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坊間傳聞,花紋鋼打造的兵器,價(jià)格顏值雙高。又鋒利又好用,是真的嘛?今天就給大家介紹一下所謂冷兵器界的“法拉利”——花紋鋼。 紋路背后的含義是什么, 花紋鋼是最好的兵器用鋼嗎? 市面上賣(mài)的花紋鋼是不是假的? 真的花紋鋼是不是大馬士革鋼? 是不是已經(jīng)失傳了? 首先, 我們需要搞清楚, 花紋鋼,究竟是什么? 一、花紋鋼定義 花紋鋼(pattern steel)是用來(lái)制作寶刀、寶劍一類名貴器物的帶有花紋的鋼,中國(guó)古代又稱'花鐵'、'文鐵'。歐洲人說(shuō)的'大馬士革鋼'、俄國(guó)人說(shuō)的'布拉特鋼',以及古時(shí)由波斯、罽(jì)賓(今克什米爾)傳入中國(guó)的鑌鐵都屬于花紋鋼。根據(jù)工藝原理,花紋鋼根據(jù)原材料可以分為鑄造結(jié)晶花紋鋼(烏茲鋼、鑌鐵)和人工鍛造(焊接)花紋鋼。
在古代印度,有一種含碳量很高的烏茲礦石,是優(yōu)異的制刀原料。工匠們把這種烏茲礦石,加上多種添加劑,放在一起加熱熔煉,冷卻后,便形成了一團(tuán)金屬。
烏茲鋼是一種天然的結(jié)晶花紋鋼,因?yàn)樘厥獾某煞郑s質(zhì)與鋼材混合)所以鑄造之后就帶有花紋,這種烏茲鋼錠被銷(xiāo)售到了大馬士革地區(qū),被當(dāng)?shù)氐督持瞥闪宋淦鳎瑥拇?,鋒利、耐用、優(yōu)美的“大馬士革刀”一步步打出了第一名刃的美稱。 天然的結(jié)晶花紋鋼鑄造后由于本身的結(jié)構(gòu)由軟硬不同的成分互為支撐,而形成了一種只有放大才看得到的鋸齒,這種鋸齒使得切削更易,入刀拖刀都十分流暢,大大提高了刀劍的鋒利程度。 同時(shí),刀劍上的花紋,就是這些不同材料形成的明暗顏色對(duì)比。古代人把它形容成像夜空中的繁星一樣漂亮。 隨著時(shí)代發(fā)展,人們對(duì)兵器的性能要求更多,大馬士革鋼經(jīng)歷了鑄造結(jié)晶大馬士革鋼到人工鍛造大馬士革鋼的變化。而在我國(guó)則更早,因?yàn)椴痪邆渖a(chǎn)烏茲鋼的天然條件,早在兩千四百多年前,我國(guó)工匠就開(kāi)始用青銅鍛造花紋刃。在中國(guó)古代關(guān)于花紋刃 (劍)的各種記載中,大約以沈括《夢(mèng)溪筆談》卷十九所述最為形象和具體,說(shuō)“古劍有湛盧、魚(yú)腸之名;湛盧,謂其色湛湛然黑色也……魚(yú)腸即今幡鋼劍也,又謂之松文:取諸魚(yú)熟,視見(jiàn)其腸,正如今之蟠鋼劍文也”。依沈括之說(shuō),宋代蟠鋼劍的花紋便像盤(pán)伏屈曲的魚(yú)腸,又像刨光后的松木紋理。
鑄造型的烏茲鋼(大馬士革鋼),由于性能問(wèn)題,漸漸被鍛造大馬士革鋼取代,所謂“失傳”其實(shí)是無(wú)稽之談。 二、花紋鋼的折疊鍛打技術(shù) 花紋鋼是最原始形態(tài)的復(fù)合鋼,是通過(guò)半熔化形式,利用疊打,熱鍛或熱軋,冷軋,加工成形工藝,控制材料內(nèi)部密度與結(jié)合處碳量,達(dá)到鋼材內(nèi)部不同大小顆粒的結(jié)晶體的熔合。由于內(nèi)部密度,碳含量的不同,實(shí)現(xiàn)不同層次的化學(xué)性能和機(jī)械性能的不同,從而型成有內(nèi)部性能差異性的復(fù)合式結(jié)構(gòu)。
