第五十七节 阿三的伟业

    钢子挑出熟铁条放在一边，然后他继续寻找刃铁。

    他挑出几根钢条，然后拿砂纸打磨光表面，来观察表面的纹路。

    果然，有一根钢条表面浮现出雪花般的斑斑点点，就好象有铁针蕴含在钢铁内部一样。这就叫做雪花镔铁。

    水浒传里的武松，就有一对宝刀“雪花镔铁戒刀”。戒刀是指刀的形制。而雪花镔铁就是指刀的材料，这里的雪花镔铁就正是波斯商人从印度贩运来的乌兹钢。

    印度人除了发明了阿拉伯数字，炼铁的技术是举世无双的。公元五世纪时铸造的“阿育王铁柱”，经历了1500年的风吹雨打，仍然矗立在印度新德里南郊的库都布高塔墙内，毫无生锈痕迹。这是什么概念呢？

    这么说吧，就算是现在你买到的不锈钢，放1500年也该锈的不成样了。一般的不锈钢刀，锅之类，都不用一百五十年，就要锈的底都穿掉。所谓的不锈钢，其实也是会生锈，只是速度比较慢而已。1500年不锈的铁，可能以后的一千五百年也不会锈吧！

    注：现在经马来去印度很便宜（广州飞大马大概机票就500人民币左右吧，再飞印度也就500元），有兴趣的书友可以稍微花一点功夫去瞻仰这根神柱。去了印度，更要去斯里兰卡，在这里你可以花300人民币住到五星级的希尔顿酒店，然后看一下莎玛那拉维瓦的高碳钢生产古遗址。这里公元前300年就开始生产高碳钢了。中国那时候还是青铜剑的天下呢。

    镔铁和高炉炼铁然后转炉炼钢的产品不同，它是一种密封坩埚炼铁法直接炼成的高碳钢。

    如果把炼铁看作做鸡，那么高炉钢就是烤鸡，坩埚钢就是叫化鸡。（不知道怎么做叫化鸡的请出门右拐找度娘）

    为什么“叫化鸡”的表面会出现雪花状的纹路，又或者，为什么大马士革刀表面会出现一定的纹路，而现代的菜刀上却没有呢？

    说到现代意义上的钢材，含碳量为什么是从0.2到2%划分呢？这与碳在纯铁里的溶解度有关。

    没错，和盐溶于水，糖溶于水一样，在钢铁里，碳是溶于铁的。而碳在纯铁里的溶解度，与温度息息相关。

    在液态铁里，碳的溶解度很高，所以高炉炼铁产生的液态铁里，溶解了大量的碳，如果直接铸造，就是所谓的生铁，或者叫铸铁。它的含碳量一般达到2.5%到4%。而在室温下，固态纯铁里的碳的溶解度则远远小于0.2%。想象一下，如果碳的溶解度饱和的铁溶液的温度慢慢降低，碳会不会就直接结晶，析出来了？就如煮盐一样。考虑到铁锭在一千多度就变成固体，那就同晒柿饼一样，柿子表面会凝结一层霜糖。在铁锭表面，则是凝结出一层碳！

    这就是传统中国折叠钢的锻打脱碳技术的原理。你拿一根生铁条，它的含碳量高达4%，为了把它的含碳量降低，你就把它加热到好几百度，然后拿出来使劲捶打，增大它的表面积，同时在空气里慢慢降温。这样多余的碳就在铁表面析出。表面的这一层生铁就不再是生铁，而是碳钢，或者是熟铁。

    锻打完成以后，你把这根变长的铁条折叠起来，就像活面一样，把外面降低了碳含量的夹在铁条内部，把原来内部还没有降过碳含量的铁渐渐的挤压到铁条表面。这样折叠十次，铁条内部就有了1024层脱碳过后的钢和熟铁的混合层，就像是千层饼一样层层的叠起来。

    这样的折叠钢，在打磨的时候，表面不再与这些钢层平行，所以就切割出一条条梯田样连续不断的纹路，又像是木材截面的纹路。这就是日本刀玉刚的纹路，也正是中国古代说的“松纹”，“云纹”。吸收了中国铸剑技术的马来克力士剑也有这种刃纹。不止是中国文化圈，公元前三世纪开始，中亚的塞尔特人和欧洲的日耳曼人也使用这种纹路烧焊技术来打造具有类似花纹的钢刀。

    而大马士革刀所用的乌兹钢带的这种雪花纹却不一样。它不是通过锻打折叠出来所形成的，纹路也不一定像这种纹路连续。相反，它的纹路更多的是围城圆形或者闭合的形状，纹路之间似乎并无关系。如果锻打方式不对，它内部的纹路则更可能像松针，雪花这种斑点，针状的形式。

    有资料说雪花镔铁也是折叠锻打钢，从花纹的形状看，似乎并非如此。笔者认为应当是乌兹钢里的结晶花纹被烧焊过程破坏之后所形成的。

    因为，在它冷却时，内部的铁素体（纯铁）和雪明碳铁（Fe3C）析出的速度不同，会产生粗糙度不同的纯铁部分和雪明碳铁部分。这个过程和淬火硬化的过程类似：钢铁加热以后迅速冷却，碳来不及从铁中析出，而只能在铁里形成细致的雪明碳铁和铁素体（对于低碳钢）或者珠光体（对于高碳钢）。钢铁的硬度，来源于雪明碳铁（Fe3C）,它的硬度超过了玻璃（莫氏硬度接近8，大于玻璃的7.5），在金属中仅次于铬（Cr,莫氏硬度达8.5）

