关于名刀的钢材的一些资料

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玉钢是什麽??要回答这个问题就得要扯到一些冶金学的基本理论.把铁矿和炭放到炉理面
冶链.如果能让温度超过1500度的话.这时所得到的铁水会完全融化成液态.液态的铁
可以吸收炭元素达到4~5个百分比而成为流动的生铁水.此时以空气打入生铁水将多余的
炭氧化成二氧化碳来降低和控制铁的含炭量.这是现代的制钢法.
那在古代呢?古代炼钢技术的关键在哪呢?
在於鼓风的技术.一开始时因为鼓风技术和燃料选择的限制只能让温度到达1200度左右
.此时铁矿虽能完全被还原成铁但是还不足以让其完全融化成液态.而是像麦芽糖粘稠状的
多孔组织.在这种状态下的铁最多可以吸收约1.5%的炭.我们把它称为海绵铁.海绵铁
品质的好坏决定在铁矿本身的品质.含磷硫等杂质少又有钡等微量元素者为高级.现在日本
的玉钢就是海绵铁.当然印尼也有生产海绵铁但是因为铁矿品质比不上日本所以产品也只能
卖给像我叔叔经营的铸造厂当原料.
再来铁里面的含炭量和杂质可以由其断面用肉眼来判断.现代的炼钢厂里的老师傅用肉眼来
判断含炭量可以到万分之三的误差之内.
言归正传.日本人烧出了大块的海绵铁(他们称之为鉧)後用大铁鎚将之打碎.再由经验丰
富的师傅用肉眼看铁块的断面来挑出含炭量在1.2~1.5左右杂质极少的精纯部分称之
为玉钢.拿来当成日本刀的原料.其余含炭量不足或是杂质多的下杂则拿来做菜刀或农具.


玉刚可硬可软可韧?会不会有点夸张?玉钢说白一点就是含
杂质较少的高碳钢,其含碳量为1.0以上,如果说玉钢
是合金工具钢,或许有可能,如果说玉钢真有那些特性
整把日本刀都会玉钢来打造不是很好吗?可是事实事不然
,日本刀在打造时,玉钢只用来作为刃铁而已,而其它
部为则是使用其它的不同含碳量的钢材,如含碳量含0.7%
的左下?及含碳量约0.1~0.3%的包丁?,就金属物理性质
来说,高碳钢所得到的是硬的性质,中碳钢是韧的性质,
低碳钢是软的性质,基本上这三种性质,就我所知,好
像没有一种金属可以通吃的。


真正的大马士革钢又称为结晶花纹钢.是一种古代粉末冶金和锻造技术完美的结合.在英美
和欧洲大多数的地方被称为WOOTZ而在其原产地印度巴基斯坦一直到波斯则成为FUL
AT在俄罗斯的高加索地区被成为BULAT.
WOOTZ的花纹是天然形成的不像摺叠钢一样是用人工硬将性质不同的材料焊接起来再摺
叠锻打.
以下是WOOTZ形成的原理.和性质.请注意小心阅读并加以珍惜这难得的宝贵资料.看
不懂的人请e-mail给我. OK!! 1. WOOTZ
的花纹基本上是两种性质不同的材料.亮的地方是纯的雪明炭铁硬度比玻璃还大.暗的地方
的结构是属於沃斯田铁和波来铁.整体含炭量大约是在1.5~2.0 %
之间.在韧性高的波来铁里均匀散布着比玻璃还硬的雪明炭铁.使得WOOTZ可以具有非
常锋利的刀锋.而且也非常坚韧而不会折断的刀身.有人说日本刀不也是这样的吗?但是日
本刀因为刃口处整个是脆而硬的.缺口和横向裂纹便会在所难免.但WOOTZ就没有这样
的问题.
2.
WOOTZ的制造的费时费力.是超乎各位的想像.通常要花上两三个月的时间.而烧结的
铁饼成功率又很低.当初会失传有两个原因.其一当时英国统治者为了保护当地仅剩的森林
不使其沙漠化而禁止.其二是近代工业制钢的引进使WOOTZ在价格上无法竞争.
WOOTZ钢的制造方法分两种一种是脱炭法.另一种是加炭法.不过最重点在於烧结铁饼
时的温度控制和将铁饼锻造拉长时的最高温度.还有成品的厚度和原来铁饼的厚度比例也会
决定将来的花纹明不明显.
至於制造方法本人将不公开.就算公开了我想你们也做不出来. 3.
WOOTZ钢的花纹和摺叠钢有明显的差别.WOOTZ花纹比较细致看起来比较自然黑白
的对比也比较大.在古代由於有在刃上喂毒的情形.很多WOOTZ的刀刃呈现黑色的现象
.在黑色的刀刃上分布着亮晶晶的雪明炭铁.古代波斯人把它形容成像夜空中的繁星一样漂
亮的花纹.此外WOOTZ比起摺叠钢来是很不容易生锈.几百年下来没有像日本刀一样的
费心保养却也能光亮如新不生锈.本人所看到WOOTZ会生锈的部分通常是刃上有瑕疵的
小点或裂缝或含炭不均的地方.
4. 至於WOOTZ性能到底好在哪里.大约十年前BLADE杂志有一篇关於WOOT
Z钢的测试.
其一是锋利度的测试:在仔细研磨後的WOOTZ结晶花纹钢能一刀切断巨大打结的麻绳.
其二是刀身的韧性测试:
把刃用夹具夹紧然後拿大铁鎚来敲.结果费了很大的力气.WOOTZ刀刃被敲成U字型但
是却没有折断.
测试的结果证明了WOOTZ结晶花纹钢具有锋利和强韧两种特性於一身.
对於WOOTZ结晶花纹钢本人的评价比日本武士刀的玉钢还要高.日本刀会贵一部份也是
因为它的研磨.现在的刀匠也有几位据说也会制造WOOTZ结晶花纹钢.可是做出来的花
纹却跟古董刀很不太一样.也就是说再也没有人能达到古代的水准了.这个下次再讨论了.


