂紙打磨光表面,來(lái)觀察表面的紋路。
果然,有一根鋼條表面浮現(xiàn)出雪花般的斑斑點(diǎn)點(diǎn),就好象有鐵針蘊(yùn)含在鋼鐵內(nèi)部一樣。這就叫做雪花鑌鐵。
水滸傳里的武松,就有一對(duì)寶刀“雪花鑌鐵戒刀”。戒刀是指刀的形制。而雪花鑌鐵就是指刀的材料,這里的雪花鑌鐵就正是波斯商人從印度販運(yùn)來(lái)的烏茲鋼。
印度人除了發(fā)明了阿拉伯?dāng)?shù)字,煉鐵的技術(shù)是舉世無(wú)雙的。公元五世紀(jì)時(shí)鑄造的“阿育王鐵柱”,經(jīng)歷了1500年的風(fēng)吹雨打,仍然矗立在印度新德里南郊的庫(kù)都布高塔墻內(nèi),毫無(wú)生銹痕跡。這是什么概念呢?
這么說(shuō)吧,就算是現(xiàn)在你買(mǎi)到的不銹鋼,放1500年也該銹的不成樣了。一般的不銹鋼刀,鍋之類(lèi),都不用一百五十年,就要銹的底都穿掉。所謂的不銹鋼,其實(shí)也是會(huì)生銹,只是速度比較慢而已。1500年不銹的鐵,可能以后的一千五百年也不會(huì)銹吧!
注:現(xiàn)在經(jīng)馬來(lái)去印度很便宜(廣州飛大馬大概機(jī)票就500人民幣左右吧,再飛印度也就500元),有興趣的書(shū)友可以稍微花一點(diǎn)功夫去瞻仰這根神柱。去了印度,更要去斯里蘭卡,在這里你可以花300人民幣住到五星級(jí)的希爾頓酒店,然后看一下莎瑪那拉維瓦的高碳鋼生產(chǎn)古遺址。這里公元前300年就開(kāi)始生產(chǎn)高碳鋼了。中國(guó)那時(shí)候還是青銅劍的天下呢。
鑌鐵和高爐煉鐵然后轉(zhuǎn)爐煉鋼的產(chǎn)品不同,它是一種密封坩堝煉鐵法直接煉成的高碳鋼。
如果把煉鐵看作**,那么高爐鋼就是烤雞,坩堝鋼就是叫化雞。(不知道怎么做叫化雞的請(qǐng)出門(mén)右拐找度娘)
為什么“叫化雞”的表面會(huì)出現(xiàn)雪花狀的紋路,又或者,為什么大馬士革刀表面會(huì)出現(xiàn)一定的紋路,而現(xiàn)代的菜刀上卻沒(méi)有呢?
說(shuō)到現(xiàn)代意義上的鋼材,含碳量為什么是從0.2到2%劃分呢?這與碳在純鐵里的溶解度有關(guān)。
沒(méi)錯(cuò),和鹽溶于水,糖溶于水一樣,在鋼鐵里,碳是溶于鐵的。而碳在純鐵里的溶解度,與溫度息息相關(guān)。
在液態(tài)鐵里,碳的溶解度很高,所以高爐煉鐵產(chǎn)生的液態(tài)鐵里,溶解了大量的碳,如果直接鑄造,就是所謂的生鐵,或者叫鑄鐵。它的含碳量一般達(dá)到2.5%到4%。而在室溫下,固態(tài)純鐵里的碳的溶解度則遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于0.2%。想象一下,如果碳的溶解度飽和的鐵溶液的溫度慢慢降低,碳會(huì)不會(huì)就直接結(jié)晶,析出來(lái)了?就如煮鹽一樣??紤]到鐵錠在一千多度就變成固體,那就同曬柿餅一樣,柿子表面會(huì)凝結(jié)一層霜糖。在鐵錠表面,則是凝結(jié)出一層碳!
