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佩剑的民族

经本人和大陆刀友论坛管理员onemine周兄及后花园版主ice6426施兄进行简单商议认同.经后花园坛主塔老师允许.转贴后花园论坛塔老师<刀博士论刀>板块的精彩好文.在此感谢感谢塔老师提供的好文及台湾朋友对大陆论坛的支持.本贴为不断连载状态,根据塔老师的板块的文章增加而增加内容.
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[ 本帖最后由 佩剑的民族 于 2008-10-7 12:53 编辑 ]

佩剑的民族

       我觉得（也是ABS的观念吧）刀的钢材应该要硬度和韧性兼备，亦即是够硬以保持锋利度及刀刃保持性，却又够韧使刀在使用中不易断裂，可惜的是上述两种特性是互相冲突的。从材料科学的观点，若从单一材料本身改质的话，有两种方法可以同时增加上述硬度和韧性，其一是锻造，另一则是多重淬火，其主要原理是使材料的晶粒细化而达到同时增加硬度和韧性的效果，而详细的原因牵涉到再结晶及强化机构等学术理论，用说的会比较快，我就不详述了。
　　所以一支好的刀子或说一个好的刀制程或热处理制程，理论上是应该经过一些测试的，这些测试有些具破坏性如90度弯曲试验（弯了就弯不回来了），有些则破坏性较小，如硬度测试等。对一个严谨的刀匠而言，他可能在制刀的过程中需不断的拿一些新制程的刀进行破坏性测试， 以使其了解制程中有何处需要再改进，进而达到尽善尽美的地步，所以终其一生所制作的刀子中，可能破坏的刀子数目会比卖出的数目多。相同的一个刀厂也同样会面临这些问题，但刀厂只要找出稳定制程後，就可以经济而大量快速的生产许多品质稳定的产品了，所以相对的虽然破坏测试的数目一样多，但是占其生产数量的比例相对之下就小多了，所以刀厂能以经济的价格贩卖品质优良的刀具。但是这也是题外话，最重要的是，不论是刀厂或刀匠，在其制程中无可避免的必须采取很多破坏性或非破坏性检测，以确保其生产的刀材在硬度与韧性之间，能达到一个良好的平衡，确实符合当初设计的使用目的。这些测试可能就是我们会在网路上或杂志上看到很炫的测试。
　　但对於消费者而言，我们买每一把刀都是要付出可观的银两的，而且不像刀匠或刀厂，如果我们采用了破坏性测试，那麽你唯一的收益就是你知道这把刀到底好不好，符不符合你心中的要求，但对未来的收益我想是毫无助益的。所以在尽量不损伤刀的情况下，也有一些方法可以约略测试刀材的性能，最常见的方法就是将刀磨到很锋利後，将刀刃压在一个圆棒或Well, anything could baer it.，若薄薄的刀刃可以弯曲但是不会碎裂，那就代表他的韧性良好不易断裂，OK，第一关过关。接着把刀拿起来，如果刀刃能弹回原来直立的角度，那麽代表他的硬度应该也够，那就过关了。如果刀刃虽然没裂但弯曲而弹不回来，那代表钢材太软，还是不及格。这是ABS刀匠使用的标准程序，Darraph在Forum中讨论How to judge a good handmade knife也提到。另外还有一些小技巧，如磨刀时观察毛边的形成与去除，如果一个刀子很难研磨又不容易产生毛边，可能是太硬而脆。如果太容易生成毛边且毛边只会向两边弯曲而很难去除，那就是刀太软。