玉钢不是铸铁!用冶金学的术语它应该叫做海绵铁. 铸铁温度要在1500度以上.铁矿
被炭分子还原成铁.然後吸饱炭到2~6%
然後完全融化成液态.再浇铸於模具里.待冷却後即为铸铁制品. 铸铁含炭量极高性质通
常非常的脆.但是回火後便成球墨铸铁此时就变的非常软.
铸铁是完全不适合直接拿来制刀.因为它熔点低不能被锻造.
玉钢是铁矿和炭混合後只加热到1200度左右.此时还原的铁无法完全融化成液态而是半
流动状态.冷却後像海绵一样成多孔状.海绵铁不是均质的铁块.含炭量从0.2到2.5
左右.
把海绵铁敲成小块.再以目视依照其断面的光泽只挑出含炭在1~1.7左右且杂质较少者
称之为玉钢.
把玉钢加热後打成薄片.淬冷水後再敲碎成小块.将这些小铁片用纸包好再裹上黄泥.入火
锻链.让其结合成一块.再不断锻打反覆摺叠.如此可以将杂质去除且将铁块像揉面团一样
揉成均质.这个过程重要的一点是可以将含炭1.5左右的铁块脱炭到0.8~0.9左右
.
所以摺叠几次不是越多越好.而是到刚好的含炭量时就不能再摺叠下去否则含炭量会太低.
(有时是8次10次或是13,15次是为了控制成品适当的含炭量.全凭目测和经验.这
是制刃最难的部分)
ps日本揉刀术并不是日本人发明的,而是中国唐朝的一种技术,连同刀型与铸造技术一起
传到日本,所以才有唐样大刀的名称,但一但刃部的刚才一但磨光,露出内部的铁心,那把
刀就没用了,所以後期才会被淘汰,日本刀刃部硬度约58-60,心才为48-50,这
是一种较局部淬火的技术,但有可能会产生内应力,而且一把武士刀经过一次战争後,那把
刀的寿命也差不多了,而武士刀的重量最轻900公克最重1200公克,要是超过150
0或1700公克,就会对关节产生损伤,而中国刀不会,这是因为剑道的运刀法违反人体
力学的关系
想知道日本刀对上中国大砍刀时是什麽情况的话,可以去看(无限住人),里面那个天津久
影用的就是中国刀法与大砍刀





荒村野雨萧萧夜，叶叶声声滴到心

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一个国家的武术与武器发展取决於那个国家的武术发展方向,中国在春秋战国
时到一直到唐宋时带,都是以军事方向为主,而唐宋以後则是以民间击技为主,而日本则完
全是以军事方向为主