現(xiàn)在市面上常見(jiàn)的花紋鋼,大多采用了折疊鍛打、夾鋼嵌鋼以及旋焊等技術(shù)中的一種或幾種。 中國(guó)古代的花紋鋼鍛造技術(shù),刃(劍)的表面花紋可分兩大類:一是流水紋,流水紋中可分波浪紋和回旋紋。二是云花紋,可分卷云紋(如同天上翻滾的云霧一團(tuán)接一團(tuán))和浮云紋(就像晴朗天空上的云朵,稀稀若若) 中國(guó)古代花紋刃(劍)最多折疊次數(shù)為八次——768層,已需用高倍放大鏡才可分辨層數(shù)。折疊九次為1536層,因每層之厚度太薄,多已熔合起來(lái),而刃身只有約40毫米寬,層數(shù)實(shí)在難以分辨,只能在橫截面以顯微鏡觀看其金相組織。實(shí)用及美觀兼?zhèn)湟?84層最適宜,亦即百煉鋼。 利用折疊鍛打造出的花紋,在南方被稱為“鍛紋”,日本利用覆土燒刃技術(shù)做出的武士刀的花紋,成為“地肌”。 找了個(gè)視頻,在里面可以看到大部分目前鍛造花紋鋼所用的技術(shù): 視頻時(shí)長(zhǎng)4分15秒,建議WiFi觀看 三、粉末型花紋鋼(瑞粉) 花紋鋼的花紋多為天然與鍛打形成,因而自由奔放,每一柄劍上的花紋均有變化。然而現(xiàn)在還有一種十分流行的花紋鋼,它的花紋規(guī)則、整齊,可以被設(shè)計(jì)成任意圖案。 首先,在高溫的真空環(huán)境下,把幾種材質(zhì)的鋼水噴成霧狀的粉末。然后,用電腦控制這些粉末的排列方式,形成各種你想要的圖案。再降溫,把這些霧狀的粉末冷凝成小鋼珠,再通過(guò)高壓,將鋼珠熔壓成鋼材底板。
瑞粉在硬度上,跟折疊鍛打大馬士革鋼不相上下,但是,粉末冷凝成的鋼材,比較脆,在韌性上差得遠(yuǎn)。 說(shuō)到這,我們大概可以回答出開(kāi)篇的問(wèn)題了:花紋鋼是一種統(tǒng)稱,依工藝不同而花紋各異,大馬士革鋼與中國(guó)的“百煉鋼”,所用技術(shù)不同,無(wú)“真假”之分?;y鋼所造兵器因高碳成分(硬),與低碳部分(柔)完美結(jié)合,刃口呈鋸齒,非常鋒利,同時(shí)又具有彈性和美麗的花紋,是較好的兵器用鋼。 好啦,今天的科普就到這里
等等,站??! 還有個(gè)問(wèn)題沒(méi)說(shuō)清楚 坊間傳聞的酸洗花紋鋼 到底是真是假 唉...好吧。 那就讓我們簡(jiǎn)單了解,酸洗花紋鋼的含義。 按照中國(guó)傳統(tǒng)的制劍工序,百煉鋼劍在制作之后,紋理并不清晰,或根本不顯。 這時(shí)就需要酸洗來(lái)把花紋“顯現(xiàn)”出來(lái),即將已經(jīng)精磨好的刀條豎直插入低濃度的鹽酸復(fù)合液體里,讓刀條刃區(qū)斜磨面上不同成分的疊層鋼與鹽酸發(fā)生不同程度的化學(xué)反應(yīng)。幾分鐘之后刀條上就會(huì)漸漸的呈現(xiàn)淡淡的自然紋理,隨著時(shí)間越長(zhǎng)紋理越清析。 酸洗不能太久,否則會(huì)破壞劍表層的鋼組織,影響性能,而酸洗只是把本身屬于花紋鋼劍的美麗紋路“還原”出來(lái)。 所謂的“假貨”其實(shí)是——酸蝕花紋鋼,就是拿單一的鋼材,在制成劍形之后,利用強(qiáng)酸將鋼材表面,人為蝕刻出花紋,以損傷刀劍性能為代價(jià),是一種欺詐行為。 文章來(lái)源于中國(guó)機(jī)械工程學(xué)會(huì)熱處理分會(huì)、渭水空藏月、金屬加工,制造業(yè)生態(tài)圈搜集,轉(zhuǎn)載請(qǐng)說(shuō)明出處。本圈已建精益群、機(jī)床群、生態(tài)圈群、機(jī)械加工群、自動(dòng)化群,欲加入的朋友請(qǐng)加主編微信; |
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