　　讲了这麽多只是约略提到刀材硬度与韧性平衡良好的测试方法，好像还是没提到您说的主题：刀硬或软比较好。OK，进入正题，我觉得这个问题并没有一定的答案，刀要硬或软是受使用的环境与目的所影响，例如美工刀或是日本寿司师傅用的生鱼片刀，必须保持非常的锋利但却不大会用到砍丶劈的功能，所以可以用相当硬(而脆)的钢材且刀身可以很薄，而一般的山刀或Machett常用到砍丶劈丶挖及撬的功能，因此可能韧性好一点会较适合。而且每种钢材所能达到最大硬度与适中韧性的平衡点并不相同，如A2钢在HRC57时还能保持良好韧性，但硬度超过此点後就会太脆了丶440C约略是HRC58-59丶ATS34则在硬度59-61时仍能保持良好韧性不易脆（我想这种平衡点硬度值的高低才是真正衡量一个刀钢材好不好的标准，就是一个含碳量约0.5的低碳钢经过适当的热处理也能硬到HRC60（我实验课亲自示范给学生看过），但是会太脆不适宜做刀（不要相信他会脆到像玻璃一样，随便丢都会粉碎的夸大言词，我向你保证就像我讲的这个低碳钢纵使在HRC60时，如果你用牙齿去咬他，裂的会是你的牙齿，但如果将他磨到像刀锋这麽薄的时候，刀刃可能用力一点就会崩刃就是了），如果有一个钢材可以硬到HRC65工具钢的硬度却又有弹簧般的韧性用卡车压都压不断，那除了不容易研磨外，有谁敢说他不是一个很好的刀用钢？就算是做砍刀也是超级砍刀，可惜目前世界上还找不到这种材料）。所以对传统或古时候的刀匠而言，为了在峰刃硬度很高时仍能保有刀身的韧性而不易断，产生了各种好玩的方法，第一种是日本或斯堪地伐尼亚地区几乎同时期发展出来的叠层钢作法，其法就是以两层软铁中间包住一层高碳钢，如此既能保持峰刃的锐利刚硬，又可确保刀身强韧不易折，发展至今国内的金门菜刀丶士林刀及CS的三镁钢均属於此类作法。第二种则是多层锻造法，同样把一层硬一层软的钢料叠合後重复折叠锤段成型，日本的武士刀古刀及印度中东甚至印尼马来西亚的古大马士格钢技术则属此类，其原理类似覆合材料（就像G10, Zytel）的原理，利用硬的钢来得到强度，软的钢保持韧性。其实一般热处理後的刀用钢料在显微镜底下也是类似的结构，波来铁或变韧铁晶粒都是由一层层软的肥力铁与一层层极硬的雪明碳铁（Fe3C）所互相叠合构成的，叠层越细或晶粒月细则硬度就越大，韧性也越好。如果您对钢的微观组织有兴趣，可找GreenFace，我给他一本金相实验的书上面讲得很详细，也有图片。话说回来，第三种方法则是目前美国刀匠常用的方法：局部硬化或局部软化法，ABS的刀匠常用局部硬化法，就是将刀胚峰刃部分加热到A1变态点温度（约略等於磁性消失点温度800°C）以上，其馀区域则保持在变态温度以下，在急速水或油淬火後回火，如此使刀刃部分发生麻田散变态硬化现象再回火成细波来铁或变韧铁而得到高硬度及足够的韧性，其他区域则未发生变态只有晶粒成长软化现象，因而可得到刃硬身软的良好刀材，变态区与未变态区则因晶粒大小的截然不同而产生界面，这个界面在刀身经过磨光并酸洗後会很明显，就是我们所谓的Temper Line. 日本古刀利用类似的原理但不同的方法，亦即以黏土层来降低刀身淬火的冷却速率，也是达到同样的效果（古人的智慧真是令人敬佩）。MDK则是与上述方法相反，整支刀先全部淬火硬化回火後，在局部加热刀身及刀舌的部分，使其在高温下晶粒成长或变态後缓慢空冷下来而得到软而韧的结构，原理与结果一样但方法与别人相反。卖烤龙的作法有一个困难的地方，那就是在用喷灯加热刀身时，热会传导到刀刃的部位，刀刃区如果没有良好的冷却，会被高温回火使硬度大幅降低，我想刀身加热的同时以水（如沾湿的布包覆）冷却是可行的，但要做到漂亮的Temper Line实在不容易，卖烤龙至今仍将其作法列为商业机密。不过这些方法都是一样的道理：利用局部硬化或软化来保持刀的硬度和韧性，缺点是刀用後总是要磨，磨久了硬化区磨完也就玩完了。