日本刀主要有4部份1 玉刚 2暗光花纹刚 3包刚法
4局部淬火,而其中玉刚就是高碳刚,是日本人发明的,虽然硬度高,但易脆,而暗光花纹
刚与包刚法都是唐朝时连同刀的形状与双手剑派一起传过去的,因此当时的日本刀不叫武士
刀,而叫唐样大刀,而日本人淬火时采用高温过火(还是低温回火我忘了,想知道自己去查
)虽然可以提高硬度但易脆,日本刀的硬度为58-60,可以更高,但会使刀身容易折断
,就硬度,日本刀是很精良,但就耐用度,完全是废物,其缺点有

1寿命短
在日本战国时代时,一场战争就可以换掉一把刀
2无法修复,一但刀身有裂痕,那一把10万块的宝刀,就跟一快废铁一样,唐朝政府就是
差一点被包刚法搞到破产,因此包刚法才会在中国绝迹
3像玩具一样,易坏,在明朝时,日本刀最大的克星不是刀法,而是少林寺铁棍,当倭寇遇
到少林僧人时,往往都是连人带刀一起被打烂,而在八年抗战时,武士刀一遇到大刀队时,
也是连人带刀被砍成两半

而武士刀之所以会硬度高,是因为武士刀的韧口很薄,易卷口,因此需要提高硬度,以增强
耐用度与杀伤力,一个剑道高手,杀了100个人後,其刀与刀的碰撞次数可能不到一次,
所以剑道最忌讳刃口相格,因此武士刀试刀适用死人试刀,而中国刀剑因为要面对许多重兵
器,加上碰撞次数高,因此试刀时,是以刃口砍石头,以不卷刃为主,其注重的是弹性

因此就顶级刀剑而言,我最推崇以大马士革刚加上中国花纹刚打成的刀剑,就大马士革刚与
日本玉刚的优缺点,请自己去http://www.kendo.com.tw/iai
do/index.htm找,我上述言论的掺考资料都是从这边来的,所以要是我说的有
问题,请去找他们吵

顺带一提,目前硬度最高的刀,是西洋刀匠打的刺刀(因为短)

至於中国刀与日本剑谁好谁坏,我套用他们的一据话
中国刀剑注重弹性,而日本刀剑则注重硬度,因此无法比较

而至於剑道方面

双手剑早在春秋战国就有了,其特点为,大开大合,利於战阵(去看漫画:天界无限:黄展
鸣画),但变化不易,不适合一般民间一对一的击技,因此一直到唐朝时以门派的形式传过
去後,就被淘汰了,(国术杂志:力与美:第130期)至於剑道的技巧方面,他们注重的
是:在敌人砍到我前,先砍倒敌人:因此他们注重的是速度,完全攻击,并不防守,以跟敌
人同归於尽的气势,一刀杀掉对方,所以他们不需要技巧,而且双手剑传到日本时,他们只
学到了型式,并没学到最重要的,也就是腰的运用,因此,剑道用的是手臂肌肉的力量,而
不是像中国武术,以腰部的离心力的力量,所以日本刀会那麽薄,不是技术好,而是太重他
们拿不动,一把标准武士刀,重1200公克,而中国单刀则是3.5公斤,要是武士刀太
重,很容易在停刀时伤手

至於剑道与苗刀的差别,在於苗刀有用腰部的力量与反手刀,挥砍时有直劈也横扫,而武士
刀则因为腰部固定不动,所以是以直劈为主,而且劈砍时,上手前推,下手微往後收,以杠
杆力矩方式旋转,这时会有两个旋转中心,因此剑道的速度很快,缺点为,要砍第二刀时,
要先回刀再砍,中国刀则是反手刀,因此不必回刀,

至於抗战刀法有三种说法
1大刀王五的鬼头刀法,请去找电影:一刀倾城:里面王五那把鬼头刀厚达1公分以上
2抗战时期,中国政府除了聘请着名武术家教授中国刀法,还由从日本士官学校毕业的军官
传授日本式劈刺,并且研究专门对付剑道的招式
http://www.cc.nctu.edu.tw/~sword/FIGHT/d
ao/bigg.htm
3苗刀刀法

顺带一提,日本武士刀遇到大刀队之所以会死的那麽惨,是因为日本武士刀只砍人,而大刀
队则是人也砍,刀也砍,当时大刀一把重达20斤,也就是12公斤,是武士刀的十倍,武
士刀根本承受不了
鋼的主要類別有:

