大馬士革刀,性能如何?
這個問題很好,我來用常識和邏輯回答,用的也是基本的物理和化學知識。因為個人做大馬士革刀的新媒體,也做刀客江湖的頭條自媒體,在做這件事情的過程中,從刀友和評論中也不斷深化認知,認為說的還是獨立客觀的,也是比較深入的。
說大馬士革,首先是大馬士革是什麼?按照這個詞的來源是敘利亞的工匠用印度的烏茲鋼做出來的硬度韌性兼備的大馬士革刀,這種刀不僅鋒利而且有非常美的花紋,現在有些牆紙也以大馬士革命名。目前,博物館和藏家手裡有這種大馬士革刀傳世,其鋒利是否能夠達到hrv60,真的能削斷對方刀劍,凌空斬斷絲巾嗎?個人認為這是不可能的,有很多傳說當不的真。擁有現代物理知識和化學知識,再學一下金屬金相學,現代冶金學,似乎不難得出正確判斷。鋼是鐵和碳的合金,碳元素和鐵元素以及其他一些元素構成了大馬士革鋼,這適用於與傳奇的敘利亞大馬士革鋼,在1000多年前,敘利亞的匠人用木炭和烏茲鐵礦石混合,就在碳元素深入了鐵原子里,形成了現代意義上的鐵碳合金,這在當時是先進的,經過800左右的低溫鍛打,形成金相學上的奧氏體,再經過淬火和回火形成了硬度很高的馬氏體,這就是傳統大馬士革刀鋒利的原因,因為硬度高了。
敘利亞的傳統匠人將鐵碳合金,由於烏茲鋼來源於隕鐵礦,含有其他一些位置的元素,有可能形成了現代意義上的合金鋼,所以在保持性和耐操性上也有優勢。後來英國的科學家法拉第,對,就是那個「電」的物理學奠基人,研究大馬士革鋼做的刀具,他有個想法,如此性能,是不是因為是一種合金?於是他在鋼中加入其它比如銀等元素進行試驗,試圖做出高性能的剛來,在這個思路啟發下,後來人做出了高錳鋼。
有人說傳統的大馬士革是鋳造法,刀客江湖通過查找資料,認為說是鑄造也不準確,當時的大馬士革鋼肯定是運用了焊接工藝(不是電焊是傳統的鍛焊),因為有了焊接,也因為有本身用木炭和鐵礦石冶煉出的原鋼,通過摺疊鍛造的方法,在一定的溫度下,析出了雜質,讓鐵和碳在金相學上呈現出了馬氏體,保持了鋒利和韌性,因為用了摺疊鍛打,就有了花紋,這個原理不複雜,比如我們很多人烙餅,也能做出很多層來。只是,誰做的花紋漂亮,誰做的析出了更多的雜質,誰能展現出更好的馬氏體,這要看工匠的水平了。
所以從起源上說,花紋的出現是工藝的必然產物,當然也蘊含了性能,說只是花紋漂亮,性能是炒作,這是不對的。
但是為什麼會出現這個說法呢?這是因為刀友買現代的以「傳統大馬士革」工藝製作的刀劍產品,被一些軟文騙了。也與當代大馬士革的概念發生變化有關。
傳統的大馬士革製作工藝已經失傳,其性能究竟如何,其實能夠測試,只是筆者沒有見到測試的資料,如果有人能將測試結果公布,將還原一個真實的敘利亞傳統大馬士革。
後來隨著現代冶金工業的發展,關於鋼的研究逐漸深入,人們已經掌握了精確的合金鋼冶煉方法,大馬士革匠人難以掌握的碳和鐵的合金配比,對現代鋼廠來說成了小兒科。於是,有喜歡手工鍛造的匠人,美國人莫蘭,用純凈的工廠做的高碳鋼,採用焊接與摺疊鍛打的方法,製造出了與傳統大馬士革花紋非常非常接近的花紋,硬度和能達到hrv60。這就是刀友藏家所說的手鍛大馬士革,同樣這種花紋也是很美麗的,當然需要匠人的設計。這個原理很簡單,如果運用乙烷爐,還有準確的溫度計,運用現代的冶金熱處理知識,假以時日,職校相關專業學生掌握這個技能不是很難,難的是刀型的設計,還有花紋是不是美。這是手工大馬士革顯示真正價值的地方,設計提升一分,花紋美麗一分,鋼更純金一分,這一點點的差異,就是價格上的天壤之別。