　　以上方法是古今都常用的，属於不同（硬度）材料相互补强的方式，近代由於钢铁冶金热处理科学的进步，可以在钢料中添加一些铬钼钨等合金元素，大幅增加了钢铁材料的硬化能丶硬度值及冲击韧性，所以目前大量生产的刀具用钢，几乎都只是经过一次热处理的均质材料，拜材料本身进步之赐，这些一次热处理的钢材也能满足一般人的需求。但我要特别强调的是这些钢料并非不能够再加以更进一步强化其性能，传统的冶金或热处理方法仍可大幅增加其性能，只是因为他们本身的优秀性能已可满足大部分需求，因此刀厂在经济的考量下通常不会特别对其再加以更加强化。举一些例子，如CS的五号碳钢，外界讲的跟神一样，搞了老半天我看CS的说明才发现它根本就是1095或1087素碳钢，或是50100B铬钢，只是在钢板的制程中特别注意其滚轧条件，使其微观组织具有微细的晶粒罢了，其法跟锻造有异曲同工之妙。又如早期的440C被人批评说高硬度时容易脆裂，後来经过深冷处理（Sub-Zero Quench）後就完全改善了，到如今连ATS34等钢材若经较高级一点的处理时，厂商也都会特别强调深冷处理。其实就目前常用的刀用钢料而言，虽然他们本身的性能都已很优秀，但如果再经过锻造或多重热处理（Multi-Quench）的制程，将可使其性能更向前要进一大步，这也就是为何日本手工刀匠在使用碳钢或440C钢材时都会特别强调锻造过，或是老美M9使用廉价的425钢材热捶锻却可通过严苛的军规测试的原因。所以我觉得钢材无绝对好坏，因为加工及热处理的过程会使其性质有很大的变化，这些性质并不是单从钢料名字就可以看的出来的。例如刀版上人人不齿（或不屑）的440A，在SOG的手上不也有不错的表现，勉强通过SEAls及MDK经销商的测试，反观BUCK的154CM就断的很惨。话再说回来，如果大家知道所谓有名的MDK O1工具钢其实就是工业上常用粗俗的SKS2或SKS3钢料，其售价可能不到ATS34的一半，那是不是大家要对其重新评估一番？其实这些都是不对的观念。至於目前刀界新推出的一些新材料如Talonite, satellite, CPM420V, CPM440V等，我猜他们都是用粉末冶金的方式制作出来的，就纯学术的观点，粉末冶金由於制程中金属并未融化，而是以固态扩散接和方式成型，因此可以避免金属熔融时偏析或相分离的现象产生，因此可以得到一般传统冶金所无法达到的一些特殊效果，如含碳量可以特别高或晶粒可以特别细等，对钢材强度绝对有正面意义。但由於制程中会产生孔隙，对材料韧性可能会有不良效果，而且制程本身的Cost较高，不适宜大量生产。但这种量少价昂的特性，可能也是一些刀迷追求的价值所在，所以虽然这些新材料的性能仍有待验证，但在国内外刀版中决不乏溢美之词。我想这些材料好不好，严谨的刀匠应该最清楚，例如Darraph就曾说过他认为Talonite has its place。
　　其实除了刀材本身的性能外，刀子本身形状的设计也有很大的影响，就锋利度而言，开刃角愈小愈锋利，而开刃角的大小又牵涉到刀的主斜面（Primary Bevel）方式，主斜面如果是很宽面的Flat或Hollow Glind方式，那刀子本身绝对是锋利好用，CRK的sebenza就是最好的例子，但此时刀身的抗折断性可能会较弱（但好像还没看到人忍心折sebenza）。台湾或大陆自己制作的刀子，好像为了省工省料，常常主斜面随便开一开，造成角度太大，刀子非常难磨利，加上刃角（Second Bevel）又开太大的话，那原刀用钝後就可以丢弃了，一般人几乎无法再将其磨利。所以刀子本身的主斜面也很重要，我发现就算是钢材不是很好，但只要形状适当，刀仍可很容易磨利及维持在非常锋利的状态，只是他的持久度比不上热处理良好的钢料罢了。但是，so what? 只要一两分钟就可以让他锋利如新，这也未尝不是另一个好的方案。
　　最後，想跟您说说我个人觉得良好刀材应具备的条件，如果没记错的话，在Knife Talk一书中，作者指出良好的刀刃应具备以下四个条件，个人亦觉得深以为然：

