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1 # 燕風茶刀
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2 # 匠人工坊小助手
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,抗鏽效能也相對較好。
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效能,讓它成為了獨具魅力的藝術品。
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3 # 大衛Hans
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效能的影響規律。畢竟這個問題是個多元函式,以那個年代的研究水平,無法在材料的元素含量上最佳化刀的機械效能。所以只有在加工工藝上最佳化,才能有效的提高刀劍的機械效能。刀劍效能的優劣,是綜合性能的評判,韌性和硬度的有機結合,才是決定效能正確方式。
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,就是用一塊類似現代鑄鐵的材料,不停的摺疊鍛打,得到需要的機械效能。只不過是透過不斷的摸索,發現鍛打後的材料更好用,做刀更好使而已。在反覆的鍛打燒結過程中,材料中含的碳、矽、錳、磷、硫、等雜質被高溫氧化,材料不斷被純化為鐵和鐵的氧化物。
而恰恰是透過這種摸索,逐漸找到了正確的方式,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效能。
1、材料的晶粒細膩度決定了硬度和韌性,透過多次鍛打,使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,透過多次的高溫燒結,將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,透過一定溫度下的多次燒結,鍛打,由於是暴露在空氣中,所以每次都會形成一層較厚的氧化膜,就是我能通常能看到的氧化鐵皮,是藍色的氧化鐵,化學名叫四氧化三鐵,它是一種硬度很高的物質,但是很脆。而且熔點比鐵高很多,不易熔化,不易氧化還原。在多次的鍛打後,四氧化三鐵被打碎成微粒嵌入鐵的晶粒組織裡,形成硬的質點。
4、目前金屬材料學公認的效能最好的材料,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,機械效能最佳。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,恰恰就是較硬的質點。
5、現代研究還發現,非晶體組織,有更好硬度,更好的韌性。透過摺疊鍛打,使晶粒細化,然後透過淬火,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。
這種透過加工工藝提高效能的方式,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,效能早已超越大馬士革鋼。
使用兩種含碳量不同的鋼材摺疊鍛打得到的複合鋼,實際上更多的是為了容易得到好看的花紋,從韌性上講,肯定優於單一材質硬的那種,但從硬度上講,肯定不如單一材質裡硬的那種,因為你怎麼保證刃口的材料就正好是硬的那種呢?
現代刀具為了取得更好的刀體韌性和刀刃硬度,都採用區域性分段熱處理方法,刃口部分做二次區域性熱處理,以提高刃口硬度。
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4 # 6居
大馬士革效能排行公認的是,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,抗腐蝕抗捲刃,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。高階刀具例如威廉亨利都是用托馬斯,從不用瑞粉。
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5 # 刀劍學堂
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效能上也並沒有誰超過誰很多的情況,畢竟單純追求效能的話,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:德國皇家騎兵高階軍官佩刀,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。因其透過坩堝冶煉而成,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,刃上的晶體圖案經衝鍛後會有所改變。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、銼和磨的方法制成。含有鎳的鋼可用來代替高碳鋼。在鍛鍊中,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透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透過機械改變焊接鋼層,或透過各種程式合成,主要是透過扭轉後銼磨(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,但是效能上差別不大。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)尖樣式的效能和用途不一樣。
▲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,效能、用途、及表現不同。
再回到效能上。
對於刀劍的效能好壞,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效能的重要組成部分。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新增其他元素及元素配比的不同來增加或改變鋼材的效能,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,導致效能不同。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)。
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6 # 匠人工坊
大馬士革刀的花紋確實漂亮,但是,很多人不知道真正的花紋是怎麼出來的。
大家知道,不同含碳量的鋼材,顏色也不一樣,有深有淺,把幾種不同的鋼材放在一起反覆摺疊鍛打,刀身自然會形成明暗各異的花紋。
日本刀、中國百鍊鋼都有花紋,這不是故意做出來的,是水到渠成的事。
同時也說明,大馬士革鋼本身,其實是一種層狀複合結構的鋼材。
在較硬的鋼材發生崩裂時,較軟的鋼材可以吸收能量,阻止裂縫繼續向前。而較硬的鋼材,又可以繼續支撐整體的架構。
至於它的效能到底怎麼樣,臺灣的材料學博士塔教授,曾拿一塊熱處理失敗的大馬士革鋼做過實測和驗證。
仔細觀察這塊大馬士革鋼,你看到黑色部分上面的裂痕了嗎?這些熱處理裂痕其實很深,深度過半,但都被比較亮的另一種鋼材給擋了下來。
接著,博士拿大鐵錘重重錘擊這塊大馬士革鋼,經過熱處理後的大馬士革鋼能還能錘出如此深的痕跡,可見當時用力極大。
結果沒想到的是,根本錘不斷。
這,就是複合材料特長的地方。
當然,這不是說大馬士革鋼無所不能,是天下第一神鋼,在當代,金相學、材料學的發展,讓實驗室和工廠生產的鋼有種種優良特性。
極硬、極強、極耐熱的都能生產出來了,真空狀態、合金加入、惰性氣體的運用……甩了摺疊鍛打大馬士革鋼無數條街。
摺疊鍛打與否已經不重要了。
但是,手鍛的藝術性和樂趣依然是工廠產品替代不了的。
透過工匠的鍛造、設計,能讓不同材料形成剛柔並濟的小刀,並形成獨一無二的花紋。
這是一門手藝,需要設計,需要經驗,還需靈感,更接近一種藝術創造。很多人對做這種手工玩意樂此不疲。
那麼,如果給你一把大馬士革刀,你是喜歡拿它實操呢?還是更喜歡把玩呢?
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7 # 70秒保定紅人館
大馬士革刀,歷來就被冠以“寶刀”、“吹毛斷髮”、“絕世神兵”等稱號。
早在十字軍東征時,大馬士革刀就可將全身武裝重鎧的十字軍騎士,一劈兩半而不捲刃,甚至可以凌空斬斷紗巾,和其他刀類對砍時更是罕逢敵手。
具有傳奇般銳利和力量的大馬士革刀,擁有著無與倫比的效能:1、鋒利度
大馬士革刀,是把幾塊軟硬不同的鋼材疊加,反覆鍛打、摺疊、扭絞而成的。這樣的鍛造手法,使得它的刀鋒上有著無數個微觀鋸齒,正是這些小鋸齒增加了大馬士革刀的鋒利度。
大馬士革刀的鋒利度遠勝於普通的夾鋼、包鋼,曹植在《寶刀賦》中曾這樣描述:“其利陸斷犀革,水斷龍魚;輕擊浮截,刀不纖削。”說的正是大馬士革刀的鋒利度。
2、硬度、韌性
大馬士革鋼的硬度在HRC60左右,在刀劍領域,屬於很高的水平。除此之外,由於其特殊的摺疊鍛打方式,使得刀具內部軟硬鋼材互為支撐,使鋼材在硬度很高的同時,也保證了它的韌性。
3、刃口保持度
不像其他刀劍開始效能很強,使用幾次之後就會刃口受損,大馬士革鋼的刃口保持度,也還是跟摺疊鍛打工藝有關。
手工鍛打能使金屬材料中的碳化物組織,分佈的更均勻細化,從而提高熱處理後的綜合性能,與此同時,也提高了刀具的刃口保持度。
回覆列表
提起大馬士革刀的效能,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,效能變得更為均勻、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,也具有更優的抗鏽效能。