1. 低碳鋼 - 又稱軟鋼, 含碳量從0.10%至0.30%低碳鋼易於接受各種加
工如鍛造, 焊接和切削, 常用於製造鏈條, 鉚釘, 螺栓, 軸等。
2. 中碳鋼 - 含碳量從0.30% 至0.60%, 用以製造重壓鍛件, 車軸,
鋼軌等。
3. 高碳鋼 - 常稱工具鋼 , 含碳量從0.60%至1.70%, 可以淬硬和回
火。鎚, 撬棍等由含碳量0.75%的鋼製造; 切削工具如鑽頭, 絲攻,
鉸刀等由含碳量0.90% 至1.00% 的鋼製造。
4. 合金鋼 - 鋼中加入其它金屬如鉻, 鎳, 鎢, 釩等, 使具有若干新的特性
。 由於各種合金元素的摻入, 合金鋼可具有防銹, 防腐蝕, 耐熱, 耐磨,
防震和抗疲乏等不同特性。
5. 高速鋼 - 含有各種成份和份量, 如鎢, 鉻, 釩, 鈷和鉬等。 高速鋼製
成的切削工具, 可用高的速度求切削硬材料, 並能承擔強力的切削。
高速鋼切削工具在高的速度中仍能使刃口保持鋒利, 其他鋼材則可能變鈍。

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鍊鋼過程及性質比較:

熱處理(Heat Treatment) - 是利用加熱和冷卻以改變金屬物理性質的
方法。 熱處理能改善鋼的顯微結構, 使達到所需的物理要求。韌性, 硬度 和耐磨性

是通過熱處理而獲得的特性中的幾種。 要獲得這些特性, 需使用熱處理中的淬硬<又稱
淬火>, 回火, 退火<又稱?化>和表面淬硬等操作。

淬硬(Hardening, 又稱淬火) - 是將金屬均勻地加熱至適當溫度, 然後
迅速浸入水或油中急冷, 或在空氣中或冷凍區中冷卻, 使金屬獲得所需要的硬度。

回火 - 鋼件淬硬後會變脆, 同時由淬火急冷而引致的應力, 可使鋼件受到輕擊而斷
裂。 要消除脆性, 可用回火處理法。 回火就是將鋼件重新加熱至適當的溫度或顏色,

然後予以急冷。 回火雖然使鋼的硬度略為減少, 但可增加鋼的韌性而降低其脆性。

退火 - 退火是消除鋼件的內在應力和勒化鋼件的方法。 退火法是將鋼件加熱至高於臨
界溫度, 然後放入乾灰, 石灰, 石棉或封閉在爐內, 令它慢慢冷卻。

硬度(Hardness) - 是材料抵抗外物刺入的一種能力。試驗鋼鐵硬度的最普通
方法是用銼刀在工件邊緣上銼擦, 由其表面所呈現的擦痕深淺以判定其硬度的高低。
這種方法稱為銼試法 這種方法不太科學。 用硬度試驗器來試驗極為準確, 是現代試驗
硬度常用的方法。 最常用的試驗法有洛氏硬度試驗
洛氏硬度試驗機利用鑽石衝入金屬的深度來測定金屬的硬度, 衝入深度愈大, 硬度愈小
。 鑽石衝入金屬的深度, 可從指針指出正確的數字, 該數字稱為洛氏硬度數。

鍛造 - 是用鎚擊使金屬成為一定形狀<成型> 的方法, 當鋼件加熱達到鍛造溫度時
, 可以從事鍛造, 彎屈, 抽拉, 成型等操作。
大多數鋼材加熱至鮮明櫻紅色時都很易鍛造。

脆性 - 表示金屬容易破裂的性質, 鑄鐵的脆性大, 甚至跌落地上亦會破裂。 脆性
與硬度有密切關係, 硬度高的材料通常脆性亦大。

延性 - (又稱柔軟性) 是金屬受外力永久變形而不碎裂的性質, 延性的金屬可抽拉
成細線。

彈性 - 是金屬受外力變形, 當外力消除之後又恢復其原有形狀的一種性質。 彈簧鋼
是極富彈性的一種材料。

硬度 - 是金屬抵抗外物刺入或切削的一種能增加鋼材硬度常用的方法是淬火。

展性 - 又稱可鍛性, 是金屬延性或柔軟性的另一種表示法。 展性是金屬接受鎚鍛或
滾軋而變形時不致破裂的一種性質。

韌性 是金屬抵受震動或衝擊的能力。 韌性與脆性剛好相反。

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刀 刃 鋼 材 -

刀具鋼材特性

440-C : 美國製之優質不?鋼材, 含鉻量高達16-18%。 最初被應用於外
科手術刀具及船舶業, 耐蝕性及耐?能力極優; 韌性強。
現更廣泛應用於手製刀及優質廠製刀具。 含碳量約1%(440系分A, B, C,
及F級; C級及F級含碳量最高, 而A級刖刖較少)。
經熟處理後可達HRc58之硬度。