具备良好强度，以维持刀身强度及刀刃耐损性。
具备良好硬度，以增加刀刃抗磨耗性及刀刃维持性。
具备良好韧性，使刀不易断裂。
容易研磨（resharpening）。
　　以下分就上述各种性质及其测试方法简单介绍，首先讲到强度，材料的强度（strength）在机械工程或材料工程的领域有很严谨的定义，通常是以万能试验机进行试杆或试片的拉伸或压缩实验而求得，而且有两种不同的强度定义（降伏强度及抗拉强度），依照适用的领域而取其中一种来应用。以拉伸试验为例，延性材料（如钢铁丶铜丶铝等金属）在拉伸的伸长变形过程中，首先会先经历弹性变形的过程，此时就像弹簧一样，只要把拉伸的力道释放掉，试杆会缩回原来的长度。但在拉伸的变形量超过某些关键点後，材料即会开始永久或塑性变形，就像拉过用力的弹簧，力量放掉以後也没办法完全恢复原来的长度。

[ 本帖最后由 佩剑的民族 于 2008-10-7 11:58 编辑 ]

佩剑的民族

     我没想到一个几乎六年前讲刀子硬度的文章会引起这麽多回响，既然如此，那我们除了理论之外，来一个实战例子好了，对像是谁呢？三刃木的710。
　　有刀友问过我为什麽觉得三刃木710的硬度在HRc57-58就是不错的刀，三刃木710在刀友间使用的评价有好也有坏，尤其是大陆刀友，因为三刃木是国产又价格便宜，好像不值得肯定的样子。
　　嘿嘿嘿，也许都是中国人嘛，自古以来就比较轻视自己身边随处可得的东西。但为什麽我之前一直推崇三刃木的710呢？（我可不是每一把三刃木都推崇喔）
　　就精准的评量而言，一把刀的硬度的确不是唯一的评断依据，而刀子的钢材热处理是要能硬度丶强度丶韧性这三者保持均衡（在刀刃的几何都一样的情况下，其中「硬度」这个特性大概跟刀刃耐损性成正比），才算是良好的热处理。对於一般刀具钢材而言，硬度HRc56-58大概是一般钢材在上述性能都可以达到均衡时的硬度值，所以说57-58的硬度是不错的表现。
　　对於比较好的钢种如BG42, ATS34, 154CM和D2而言，上述的均衡点可以维持到更高一点的硬度，比如说HRc59-61左右，这时候刀子的韧性还可以接受，但因硬度增加，刀刃耐磨耗性会大增，蜘蛛跟蝴蝶最近大概都是走这个路子。而对於更高级的钢材如日本的YRX7或美国Diamond....（名字我忘了 ）的Friction Forge, FF刀而言，刀刃硬度更可以拉到HRc63-65仍能维持韧性的均衡，对正常切割而言，几乎不会钝了。
　　不过刀子的刀刃耐损性除了跟钢材本身机械性能有关之外，跟刀身打磨的断面形状（Geometry）和刃角等都有很大的关系，一样的钢材丶一样的热处理和一样的硬度和韧性，刃口磨薄和刃口留厚的性能会天差地远，这就是厨刀之中为何会有切刀丶剁刀和文武刀之分的原因。切刀刃口薄丶重切割，刀钢硬度要高，刀刃保持性才会好，但不可用於砍劈或挖撬等会有侧向施力的用刀方式，否则刃口易崩。剁刀刃口厚丶重砍劈，所以一般用硬度较低的中碳钢，热处理到硬度较低，以增加韧性，耐砍劈而不崩刃，但它的切割性能不好；文武刀（又称龙凤刀或天地刀）则介於两者之间。
