武士刀的冶金法和东汉的百炼钢法相似,将生铁经过生熟练后的产物熟铁(高碳钢 , 但含有很多的渣子),通过锻焊的方式将熟铁块焊接在一起,再通过70次以上的折焊来脱渣脱碳,最后会形成一个质密的熟铁条(锻铁) 。按照百炼钢法,再锻打个熟铁条子,只是这个熟铁条子比前一块要细长用料也少一点;然后将其中的一条熟铁条子放入炉中烧至红热,取出放到铁毡上用模具打出嵌槽,再将细长的熟铁料子嵌入其中 。不停加热锻打塑形成,类似唐刀的笔直刀身 , 第一步骤就完成了 。接下来就是第二步骤回火渗碳成钢,日本人可能有独特的方法不得而知,但明代《天工开物》针篇中,就讲述了渗碳方法:然后入釜,慢火炒熬 。炒后以土末入松木火矢 , 豆豉三物罨盖,下用火蒸 。
渗碳完成后 , 需要在刀身的地方抹上特制的泥浆,再放入炉中回火加热至红热后取出,再将其刀身横着,并且刀刃朝向水面的方法来将刀身进行淬火 。通过覆土烧刃,已及战火的处理后;刀身整体变得略微弯曲,外包钢材的刀身部分相比刀刃部分由于淬火时 , 散热较慢所以与刀刃相比要柔软得多 。这样刀身的外部钢材与内部被包裹的熟铁(锻铁)接合在一起形成的复合结构,使得刀身可以起到咱们明清夹钢刀,熟铁刀身一样的效果,刚柔并济猛砍时不会折断 。
【日本最著名武士刀 日本最好的武士刀】高炉里面上层是木炭与铁矿石接触反应,木炭下面的才是煤炭用来燃烧加热的 。当上层产生液态生铁时 , 会因为重力从煤炭的缝隙中下沉 , 并从炉口流出,进入方塘,用柳条快速搅拌,并撒潮泥灰;将漂浮在生铁水上的半固态铁块(在古代叫熟铁,实际上是高碳钢)用铁钳子收集起来 。将数块熟铁拼在一起并撒上焊药(黄泥末、硼砂、白铜末、石英砂...),一起放入炉中加热橙色取出放到铁毡上;你只有几秒钟的时间来焊接,所以要紧接着快速用大锤将其接合 。这就叫趁热打铁,速度一定要快 , 不然前面的准备都白搞了 。接和之后要脱渣!而脱渣之法有二,一是折焊,二是旋焊 。汉代多用折焊,宋代之后从西域传来旋焊 。一般熟铁折焊成非常柔软的熟铁(锻铁)只需要8折上下,在之后的折焊只为去渣 。当折焊次数到七八十次的时候,渣子也基本上全部去尽了,但已脱碳成为了锻铁(熟铁),需要再回火渗碳才能成就百炼钢 。灌钢法和夹钢法的出现可以说是领先世界大部分国家的 , 使得咱们的冷兵器生产效率大大提升,而不是像某些人吹得神乎其神的太刀那样,外面包的钢材需要进行七八十次的折焊,再嵌入熟铁(锻铁)锻打塑形之后还要回火渗碳成钢 。而夹钢由于外侧本就有熟铁(含有少量细微氧化渣的低碳钢或中碳钢)包裹 , 锻造过程中隔绝了内部钢材(高碳钢)与空气的接触碰,使得其在反复加热锻打塑形的过程中不会脱碳变软 。可以直接可以打成兵器,一打磨开刃就可以使用 。灌钢法其实也需要折焊,只是次数与百炼钢法相比少了很多;其具体步骤如下:将从方塘中取出的熟铁块堆在一起,并撒上黄泥末,放入炉中烧至橙白色取出,放到铁毡上快速用大锤用力捶打接合,再加热折焊个4到5次打成宽如手指的铁板就可以了(这时的熟铁板已脱碳成为中碳钢,但还有不少细微的氧化渣子) 。按照这种方法,打出熟铁板三块,并用铁条扎紧,板材上方缝隙处,按照生熟比例放入少量的生铁块,再盖上破草鞋子,用黄泥密封 。放入炉中加热,生铁会与其中的熟铁相互反应脱渣,并调节含碳比例,最后会形成一个钢团,取出用大锤捶打,再加热再捶打个一两次就可以炼成用于刀刃的精钢了 。现在的刀剑都是工艺品,用的都是机械厂里的钢板;不是说材料不好,而是说冷兵器的制造手艺确实失传了,光一个生熟比例问题 , 就需要大量的实践才能知道 。古代刀剑有两条路线:一条是贵族;一条是兵卒 。古代贵族用的刀剑多用刃钢打造,虽然也用夹钢法锻刀,但刀身的刃钢由于反复加热锻打变成了锻铁 。打磨出来非常美观,犹如一面镜子一样 。而兵卒刀也用夹钢 , 但刀身多用含有一些细微渣子的熟铁,再嵌入刃钢锻造而成;虽然不影响开刃,但刀身缺少美观 , 有很多坑坑洼洼之处 。
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