    大马士革钢刀花纹中的明亮部分，就来自于这一片薄层的雪明碳铁。花纹中黑暗的部分则来自于珠光体或者铁素体。因为它使用整块乌兹钢冷锻（不超过300度），在这样低温度下锻打这个坚硬钢锭的难度超乎人的想象。烧焊刀身大概会损失30%的结构强度，所以如果大马士革弯刀和日本刀拼刀，那还是日本刀断掉的可能性比较大。

    当这样的纹路不与刃部平行时，就会在刃尖形成雪明碳铁和铁素体的锯齿。如果磨损之后，新的刃上依然是雪明碳铁和铁素体的锯齿。新形成的锯齿上，柔软的铁素体会自己剥落，而剩下的雪明碳铁依然坚强的露出自己薄而锐利的边缘，因此锋利程度不会受到削减。这就是所谓的“自锋利”的特性。这个锯齿在切割rou体，衣物的时候会让刀子显得更锋利。可惜的是，使用折叠锻打的钢材，这个纹路几乎始终或者近似于平行于刃部，因此只有在刀尖截掉的那一部分（日本人称之为“切先”），会也具有这样“自锋利”的特征。在长长的刀刃部则不太会有很多的锯齿。因为欧洲人也用折叠锻打钢制作剑，后来他们发现使用波纹的刃形，可以提高刀刃的切削威力，这样的刃形也可以形成一部分的锯齿。

    现代的日常用刀多是整块钢铁经过调质处理后打磨制成，或者是刃部用钢条烧焊接上去，或者是通过渗碳使熟铁重新变成碳钢而制成。因此刀内部没有铁素体和雪明碳铁的分层，钝了之后你必须再打磨它。打磨的过程中，如果温度过高，就会使钢铁的碳再次溶于铁之内，然后再冷却时可能会让碳在铁内部不均匀的析出，改变它的结构，从而使刃部硬度下降，这样的刀刃就算是坏掉了。因此磨刀时是一定需要冷却液的。

    从这个理论来看，古代的宝刀，不管是折叠钢还是乌兹钢，它的锋利程度，最高可以在显微硬度上达到高速钢HRC63的水平。而对于一般的钢铁制品，硬度到HRC30就算是很硬的了。如果是熟铁，硬度都排不上HRC的级别。因此古代的宝刀“削铁如泥”不是一种夸张，那是实打实的……现代的一般的刀具也赶不上古代的宝刀。如果拿着一把家用的不锈钢菜刀或者水果刀去古代，算一把好刀，但绝对算不上宝刀。

    确定了熟铁为心铁和镔铁为刃铁之后，就是挑选皮铁的过程了。

    对日本刀的制式而言，按照镐（剑脊）的位置，正常稍微偏刀背的“镐造”，或者叫做“本造”。这样的刀身截面像一个不对称的菱形，刀刃的那部分尖锐，而刀背的菱形的锐角的角度要更大一些。

    唐刀的制式要更像“切刃造”的款式，就是这个菱形要更对称一些，外观上看，镐的位置更靠近刀刃，几乎是在刀身的正中。这个造型是从青铜剑的两面开刃的对称剑形而来。毕竟，唐刀如果是仪刀的话，装饰作用要大于实际功能，如果使用古款，显得更有“趣味”。

    另外，短刀多使用“平造”的制式。所谓平造，就是刀身是平的，正中并没有镐，现代实用的水果刀菜刀，都可以说是“平造”。这样的刀就是平平的一块，虽然在侧面强度不咋样，但切切东西还是足够的。

    皮铁的作用，就是填充这个剑镐的部分。皮铁也使用钢材，但不是要坚硬，而是要坚韧。此外，因为长刀的刀身在劈砍时要承受很大的力，所以皮铁也起到提高结构强度，使刃铁和心铁的结合更为紧密。

    毕竟这四块钢铁是烧热以后锻打在一起的，不是整体的一块，结构强度会有所下降。

    从钢刀的横截面可以看到，刃铁和心铁只是在窄的一条是接触的焊缝。如果这一条焊缝出现问题，坚硬的刃部无法得到刀背的支撑，就会很容易崩断。加上侧面的皮铁以后，皮铁和心铁，皮铁和刃铁的交界面都是在宽的一面，可以大大降低焊缝出现问题的概率。在次一点的刀上，皮铁用熟铁就可以代替。后来常见的“中国大刀”，更是干脆取消了皮铁，只是把心铁加大加粗，刃铁只是烧焊在刀体上。依据烧焊的位置和形式不同，可以用“贴钢”和“夹钢”来描述。似乎张小泉剪刀和王麻子剪刀就是这两种工艺的继承者。

    所以，打造一把好刀，除了选料要讲究，过程要繁复，更需要几分运气。在手工业的水平下，如此漫长而难以质量检测的过程，的确不是一件容易的事情。