    在以前的文章中，我之所以说三刃木的钢材表现不错，是因为它的热处理将钢材硬度拉到HRc57-58左右，是一般钢材热处理表现不错的均衡点，这时刃口如果好好磨，刀子性能会表现很不错。我现在已经知道大陆的8Cr14MoV, 9Cr18MoV这类钼钒钢材大概是仿日本的AUS 8钢材，性能表现也相类似。所以在这种热处理硬度下，他的钢材表现其实会和使用日本AUS8钢材并将硬度拉到HRc57-58的cold steel刀具性能表现差不多，而以三刃木的价位，这种表现真的算是超值啦。
　　上面这些观点是我以前教过很多人的，所以有些人嘴里讲的头头是道，但他讲不出来为什麽硬度要在HRc57-58会比较好丶哪些钢材在更高硬度时表现会更好，或是哪些钢材硬度无法拉到这麽高（像420J硬度拉到HRc53-54就大概到顶了），也不知道钢材知道硬度之後该如何判断韧性够不够，只会停留在「刀子硬度高时会崩刃」的粗浅概念而已，殊不知这些东西都有简单的方法可以判断的。
　　接下来，我想说的观念是一般刀友没注意到的会的：刀身研磨的断面几何其实对刀子性能的表现影响有时後更重於钢材性能，举上述三刃木的710折刀为例，这把刀虽然热处理的还不错，算是达到标准，但为什麽众多刀友对它的使用评价不一，有人说他好丶有人说他烂呢？
　　正如同我前面的说法，刀身打磨会影响刀子的性能，710这把刀的刀身是凹磨且打磨的很薄，就像是我前面所说的厨刀切刀一样，所以你用这把刀时，如果只是切切水果丶割割纸片这一类软东西的切割动作，它的刀刃保持性会很好；但是因为刃口太薄了，容易崩，所以如果你拿这把刀去切割硬物像是硬塑胶丶电工束带，或是你不会用刀，下刀时带有偏扭的力量，那这把刀的刃口会很容易崩口，造成刀刃保持度反而不佳（至於那些会拿这种小刀去砍的神经病，我就不予评述了）。所以这把刀是看人用的，对於轻量用刀者（开开信封丶割割纸箱）而言，710非常好用，锋利又持久；对於中丶重型用刀者而言，我会建议去买钢材性能差不多但打磨比较厚的Cold Steel折刀，会粗勇多了（CS也有打磨到很薄的折刀，像是我的CS Voyagert齿刃折刀，刀身硬度也是57，新刀砍一下生木的树枝，齿刃就崩好几个口子了，这种例外）。这就是使用者对三刃木710评价不一的原因，刀身打磨的太薄了....
　　我的三刃木710折刀，我有很多只710，也送过亲朋好友和学生不下十几支，不过这一只很特别，是我的第一只710，巫毒送给我的，当初他在地下街发现这把刀时很高兴，送我一把。这把我拿来打硬度丶当随身工作刀，就是不会送出去。






CS的Voyager齿刃折刀，当初新刀一砍生木就崩口，我把它重磨过，但有一个崩口比较深磨不掉。这把刀我压过黄铜棒测试，韧性没有问题，但因刀刃打太薄，所以砍劈时还是会崩口。这是我砍过崩口的第二把CS Voyager，第一把是以前中秋节东埔烤肉时Dragon阿龙的两把门将之一。

刀身上圈起来的是打硬度点。


刀刃崩口处：


[ 本帖最后由 佩剑的民族 于 2008-10-7 11:59 编辑 ]