154CM : 美國製之優質不?鋼材, 鉻含量達15%, 鉬含量達15%, 鉬含
量達4%; 故定名為154CM。 乃近代手製刀之一代宗師
R.W.Loverless 率先所採用。 加工性極優, 耐蝕性, 刀鋒耐損性及韌
性皆強, 但售價較高, 故只見被應用於手製刀具。 含碳量約1.05%,
經熱處理後可達HRc60~61之硬度。

ATS-34 : 日本"日立金屬工業"針對美製154CM 而開發之優質不銹鋼,
用料和 成份與154CM相近, 而各方面之性能皆達至154CM之標準,
且猶有過之, 但價格則較廉, 被業內認定為最佳刀具鋼材之一, 現已成為手製及優質
廠製刀具應用之主流。 經熱處理後可達HRc60~61硬度。

AUS8(8A) : 日本 "愛知製鋼" 所開發之優質不銹鋼材, 耐蝕性, 刀鋒
耐損性及韌 性皆達優異水平, 多被應用於日本製之優質刀具。 AUS
鋼種分為10A (含碳量約1%), 8A (含量0.8%) 及6A (含碳量約0
.6%) 三種。 8A 經熱處理後HRc58~59之硬度。

D2 : 金屬機械加工用之耐磨工具鋼材D2, 屬風硬鋼 (Air-Hardeni
ng steel) ; 被廣泛應用砍伐刀或獵刀次製作, 含碳量高達1.5%,
含鉻量亦高達11.5%, 經熱處理後可達HRc60之硬度, 但相對地廷展性(韌性
)較弱, 耐銹能力亦不甚佳, 鋼材表面亦難作鏡面磨光處理。

Hi-Speed Tool Steel (高速工具鋼): 高度加工製成成之工具鋼
材, 含碳量高, 而含鉻量則低(約4%), 故打磨鋼材表面之光澤較暗,
經熱處理後可達HRc62之高硬度, 但耐銹性能不甚佳。

Cowry X(RT-6): 日本大同特殊綱 (株) 於1993年開發之超級粉末
系合金鋼材, 為近代日本冶金技術的新突破, 現已被日本刀匠們應用於大型砍伐刀具,

鋼材含碳量高達3%, 經熱處理後可得HRc67之高硬度。

Cowry Y(CP-4): 日本大同特殊鋼 (株) 於1993年開發之優質粉末
系合金鋼材, 含碳量達1.2%, 更罕有地混入金屬元素 "鈳" 達0.2%,
經熱處理後可達HRc63之高硬度, 卻仍保有極佳之延展性能。

A-2 : 金屬加工用之高韌性耐磨工具鋼材A-2, 屬風硬鋼, 含碳量頗高, 約
1%,經熱處理後可達HRc57之硬度, 鉻含量約5%,
經打磨後鋼材表面光澤較暗, 耐蝕性優, 延展性(極強), 刀鋒之耐損性亦佳。

VG10 : 日本 "武生特製鋼" 之「V金10號」不銹鋼材, 乃「V金」, 系
鋼材之最優級別, 含碳量約1%, 含鉬1.2%及鈷1.5%,
經熱處理後可達HRc60-62之硬度。 VG-10加工性優, 韌性及耐蝕性皆強,
多被應用於日製之優質刀具。

BG-42 : 極優質之不銹鋼材, 含碳量1.15%, 含釩量則高達1.20%;
故鋼材組織微粒細密, 經熱處理後可達HRc60-61之硬度, 加工性優,
耐蝕力極強, 韌性亦佳。 BG-42最初被應用於航天工業, 作為製造滑輪及機軸等
之材料, 因價格頗高, 於製刀業則多被應用於刀匠之手製刀具。

SANDVIK : SANDVIK 公司是北歐製鋼及五金工業之翹楚, 120C不
銹鋼材乃SANDVIK 之優良鋼種之一, 含碳量約1%, 含鉻量約14%,
經熱處理後可達HRc56-58 之硬度, 加 工性優, ?性?, 北歐出產之名廠
刀具多以SANDVIK 之鋼材製作。