除了手鍛還有瑞典大馬鋼鐵公司,把大馬士革的製造原理運用高科技加持,在真空下(摒絕外來雜質侵入),用電加熱(比焦炭、乙烷更能準確控制溫度),將鋼(碳鐵合金)變成粉末,一層層的鑄造焊接,這樣做成的東西各個元素間排列非常有序,可以按照金相學最好的組織形式製作。後來再經過扭轉,摺疊,形成了帶有美麗花紋的瑞粉大馬士革。因為是電腦精確控制,這樣的大馬更加純粹,防鏽更高,花紋更規整。雖然刀友們認為貴,但這也是最不容易作假的東西,後期加入匠人的設計和研磨,做出的產品是非常漂亮的。瑞粉因為鑄造在真空中,所以淬火也必須在真空狀態下,液氮深冷,這個過程,工匠是插不上手的。工匠在瑞粉上只有用更好的設計,更好的研磨,更好的柄材,更好的手藝提升附加值。
手鍛大馬與瑞粉大馬,刀客江湖時常接觸,市場上的價格也參差不齊,手鍛的東西尤甚,有好的,價格比較貴,更多的很粗糙,也以大馬士革名義銷售,價格非常便宜。瑞粉的料錢基本是公開透明的,工錢基本上也有譜。
從性能上看,這三種大馬相比較,我們只選好的手鍛精品,比如美國abs協會的會員匠人的作品,與傳統烏茲大馬,瑞粉大馬,在硬度上沒有大的差異,只是瑞粉基本上沒有廢品,手鍛的無法控制廢品,當然由於現代工具的介入,數量的工匠也能減少廢品的出現。剩下的在花紋美感上,屬於見仁見智的事,手鍛的更加有藝術性,更有唯一性,這樣說也沒有問題。在防鏽上,瑞粉好於手鍛大馬,因為手鍛畢竟來源於碳鋼,生鏽是碳鋼的特點。
這三種大馬士革的刀具,花紋都是工藝本身的產物,與性能是相伴出現的,不能說是有了花紋就影響了性能,性能真不是炒作的。三種大馬雖然工藝流程在進步,期間的化學和物理的原理是一樣的,三種工藝都是讓鐵元素、碳元素以及其他合金元素在金相學上形成馬氏體,形不成馬氏體,只有奧氏體,或者出現了魏氏組織,都會影響性能,沒有了性能,美觀就沒有了意義。瑞粉在未經過真空淬火,液氮深冷處理,就是奧氏體,刀友們叫首飾鋼,硬度只有HRC25-30。
說性能是為炒作,這事也有原因,因為看到美國abs手鍛大馬手工刀,瑞粉刀賣的很好,很貴。國內有些人開始琢磨歪主意,用低碳鋼用腐蝕液刻蝕出花紋,這樣的花紋就是擺設。還有的是用質量不好的鋼用機器扭轉出花紋鋼,這樣的大馬士革出了花紋,在性能上也不行。還有的用激光刻蝕出花紋,這幾種鋼也以「大馬士革」的名義銷售,低成本,高價錢,害了一批刀友藏家。他們眼裡沒有匠人的情懷,也沒有手工的價值,看到只是商業暴利。
最後回答和單一鋼的區別,單一鋼是對應合金鋼的,目前金屬冶煉工業出的合金鋼,不需要摺疊鍛打滲碳、析出雜誌,全部用科學原理,現金工具控制,其特種鋼的性能比三種大馬都要好,只是未必適合做成刀具,因為工業和手工本身也有區別,手工融入的精氣神還有期間的樂趣是工業無法替代的,所以大馬藏家還是以手鍛和瑞粉作為主流。或者說,用合金鋼做刀,是美國冷鋼等公司共工廠批量生產的方式,與喜歡手鍛的玩家是兩個群體,也可以說,玩刀的不局限於一種,而是什麼樣的都有收藏。