佩剑的民族

鋼材淺談（一）\r
　　常常有人問說，現在市面上的刀子鋼材百百種，到底我們要怎麼去判斷好壞？也常聽人說到：金門砲彈鋼刀是利用對岸打過來的砲彈鋼製作的，所以材料一級棒，砍斷鐵絲也沒有問題，比我們家市場買來的不銹鋼菜刀強太多了…。這種種不一而足甚至啼笑皆非的問題讓我不禁產生一個念頭，想要把關於鋼材的一些基本觀念告訴大家，讓大家對鋼鐵有一個基礎的概念。
　　什麼是鋼？古人說：百煉成鋼。為什麼會百煉成鋼？到底鋼是什麼東西？從學理上來說，鋼是一種鐵和碳的合金，含碳量在0.02%以下的鐵我們稱之為純鐵；含碳量在2%以上的鐵我們稱之為鑄鐵；含碳量在上述兩者之間（0.02%-2%）的鐵就稱之為鋼了。在鋼鐵的提煉過程中，在高溫的鐵礦石中加入焦炭可將其還原而得到磷硫和碳含量很高的生鐵，這些生鐵再運到煉鋼爐內熔融後通入氧氣將磷硫和碳等燃燒氧化掉，使其成分落在鋼的範圍內即變成鋼。聽起來很簡單是不是？好玩的是鋼鐵的微觀組織和結構會隨著成分（含碳量）、熱處理條件和加工狀況而產生不同的變化，這些變化又會影響鋼材的巨觀性質如硬度（hardness）、強度（strength）或韌性（toughness）等，因此要瞭解鋼材的特性，必須從微觀的結構上來進行。以下即針對鋼材在各種成分及熱處理時產生的微觀結構及其性質作一簡單的介紹。
　　首先就成分而言，碳在鐵中通常會以兩種型態存在，因為碳原子比鐵原子體積小，所以第一種方式是碳元素以碳原子的型態直接插入固溶在純鐵的原子之間，這種方式會引起鐵原子原來的有序排列變形而產生畸變能，因此能固溶的碳原子量不多，而固溶了碳原子的純鐵稱之為肥粒鐵（Ferrite），是一種性質很軟而富延性的材料。第二種是碳元素與鐵形成成介金屬化合物而分佈在鋼的組織內，這種化合物我們稱之為雪明碳鐵（Fe3C），是一種非常硬而脆的材料。這兩種不同的材料交互分佈就形成了我們一般所謂的碳鋼，因此以顯微鏡的尺度而言，可以說鋼是由肥粒鐵與雪明碳鐵這兩種軟硬材料互相交錯混合而成的天然複合材料。隨著含碳量的增加，鋼材中的雪明碳鐵數量會愈來愈多，造成鋼材整體硬度與強度增加，相對的也變脆而降低延性，所以就一般而言，鋼材的強度值高碳鋼會大於中碳鋼，中碳鋼又大於低碳鋼，因此一般製作模具或刀具時會使用高強度高硬度的高碳鋼，製作鐵絲或汽車板金時則傾向於使用質軟易加工的低碳鋼。
　　然而，有趣的是鋼材的機械性質並不只是與其成分或含碳量有關而已，另外一個因素---“熱處理”也會嚴重影響其微觀結構並進而改變其機械性質。舉例而言，兩個含碳量為0.8％的共析鋼塊如果將之昇溫到800℃持溫一段時間後，一個丟在地上緩慢空冷下來，另一個則丟入水中快速冷卻到室溫，兩者的成分雖然一樣，但硬度卻會有很大的差異，前者可能在洛氏硬度HRc10左右，但後者硬度卻會大到HRc60左右。所以影響鋼料性質的因素除了其成分外，熱處理也是一個很重要的因素，有了這個觀念，相信大家在比較刀具鋼材的良窳時，就比較不會只看檯面上鋼材的種類了，因為即使有非常良好的鋼材，但熱處理做不好時，得到的也是不好的成品。相反的，也許看來比較差的鋼種，如果廠家能在熱處理方面讓它應有的性質表現出來，甚至更優越，那麼你就會得到一把非常良好且物超所值的刀子了，這樣的情形在世上的刀具市場並不乏一些例子。