1095 : 高碳鋼中最優質者莫過於1095, 其含碳量達1.03%, 經熱處理
後可達HRc58-60之硬度, 韌性十分好, 但不耐銹,
多被應用於傳統之歐洲式獵刀, 大型砍伐刀及軍用刀。 如二次大戰時美國 "著明之
KA-BAR 軍刀便是以1095作為刀身材料。

W-2 : 高碳工具鋼材被命為W型者為水硬鋼(Water-Hardening S
teel), 為工具鋼中最廉價者。 W-2鋼材(經熱處理)
容易達至高硬度(HRc65), 兼且容易局部硬化, 兼且容易局部硬化, 以使鄰近
各部位硬得可以耐磨, 而又可以軟得容易製造, 加工性極優良, 故用途廣泛。
但W-2耐銹力很差, 故鋼材之表面多以塗層保護, 以防銹蝕。

O-1 : 油硬級(Oil-Hardening types)之工具鋼材最廣泛被使
用, 而其中最佳者是O-1型, 其高錳伴同鉻與鎢可增加硬化能,
使鋼材可不需劇烈之水淬 (代之以?和的油淬) 也能硬化至高硬度(HRc62)水平
。 O-1鋼之加工性佳, 但韌性及耐銹力則較弱。
美國著名刀匠Randall便多以O-1工具鋼作其刀身之材料。

ZDP-189 : 日本 "日立金屬工業" 於1996年開發之粉末系新鋼材, 其
研發目標與 "大同特殊鋼 (株) 之Cowry X鋼材一脈相承,
優良加工性之超硬合金鋼, ZDP-189含碳量達3%, 含鉻量亦高達20%, 經
熱處理後可得HRc67之高硬度, 加工性極優,
金屬組織微粒比ATS-34及440-C更均一細密, 耐蝕性及?性皆?, 故 "日
立" 對外宣稱ZDP-189乃「跨向21世紀之次世代刃物鋼」。

GIN-1(G-2): 日本 "日立金屬工業" 之「銀紙一號」鋼材, 為「銀紙」
系鋼材之最優級別, 鋼材特性與 "愛知製鋼" 之8A相近,
但硬度則比8A稍軟(HRc57-58), 價格較廉。

ATS055 : 日本 "日立金屬工業"繼ATS-34後所開發之優質尸刃物鋼材,
為ATS-34之改良品種。 ATS-34含鉬量約4%, 故能耐極高溫度,
適應範圍較廣(可適用於製作機械零件, 如機軸, 滑輪, 氣艙閥等)。 ATS-5
5則減低了鉬含量至0.6%, 但亦加入了0.4%之鈷。
此畢令鋼材本身減低了耐熱性卻增加了?度(更適用於製刀業)。 整整體而言, ATS
-55性能稍遜於ATS-34, 但比同廠之G-2較優。

CPM440V : CPM (Crucible Particle Metallu
rgy)粉末系鋼材乃美國Crucible原料公司開發之新一代刃物鋼,
廠方曾聲稱CPM440V乃超級鋼材(Super custom knife ste
el of the 90's)。
雖然CPM440V之含碳量比傳統的440-C多出近一倍, 經熱處理後得出之硬度卻
只為HRc57-58, 皆因受其他所含原素之影響(5%之釩, 17%之鉻)。
其真正傑出之處 在於保留刀鋒之耐損性及延展性(?度)這兩方面, CPM440V之
售價頗高, 故多應用於手製(刀匠手作)刀具。

CPM420V: 美國Crucible原料公司於1996年再次研製出較CPM 4
40V更高一級之CPM鋼材: CPM420V,
它比CPM440V多出近一倍之釩及鉬含量,
故能保有更優越之刀鋒耐損性及耐蝕性(比CPM440V優勝25-50%之多)。經熱
處理後可得之硬度則與CPM440V相等。 CPM420V之售價頗昂貴,
比ATS-34高出一倍。

420J2: 420系鋼材之碳含量低於0.35事無補, 經熱處理後所得之硬度只得
HRc52-55, 而耐損性等各方面之性能並不太出眾。 因較容易切割及打磨,
故適宜於用作大量生產之廠製刀具, 420鋼亦因碳含量低而耐銹力極?, 故亦是生產
潛水刀具之理想鋼材。