手鍛大馬的原料就是單一碳鋼,如果有人說他像日本匠人一樣,自己用礦石滲碳冶煉原鋼,以刀客江湖的經歷判斷,基本上都是瞎扯。為什麼?沒有必要,你自己用傳統東西做的質量能比得上現代工業的嗎?如果有人喜歡做這個事情,不為了商業價值,只是為了愛好,礦石中也許有現代金屬冶煉沒有發現的元素,不知怎麼著就碰著了,做出了超越當代的神兵利器,這種可能性也有,就如一個猴子在電腦前敲出一部紅樓夢的難度差不多。
單一高碳鋼硬度和手鍛大馬是一樣的,因為手鍛大馬的材料就是單一高碳鋼,與單一鋼最大的區別是手鍛大馬有美麗的花紋,凝結了匠人的閱歷和精氣神。另外由於,好幾塊高碳鋼摺疊鍛打,裡面的材質錯綜交織,在韌性上可能會好一些。也由於摺疊鍛打,重複焊接,手鍛大馬融入雜質的可能性要搞,加上淬火傳統油淬的風險,做的不好的手鍛大馬會出現夾灰,淬火會碎裂,這樣的大馬性能比不上高碳鋼。
刀客江湖一直認為:器物是精神的寄寓。手工作品的材料只是一部分,儀式性的,審美性的東西才是最終決定了價值。比如字畫,筆墨紙硯不值錢,但是經過大師的運用,就凝結了文化的價值,就有了高價。相反,用最好的工具,沒有人的精神注入,一點也不值錢。看我文章,找我諮詢,書生何必萬戶侯。刀客江湖,作為手工產品的把關人,將用自己的體驗和思考與品質消費者共成長。
要弄清楚這個,先來說下「何為花紋鋼?」廣義上來說只要鋼材上帶有鍛打紋就可以算作花紋鋼。按照這個標準的話 不管是日本的玉鋼,大馬士革、中國傳統刀劍、馬來克力士都可以屬於花紋鋼,但是因為製作方式不同,各種花紋的表現也是完全不同的。對於現代的花紋鋼在性能上也並沒有誰超過誰很多的情況,畢竟單純追求性能的話,單一鋼材更加穩定,價格也更加便宜。我們看花紋鋼主要還是從欣賞的角度,所以那些風格統一、變化死板的量產花紋鋼鋼條製作的刀劍,雖然價格比較便宜,但就欣賞來說 確實有些不足。
真正大馬士革花紋的形成
圖:德國皇家騎兵高級軍官佩刀,大馬士革鋼
真正的大馬士革鋼又稱為結晶花紋鋼。是一種古代粉末冶金和鍛造技術完美的結合。這種花紋是在鑄造中形成的。與中國傳統刀劍、日本刀劍這種因摺疊鍛打形成的焊接型花紋鋼刀劍略有不同。真正意義上的大馬士革則屬於鑄造型花紋鋼,是滲碳時磷、碳凝固產生偏析而形成的,所以研究界命名為「鑄造型花紋鋼」。
圖:阿拉伯人古大馬士革彎刀的刀匠徽記和真實花紋
大馬士革刀——識別 古今許多刀劍都標稱其採用「大馬士革鋼」。其實,真正的大馬士革鋼並不多見,通常所說的大馬士革鋼是將不同含碳量的碳鋼或純鎳等材料,經過多次摺疊鍛打而生成的。如此煉就的鋼,其表面形成不同的花紋和色澤。現在就讓我們甄別一下各種不同的大馬士革鋼吧……
▲玉馬首柄大馬士革刀
⒈大馬士革鋼刀:它使用單一的均質源即鋼錠進行製造。因其通過坩堝冶煉而成,所以又被稱為「烏茲」(wootz)鋼。處理後的晶體圖案存在著許多變化,刃上的晶體圖案經沖鍛後會有所改變。在刃上可用鈍刃鑿或沖模製成預先設定的設計樣式。東方大馬士革鋼最硬的元素是滲碳體,腐蝕和拋光後呈銀色或白色。珠光體(鐵素體和滲碳體的層狀形式)腐蝕後呈黑色。