　　為什麼熱處理會對鋼材的機械性質影響這麼大呢？這跟不同的熱處理過程時會得到不同的微觀結構有關係，一般刀具為達到最好的鋒利度及鋒刃保持性，通常會對所選鋼材進行淬火處理以得到最大的硬度。但是這樣還不夠，因為愈硬的東西通常也愈脆，而刀具在使用中常會受到砍劈等衝擊力量或各種不同方向的受力狀況，因此刀身鋼材必須要同時具有良好的韌性才不會因為上述各種受力狀況而產生脆裂的狀況。所以刀用鋼材在淬火後還會再進行一道回火的程序，回火時鋼材的硬度和強度會降低，但韌性會增加，其變化程度則和回火溫度成正比，因此藉由此種犧牲些微硬度而得到韌性的回火程序可得到一兼具硬度與韌性的實用刀材。
　　一般鋼料的熱處理可以簡單分類成退火、正常化及淬回火等幾大類，其共通過程首先是將鋼料昇溫到沃斯田鐵（一種鋼鐵的高溫穩定相）變態區保持一段時間使鋼材組織完全變態成沃斯田鐵，再利用不同的冷卻介質使鋼材以不同的冷卻速度冷卻下來。冷卻速度非常慢的過程（如爐冷）稱之為退火處理，過程中碳與鐵原子可在高溫下有足夠時間擴散運動而形成粗大的肥粒鐵與雪明碳鐵層狀組織，此組織稱之為粗波來鐵，造成鋼材之機械性質強硬度低而延韌性佳。在空氣中冷卻的過程（空冷）稱為正常化處理，因其冷卻速度較退火為快，過程中原子擴散時間較短，可以得到間隔較細之肥粒鐵與雪明碳鐵層狀組織（中波來鐵），此時鋼材之強度、硬度會較退火處理者（粗波來鐵）佳。如果冷卻方式是採水冷或油冷時，因為冷卻速度極快，鋼材內鐵和碳原子會因來不及擴散運動造成變態而將沃斯田鐵狀態保留至約230℃左右，再產生非擴散性之麻田散鐵變態，此種麻田散鐵並非一穩定的結構相，其內部固溶了大量的碳原子，產生極高的畸變能量，因此性質既硬又脆。所以淬火雖然可以得到極大的硬度，但因為麻田散鐵太脆，並無法直接使用，因此必須把淬火到常溫的鋼料重新放回100-200℃的爐溫中作回火，使固溶在麻田散鐵中的碳原子逐漸析出，降低其畸變能以得到適當的韌性後，方可適用於製作刀具。
　　所以，為什麼會百煉成鋼？那是因為古時候冶煉技術不像現代這麼發達，所煉出的鋼鐵多為富含碳與雜質的生鐵，這些生鐵必須靠反覆多次的高溫鍛打過程，使其多餘的碳成分與雜質氧化燃燒掉，才能得到良好的鋼質。那傳聞中的砲彈鋼有那麼神奇嗎？據筆者以前的了解，大多數砲彈鋼均屬於高碳素碳鋼（plain carbon steel），其成分與我們在一般鋼鐵五金行可以買到的SK3、SK4（1095）等高碳鋼相去不遠，所以砲彈鋼刀是否比一般菜刀優秀？答案或許是也或許不是。如果是的話，就製程而言，也許廠家對其刀刃外型的製作比較用心或是熱處理過程比較優異，但是若純粹以鋼材本身的特性而言，我想砲彈鋼刀並無任何特出之處。那麼讀者會問道：照這樣講，那要怎麼才能判斷或知道一把刀的好壞呢？嗯，這又是另外一個故事了，也許下回吧…