425m: 420系鋼材之改良(Modified)品種, 定名為425M, 將含
碳量提高至約0.55%, 並加進1%之鉬,
經熱處理後可違較理想之硬度(HRc58), 卻保留了420系鋼材之優良加工性,
故極宜應用於廠製刀具。
美國著明之BUCK及GERBER兩大刀廠已於90年代選用425M作為其刀身材料。

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刀 刃 鋼 材 -

合金成份淺析\r



碳: 一種化學非金屬元素, 是組成生物體細胞之必需成份, 在工業及醫藥上用途極廣
。

矽: 一種褐色的粉未或晶體化學非金屬元素, 堅硬而有光澤, 是製玻璃之重要原枓。

錳: 一種灰白的金屬元素, 可製合金, 硬度極大, 耐重刀強。

鎳: 一種銀白色而有光澤的金屬元素, 不長銹, 可製硬幣。

鉻: 一種灰白色的金屬元素, ?性硬度很高。

鉬: 一種銀白色的金屬元素, 質硬, 熔度極高, 可製合金。

釩: 一種金屬元素, 能增加鋼的硬度和彈性, 用途廣。

磷: 一種化學非金屬元素, 可製火藥。

硫: 一種淡黃免固體非金屬元素, 易燃。

銅: 一種赤色而有光澤的金屬元素, 富延展性, 是熱及電的優良導體, 可製合金。

鎢: 一種灰色而有光澤的金屬元素, 質極硬, 可製合金。

鈷: 一種灰色的金屬元素, 質堅硬而有磁性, 可和別的金屬製成較硬之合金, 工業
上用途廣。

鈳: 一種灰白似鋼之金屬元素, 能增加不銹鋼對腐蝕劑的抵抗力。

鈦: 一種非常堅硬的銀白色金屬元素, 可製成鈦合金, 質輕, 耐蝕, 加上電流及
化學處理後, 會產生不同顏色。

銘: 一種銀白色的金屬元素, 質輕, 不長銹。

鐵: 一種灰白色而有光澤的金屬元素, 質堅硬富延展性, 天然鐵石初步鎔鑄後即成為
鑄鐵(又叫生鐵), 再鍊後則成熟鐵。 最後精鍊成鋼鐵, 用途極廣。

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大马士革钢的故事(取材及翻泽自外国专家论文)

铁的开始时期

在多个世纪中,铁矿石溶化之基本过程仍保持下变,即由粘土,石材或两者混合组成的熔炉中让铁矿石在炭火中加热,但不会达到铁的溶点. 通过一个简单的一氧化碳及二氧化物减少过程,氧从氧化铁矿石中被除去. 在溶化过程中形成半溶化有弹性的含金属的物质,称?铁坯(bloom). 此铁坯通过反复加热和捶打的固化过程而得到铁. 在加工过程中除去杂质,主要是矿石中的非金属成份,称为渣(slag). 这些包括矽杂质(silicaceous materials),未溶解之铁矿石,残馀炭和助熔剂(fluses)(若有加入者). 成品是成捆铁条(Faggot),是由非净化的熟铁加上重量不到3%的碳成份,生铁(Cast iron)是此冶炼过程的付产品.


利用风箱的时期

後来过了一段时期铁匠们觉得熔炉中难以达到足够之高温来进行熔化和锤炼,同时亦察觉到风对炭火的作用,从而开发出风箱,即强制送风纟统(forced air draft system). 使炭的燃烧更有效和均匀,使用这系统可产生更多温度更高之热空气. 意想不到的好处是减少溶化时间,持续生产出更多的铁,杂质亦减少. 这种铁可用来制造兵器虽然此类铁较软由於碳分低,淬火也不能变硬.

钢的发明

铁条受到炭火的反复加热和锻炼,就具有优良的物理性能. 由这种铁条制成的武器,较硬,较锐利,更具灵活性. 不像以前一样容易弯曲和断裂,这些性能的取得是由於净化或铁在火中之精炼. 这些铁条的表面或制成品的表面有着特殊的标记,特别在酸蚀之後. 这些标记开始与优质的铁有关,这些优质的铁能更好地适合有刃之武器和工具. 这些变化是由於渗碳即铁变成钢的转变过程,亦即铁和碳的合金.

层焊技术的开始

由於利用了强制通风系统,使温度提高. 铁匠门发现能锻焊不同的铁,亦即硬和软的铁. 生产出更有效的武器和工具,这是层焊技术的开始.
经历了好奇心试验和失败,铁匠门走进了下一步,即开发出坩埚加工(crucible process). 制造出精炼铁,比以前的坚硬,再能生产出含碳量1-2.2%之钢. 此种方法早於西元前200年因印度首先采用,称为印度方法.