▲ 鑄造型花紋鋼
⒉層焊大馬士革刀:層焊大馬士革鋼由不同質量的鋼和軟鐵組成,經錘打及焊接熔合。刃面的圖案除用酸蝕外,亦可用錘打、衝擊、銼和磨的方法製成。含有鎳的鋼可用來代替高碳鋼。在鍛煉中,古代鐵匠偶爾使用流星鐵來產生裝飾效果。水紋鋼使用含碳量不同的材料或利用其他元素如鎳製造而成,所以這種鋼又被解釋為本質上的異種鋼。經酸蝕後,鋼中最硬的元素由於耐腐蝕而顯示出白色或銀色。另一方面軟元素會受到腐蝕並改變顏色,通常變為黑色或棕色。(同現在的摺疊鍛打花紋鋼)
⒊表面處理仿大馬士革鋼:表面處理仿大馬士革鋼是通過在刃面上塗清漆或使用抗蠟處理後,在防酸蝕的表面上雕刻出預定的圖案。這種圖案雖然清晰,但因看起來比真的還「真」,所以較容易識別。
⒋機械加工仿大馬士革鋼:機械加工仿大馬士革鋼通過機械改變焊接鋼層,或通過各種程序合成,主要是通過扭轉後銼磨(切削)而成。
現在所謂的「大馬士革刀」一般第二種,也就是中國是摺疊鍛打花紋鋼的產物,不是真正意義上的「大馬士革鋼刀」。雖然鑄(鍛)造方式不同,但是性能上差別不大。主要看用途及開刃方式。
配上刀劍的開刃方式及刀(劍)尖樣式,供參考。不同開刃方式及刀(劍)尖樣式的性能和用途不一樣。
▲刀劍的開刃方式(角度越小的越鋒利,抗崩角能力差,磨損的快,角度越大的抗崩角能力越強,,鋒利度略差,耐磨損)
▲常見刀(劍)尖樣式,不同的尖端,性能、用途、及表現不同。
再回到性能上。
對於刀劍的性能好壞,一般人都會流於對硬度的追求上。其實除了硬度,韌性及開刃方式都是關乎到性能的重要組成部分。鋼材的好壞決定它的硬度和韌性好不好。研磨的方式及好壞關係到刀劍的抗崩角能力和鋒利度。
沒有100%完美的鋼材。韌性和硬度和諧統一是一把好刀劍起碼必備的先決條件。所謂萬變不離其宗,鋼材亦是如此。鋼的主要成分為鐵和碳,根據其用途的不同而添加其他元素及元素配比的不同來增加或改變鋼材的性能,每種元素都有優劣,所以無所謂哪種更好,只是用途不同看哪種有更優秀的表現。鑄造刀劍的鋼鐵需要良好的韌性,決定了它的硬度不可能太高(一般長刀劍硬度最高為60HRC ,短刀劍最高不超過62HRC 為宜)。不同長度,開刃厚度及開刃角度的刀劍韌性和硬度不同,導致性能不同。用於製作刀劍的話,短刀劍相對於長刀劍在硬度和韌性賞有更優異的表現)。
由於現代商業的無恥炒作,商人們把焊接花紋鋼製作的刀也叫做大馬士革刀,這是挺不要臉的一件事。
我就說說大馬士革刀的起源和特性。
大馬士革刀的材料叫做烏滋鋼,原產自印度。印度自古鋼鐵冶煉技術就非常高明。烏滋鋼是一個傑作。
由於失傳時間已經很長了,只能從資料里找到一些記錄。用特定的礦石先煉出初步的生鐵,選擇含碳量適合的生鐵打碎放入坩鍋,注意,這並不是現代意義上的粉末冶金。這時整個坩鍋中的碳鐵含量是比較高的。將坩鍋加熱使其融化,並在一個特定溫度保持相當長的一段時間,讓碳和鐵生成fec雪明碳鐵結晶。由於雪明碳鐵奪走很多碳元素,因此,在結晶之外的碳含量就會大幅度下降到大約百分之0.5左右,成為中碳鋼。