這就是傳統(tǒng)中國(guó)折疊鋼的鍛打脫碳技術(shù)的原理。你拿一根生鐵條,它的含碳量高達(dá)4%,為了把它的含碳量降低,你就把它加熱到好幾百度,然后拿出來(lái)使勁捶打,增大它的表面積,同時(shí)在空氣里慢慢降溫。這樣多余的碳就在鐵表面析出。表面的這一層生鐵就不再是生鐵,而是碳鋼,或者是熟鐵。
鍛打完成以后,你把這根變長(zhǎng)的鐵條折疊起來(lái),就像活面一樣,把外面降低了碳含量的夾在鐵條內(nèi)部,把原來(lái)內(nèi)部還沒(méi)有降過(guò)碳含量的鐵漸漸的擠壓到鐵條表面。這樣折疊十次,鐵條內(nèi)部就有了1024層脫碳過(guò)后的鋼和熟鐵的混合層,就像是千層餅一樣層層的疊起來(lái)。
這樣的折疊鋼,在打磨的時(shí)候,表面不再與這些鋼層平行,所以就切割出一條條梯田樣連續(xù)不斷的紋路,又像是木材截面的紋路。這就是rì本刀玉剛的紋路,也正是中國(guó)古代說(shuō)的“松紋”,“云紋”。吸收了中國(guó)鑄劍技術(shù)的馬來(lái)克力士劍也有這種刃紋。不止是中國(guó)文化圈,公元前三世紀(jì)開(kāi)始,中亞的塞爾特人和歐洲的rì耳曼人也使用這種紋路燒焊技術(shù)來(lái)打造具有類(lèi)似花紋的鋼刀。
而大馬士革刀所用的烏茲鋼帶的這種雪花紋卻不一樣。它不是通過(guò)鍛打折疊出來(lái)所形成的,紋路也不一定像這種紋路連續(xù)。相反,它的紋路更多的是圍城圓形或者閉合的形狀,紋路之間似乎并無(wú)關(guān)系。如果鍛打方式不對(duì),它內(nèi)部的紋路則更可能像松針,雪花這種斑點(diǎn),針狀的形式。
有資料說(shuō)雪花鑌鐵也是折疊鍛打鋼,從花紋的形狀看,似乎并非如此。筆者認(rèn)為應(yīng)當(dāng)是烏茲鋼里的結(jié)晶花紋被燒焊過(guò)程破壞之后所形成的。
因?yàn)椋谒鋮s時(shí),內(nèi)部的鐵素體(純鐵)和雪明碳鐵(fe3c)析出的速度不同,會(huì)產(chǎn)生粗糙度不同的純鐵部分和雪明碳鐵部分。這個(gè)過(guò)程和淬火硬化的過(guò)程類(lèi)似:鋼鐵加熱以后迅速冷卻,碳來(lái)不及從鐵中析出,而只能在鐵里形成細(xì)致的雪明碳鐵和鐵素體(對(duì)于低碳鋼)或者珠光體(對(duì)于高碳鋼)。鋼鐵的硬度,來(lái)源于雪明碳鐵(fe3c),它的硬度超過(guò)了玻璃(莫氏硬度接近8,大于玻璃的7.5),在金屬中僅次于鉻(cr,莫氏硬度達(dá)8.5)
大馬士革鋼刀花紋中的明亮部分,就來(lái)自于這一片薄層的雪明碳鐵?;y中黑暗的部分則來(lái)自于珠光體或者鐵素體。因?yàn)樗褂谜麎K烏茲鋼冷鍛(不超過(guò)300度),在這樣低溫度下鍛打這個(gè)堅(jiān)硬鋼錠的難度超乎人的想象。燒焊刀身大概會(huì)損失30%的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度,所以如果大馬士革彎刀和rì本刀拼刀,那還是rì本刀斷掉的可能xìng比較大。
當(dāng)這樣的紋路不與刃部平行時(shí),就會(huì)在刃尖形成雪明碳鐵和鐵素體的鋸齒。如果磨損之后,新的刃上依然是雪明碳鐵和鐵素體的鋸齒。新形成的鋸齒上,柔軟的鐵素體會(huì)自己剝落,而剩下的雪明碳鐵依然堅(jiān)強(qiáng)的露出自己薄而銳利的邊緣,因此鋒利程度不會(huì)受到削減。這就是所謂的“自鋒利”的特xìng。這個(gè)鋸齒在切割**,衣物的時(shí)候會(huì)讓刀子顯得更鋒利??上У氖?,使用折疊鍛打的鋼材,這個(gè)紋路幾乎始終或者近似于平行于刃部,因此只有在刀尖截掉的那一部分(rì本人稱(chēng)之為“切先”),會(huì)也具有這樣“自鋒利”的特征。在長(zhǎng)長(zhǎng)的刀刃部則不太會(huì)有很多的鋸齒。因?yàn)闅W洲人也用折疊鍛打鋼制作劍,后來(lái)他們發(fā)現(xiàn)使用波紋的刃形,可以提高刀刃的切削威力,這樣的刃形也可以形成一部分的鋸齒。