印度有最优良之铁矿

在印度坩埚系统用的是最好的铁矿石,印度亦由此而闻名於世. 经人工选用捣碎到粉末状矿石,用淘洗法反复清洗,这样矿石从杂质中分离出来,就像淘金人从其他杂质中分离出黄金的颗粒一样. 虽然波斯人及其他人已经观察了印度铁匠,并对熔化过程亦非常熟识,但因为没有这种净化及含量丰富的铁矿所以始终不能够用这种方法重新生产这种高质钢.

印度坩埚加工方法

精炼後之铁矿石弄乾燥後,放入经火硬化的小型粘土坩埚内. 以炭火之热量而定出坩埚之尺寸,一般生产出来之铁锭重约一公斤. 把含炭之材料如:麻栗树(teak)、木炭、毛竹及某些特选而他们认为是神圣之植物的叶,例如名(Huginay)及(Tangada)树之果实加入坩埚中. 坩埚是密封的再用炭火燃烧.

铁矿在坩埚内燃烧之变化

持续加热时间从24到48小时不等,当温度从10000C升到12000C矿石会转变成多孔的铁质,并留在坩埚之底部. 坩埚在封闭状态下,碳(carbon)来自燃烧的炭(charcoal)和叶并熔化在铁质内. 毛竹含氧化矽(Silica)甚多可助溶化. 在此过程中铁不会达到其熔点,通过固体之扩散过程(solid diffusion process),碳被吸收. 持续长时间的铸造(casting)紧接着慢慢冷却到8000C-约12至24个小时. 这样的设计是为了大的树状碳化铁晶体(large dendritic ironcarbide crystals) (该晶体也称为渗碳体(cementite)-Fe3C即碳化三铁)的优化形成和均匀分布于在满布小孔的海绵体铁体内. 这些大的晶体事实上是大马士革钢花纹或水纹的主要成份. 渗碳体(cementite)或碳化晶体(carbide crystals)非常坚硬,抗酸性强,当钢被抛光後会呈现出带白色或银色. 与此形成对比珠光体(pearlite)由粘结金属组成,经腐蚀成黑色,这说明为什麽会产不同之颜色.

钢锭冷却後之脱碳热处理

冷却後把坩埚从火中移开,并将其打破,取出半球形的钢锭(ingot). 波斯人称为蛋(egg or baida). 将它放在铁砧上进行锤打,作硬度试验. 经正常铸造的钢锭很硬,经锤打後也不会有凹痕. 故需用特别含有铁锉屑或粉末状铁矿石之粘土混合物覆盖,从而强化钢锭的脱碳. 把钢锭重新加热到火红色约7000C至9000C後,再通过锤打作硬度试验. 重复此热处理过程,直到金属过到足够的软度以便锻造.

钢锭之锻炼

将钢锭之温度慢慢降低,并控制在7000C至9000C之间. 这温度是一个非常重要的关键. 铁匠只能靠经验,用眼看火之颜色,到达暗红时进行锻造. 因为若温度升高到9000C以上将会把过程倒过来,而令渗碳体和奥氏体的晶体(crystalsof cementite and austentite)形成. 温度越高,碳熔解,造成晶体及波形花纹图案之损失. 若温度低於7000C,钢即不能得到充份之锻炼. 因为欧洲之铁匠一般在13000C的高温下来锻炼金属,因此他们永远不能掌握到锻炼大马士革钢的技术.
由於对钢锭的有控制式热处理和轻度的锻炼,覆盖的粘土,包括含有铁锉屑或粉末状铁矿石,使钢锭表面脱碳. 另外氧化作用亦产生同样的作用. 钢锭的碳分逐渐减少,从原来的2.2%或更高降低至1.8%,即从白铸铁状态到UH碳钢. 此过程亦可称为退火和球状处理(an annealing and spheroidizing treatment). 令碳成份减少及大的碳化晶体分裂或粉碎或球型化成较少之体积. 结果钢条变得有可展性和有轫性.

火凤凰

长见识啊。。。。。
真的非常感谢！我还一直以为大马士革钢会比较难保养的呢，看了大兄的资料获益良多，再次感谢那么珍贵的资料！有空一定再向大侠讨教！

麻爪

TGL。。。