然後冷卻形成烏滋鋼錠。這種材料必須低溫鍛打才能不破壞內部的晶體結構。這一點是有失敗教訓的,歐洲人曾經打撈過一艘滿載烏滋鋼錠的沉船,很多烏滋鋼錠被拍賣到了歐洲刀匠手中。但是按照傳統歐洲鍛造方法打出來的刀性能很普通。
掌握這種鍛造方法的是大馬士革的刀匠。
歐洲有不少學者研究大馬士革刀為何性能優異。在微結構上看,低溫鍛造的中碳鋼與超高碳鋼向糾纏的同時,大量雪明碳鐵結晶散布其中。這樣,大馬士革刀的刀刃上實際上是中碳鋼和高碳鋼糾纏的同時,鑲嵌了大量雪明碳鐵結晶。雪明碳鐵的硬度在70hrc,所以這刀能夠磨的非常鋒利。這種刀的打磨並非一般刀刃打磨,而是把包裹雪明碳鐵的鐵磨下去,把雪明碳鐵露出來的過程。所以打磨角度比一般刀具要大。這也就是為什麼大馬士革刀看上去並不鋒利的原因。
烏滋鋼的失傳源於礦的枯竭。現代材料確實能做出性能非常好的刀具,但是把焊接花紋鋼非說成是大馬士革刀就很無恥了。
性能上公認低溫冶煉鍛造的刀比高溫的好,而現代材料大多高溫生產。這樣的材料中沒有雪明碳鐵的晶體,所以切割能力比大馬士革刀有相當大的差距。
我不否認隨著科技的發展,人們有可能再次發明烏滋鋼的冶煉方法。但是到現在為止,現代材料包括瑞粉鋼,日本歐洲的高端合金鋼等材料在一些性能上,還是不如烏滋鋼的。這基本上是業界公認的。因為烏滋鋼刀在歐洲並不特別稀有,我在英國時,在ebay上就見過一把,可惜最後拍到3萬英鎊,拼不過人家。這東西非常開門,真品的花紋幾乎無法仿造。在博物館裡大馬士革刀就更常見了。
歐洲很多研究者都在研究烏滋鋼刀,對於其性能的文章是很多的。這東西雖然製造方法失傳了,但是存世量相當大。只不過中國很少見罷了。所以我們既不應該神化它的性能,也不應該貶低它的性能。有大量權威文章描述它的性能,網上都能查得到的。
說現代材料的焊接花紋鋼刀的性能能夠全面碾壓烏滋鋼刀只不過是一種商人的營銷策略吹牛逼而已。
您真有錢,愛收藏烏滋鋼刀,去歐洲淘就是了。也有不少俱樂部在網上,民間收藏不少的。千萬別買國內刀匠的東西。太貴,不值得。一般他們用t10加中碳鋼摺疊鍛打,成品酸洗一下,性能方面恐怕還不如一般的工具鋼刀。要性能,d2.dc53的刀都相當不錯,如果完全不考慮生鏽問題,那麼高碳鋼刀非常強壯,性能沒得說還便宜。你花大價錢買了花紋鋼刀,性能可能差的很。我的苗刀就是彈簧鋼的800塊,一朋友買了一個上萬的花紋鋼苗刀還是沒開刃的跟我顯擺,最後非要跟我對砍一刀,我的刀開刃了,可結果是兩把刀豁口一樣大。
所以您有錢也別聽中國刀匠吹牛逼。頭條里忽悠刀的,基本都是這個類型。小心你的錢包吧。
大馬士革刀的優越性主要是由於其鍛造方式的獨特性,大馬士革鋼的鍛造是把兩塊以上的高硬度鋼材和硬度較低但柔韌性強的鋼材摺疊在一起
加固燒結,反覆摺疊鍛打,形成了軟硬互為支撐的鋼材,在較硬的鋼材發生崩裂時,較軟的鋼材可以吸收能量阻止裂縫繼續崩裂,而較硬的鋼材則可以繼續支撐整體結構。
而一般鋼材的單一性則會造成韌性和硬度不能同時兼顧的局面,並且由多種材料鍛打而成的大馬士革刀密度較大,分量更沉,抗銹性能也相對較好。
大馬士革刀因其鍛造方法的獨特,由不同密度的鋼材摺疊鍛打,經過開刃之後形成了許