現(xiàn)代的rì常用刀多是整塊鋼鐵經(jīng)過(guò)調(diào)質(zhì)處理后打磨制成,或者是刃部用鋼條燒焊接上去,或者是通過(guò)滲碳使熟鐵重新變成碳鋼而制成。因此刀內(nèi)部沒(méi)有鐵素體和雪明碳鐵的分層,鈍了之后你必須再打磨它。打磨的過(guò)程中,如果溫度過(guò)高,就會(huì)使鋼鐵的碳再次溶于鐵之內(nèi),然后再冷卻時(shí)可能會(huì)讓碳在鐵內(nèi)部不均勻的析出,改變它的結(jié)構(gòu),從而使刃部硬度下降,這樣的刀刃就算是壞掉了。因此磨刀時(shí)是一定需要冷卻液的。
從這個(gè)理論來(lái)看,古代的寶刀,不管是折疊鋼還是烏茲鋼,它的鋒利程度,最高可以在顯微硬度上達(dá)到高速鋼hrc63的水平。而對(duì)于一般的鋼鐵制品,硬度到hrc30就算是很硬的了。如果是熟鐵,硬度都排不上hrc的級(jí)別。因此古代的寶刀“削鐵如泥”不是一種夸張,那是實(shí)打?qū)嵉摹F(xiàn)代的一般的刀具也趕不上古代的寶刀。如果拿著一把家用的不銹鋼菜刀或者水果刀去古代,算一把好刀,但絕對(duì)算不上寶刀。
確定了熟鐵為心鐵和鑌鐵為刃鐵之后,就是挑選皮鐵的過(guò)程了。
對(duì)rì本刀的制式而言,按照鎬(劍脊)的位置,正常稍微偏刀背的“鎬造”,或者叫做“本造”。這樣的刀身截面像一個(gè)不對(duì)稱(chēng)的菱形,刀刃的那部分尖銳,而刀背的菱形的銳角的角度要更大一些。
唐刀的制式要更像“切刃造”的款式,就是這個(gè)菱形要更對(duì)稱(chēng)一些,外觀上看,鎬的位置更靠近刀刃,幾乎是在刀身的正中。這個(gè)造型是從青銅劍的兩面開(kāi)刃的對(duì)稱(chēng)劍形而來(lái)。畢竟,唐刀如果是儀刀的話(huà),裝飾作用要大于實(shí)際功能,如果使用古款,顯得更有“趣味”。
另外,短刀多使用“平造”的制式。所謂平造,就是刀身是平的,正中并沒(méi)有鎬,現(xiàn)代實(shí)用的水果刀菜刀,都可以說(shuō)是“平造”。這樣的刀就是平平的一塊,雖然在側(cè)面強(qiáng)度不咋樣,但切切東西還是足夠的。
皮鐵的作用,就是填充這個(gè)劍鎬的部分。皮鐵也使用鋼材,但不是要堅(jiān)硬,而是要堅(jiān)韌。此外,因?yàn)殚L(zhǎng)刀的刀身在劈砍時(shí)要承受很大的力,所以皮鐵也起到提高結(jié)構(gòu)強(qiáng)度,使刃鐵和心鐵的結(jié)合更為緊密。
畢竟這四塊鋼鐵是燒熱以后鍛打在一起的,不是整體的一塊,結(jié)構(gòu)強(qiáng)度會(huì)有所下降。
從鋼刀的橫截面可以看到,刃鐵和心鐵只是在窄的一條是接觸的焊縫。如果這一條焊縫出現(xiàn)問(wèn)題,堅(jiān)硬的刃部無(wú)法得到刀背的支撐,就會(huì)很容易崩斷。加上側(cè)面的皮鐵以后,皮鐵和心鐵,皮鐵和刃鐵的交界面都是在寬的一面,可以大大降低焊縫出現(xiàn)問(wèn)題的概率。在次一點(diǎn)的刀上,皮鐵用熟鐵就可以代替。后來(lái)常見(jiàn)的“中國(guó)大刀”,更是干脆取消了皮鐵,只是把心鐵加大加粗,刃鐵只是燒焊在刀體上。依據(jù)燒焊的位置和形式不同,可以用“貼鋼”和“夾鋼”來(lái)描述。似乎張小泉剪刀和王麻子剪刀就是這兩種工藝的繼承者。
所以,打造一把好刀,除了選料要講究,過(guò)程要繁復(fù),更需要幾分運(yùn)氣。在手工業(yè)的水平下,如此漫長(zhǎng)而難以質(zhì)量檢測(cè)的過(guò)程,的確不是一件容易的事情。