多肉眼難以察覺的微觀鋸齒,所以非常鋒利。大馬士革刀呈現出的天然花紋和自身優異的性能,讓它成為了獨具魅力的藝術品。
提起大馬士革刀的性能,就不得不說說大馬士革鋼的鍛造方式。
眾所周知,單一材質的鋼材,硬度越高就越脆。為了使刀兼具硬度與韌性,大馬士革鋼採用了手工摺疊鍛打的工藝。把幾種不同硬度的鋼材疊在一起,反覆摺疊捶打。將單一鋼變為了複合鋼。
在這個過程中,雜質會不斷析出來,碳滲進去。兼具硬度和韌性,性能變得更為均勻、穩定。
與此同時,跟單一鋼比起來,大馬士革鋼的密度更大,非碳合金含量更高。因此更具分量,也具有更優的抗銹性能。
在工業文明還沒有開始的時代,人類還沒有充分了解鋼鐵的元素含量對機械性能的影響規律。畢竟這個問題是個多元函數,以那個年代的研究水平,無法在材料上優化刀的機械性能。所以只有在加工工藝上優化,才能有效的提高刀劍的機械性能。刀劍的優劣,是綜合性能的評判,韌性和硬度的有機結合,才是決定性能正確方式。
那時的材料來源,不可能有今天這樣含碳量不同的選擇,用來做千層餅,搞出美觀的花紋。唯一能做到的,就是用一塊材料,不停的摺疊鍛打,得到需要的機械性能。只不過是通過不斷的摸索,發現鍛打後的材料更好用,做刀更好使而已。
而恰恰是這種摸索,找到了正確的方式,以今天的我們知道的知識分析,有以下的工藝決定了刀劍的性能。
1、材料的晶粒細膩度決定了硬度和韌性,通過多次鍛打,材料的晶粒度有效的變細。
2、鋼鐵材料的純度決定了柔韌性,通過多次的燒結,多餘的雜質和碳都被氧化,提升了材料的純度。
3、硬度來自於四氧化三鐵,通過多次燒結,鍛打,由於是暴露在空氣中,所以每次都會形成氧化膜,就是我們看到的藍色的氧化鐵,是四氧化三鐵,是一種硬度很高的物質,但是很脆。而且熔點高,不易融化。所以鍛打次數越多,四氧化三鐵微粒嵌入晶粒組織里的越多。
4、目前金屬材料學公認的最好的材料,不是單純的最硬的材料湊在一起就是最好用的,而是在較軟的基體上鑲嵌著較硬的質點,這種材料最好使。鍛打鋼恰恰符合這種方式。那個較軟的材料,就是脫碳後的鋼本體,那個四氧化三鐵碎片顆粒,就是較硬的質點。
5、現代研究還發現,非晶體組織,有更好硬度,更好的韌性。通過摺疊鍛打,使晶粒細化,然後通過淬火,極速冷卻,在刀刃部分獲得有一定的非晶粒組織,提高刀刃硬度。
6、由於四氧化三鐵硬度高,密度也大一些,刃磨後會與本體不在同一平面上,所以會看到刀的表面有兩種不同的反光。形成了花紋。
這種通過加工工藝提高性能的方式,是當時的條件下唯一獲得優秀刀劍的方式。但今天就不同了,人們已經基本掌握了金屬材料的加工工藝的秘密,各種刀具的專用材料種類繁多,性能早已超越大馬士革鋼。
大馬士革性能排行公認的是,ms級托馬斯 >瑞粉 >普通托馬斯 >烏茲 >手鍛
ms級別托馬斯一般都是用3v和154cm製作,154cm是航天引擎扇葉用材,抗腐蝕抗卷刃,抗磨損,154實操很牛。比瑞粉粉末鋼具有觀賞價值和極強韌性,硬度也能達到粉末鋼標準。高端刀具例如威廉亨利都是用托馬斯,從不用瑞粉。
我這次去約旦買了一把彎月短刀。半工藝半真刀。
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