佩剑的民族

进阶钢材介绍
　　上次谈到了一些有关钢材的基本常识，笔者认为读者看完後还是会有一个很大的疑问：讲这麽多，到底要怎样才能选出一把好刀呢？其实笔者也很想一股脑的将笔者个人所了解各种关於刀的知识全部一次告诉大家，一方面替大家省钱（买一本杂志就搞定），一方面也替自己节省时间，但是无可奈何，想说的太多，说的出来的又太少，所以还是请大家多多包涵吧！
就笔者个人的观念而言，一把刀的良窳决定在三个因素：外型设计与重心配置丶刀子研磨方式及开刃角度以及钢材的选择与热处理这三大项。这三个因素中第一个因素与个人习惯或用刀场合有关，大家多玩几把刀自然能够体会，不算是大问题；第二个因素则是笔者认为影响刀子好坏的最重要关键，可惜限於篇幅及主编对本期题目的要求，只好忍痛放弃，以後再说。所以这次的文章中，我们还是把焦点放在钢材的选择与热处理这个项目上，如果大家觉得很无聊，就写信去骂主编吧，郎不是偶杀耶！
　　目前市面上各家工厂或手工刀匠所使用的钢材种类很多不胜枚举，如1084丶1095丶52100丶L6丶O1丶D2丶A2丶440A丶440C丶AUS8丶ATS34丶154CM丶CPM420V丶440V及S30V等等种类繁多不及备载，很多人（包含我自己）根本就搞不清楚什麽是什麽，只能听人家说：「ATS34是非常好的钢材或S30V是最新最棒的钢材…。」就一窝蜂似的跟随人家花钱去追求那最好钢材（也最贵）的刀子，但偶尔夜深人静或午夜梦回时常常却不禁抚刀自问，这把刀的钢材真那麽好吗？真的削铁如泥丶无坚不摧吗？那为什麽有些刀匠会使用其他的钢材呢？这些钢材比较起来不知结果如何？然後还是抱着深深的疑问上床睡觉去。所以为了让大家从基础特性了解起，慢慢深入到能自行大略判断钢材或热处理的好坏，本文将从上期介绍过的碳钢渐渐转入不锈钢及合金钢的领域，并探讨他们的优缺点。
　　何谓碳钢？上期讲过就是铁中含有以碳为主要合金元素的钢料，一般称为素碳钢（plain carbon steel），它主要微观的结构相为肥粒铁（ferrite,又称为a铁）和雪明碳铁（cementite, Fe3C），这两种相的数量和分布型态决定了钢材的巨观性质如硬度和强度等。
　　碳钢具有价格便宜和性质可随热处理过程而多变的优越特性，自人类进入铁器时代以来，即成为被人类使用最多及最重要的合金。但是它也不是没有缺点的：容易生锈或被腐蚀以及热处理时的质量效应（mass effect）太明显丶硬化能太低是它天生的两大致命伤。为了改善这两项缺点，现代的冶金专家们遂在钢料中添加不同的合金元素如铬丶钼丶钨或钒等来改善碳钢的耐锈性或热处理性质。
　　首先就以不锈钢来讲，不锈钢是在碳钢中加入12%以上铬（Cr）元素的钢种之总称，当钢内含铬量到达12%以上时，活性很高的铬元素会在钢材表面迅速氧化而生成一层致密的Cr2O3氧化层，将钢材本身紧紧包覆住而隔绝空气中的氧气与钢中的铁元素，避免铁与氧发生氧化反应，因而阻止了钢材的生锈，这种防锈原理跟我们铁门上油漆防锈或者铝门窗能防锈的原理类似。当钢中含铬量不足12%时，因为Cr2O3氧化层不足以包覆整个钢材本身，造成钢材无法完全防锈，因此只有含铬量到达12%以上的钢种我们才称之为不锈钢（有些资料则指出含铬量到达13%以上的钢种才能称为不锈钢）。因为单纯含铬元素之不锈钢对稀盐酸及稀硫酸之耐腐蚀性不佳，因此有些钢种除了铬外会另外加入镍（Ni）元素以提高对稀酸类的耐蚀性。
　　不锈钢的种类非常多，由成份来说可简单分类成以含铬为主要合金成份之Cr系不锈钢与同时含有铬与镍之Cr-Ni系不锈钢。依照微观组织而言，上述Cr系不锈钢又可细分成肥粒铁系不锈钢（17%Cr, 0.1%C，如430不锈钢）与麻田散铁系不锈钢（12%Cr, 0.1%C or 17%Cr, 1%C，如410与440不锈钢）；Cr-Ni系不锈钢则可分类成沃斯田铁系不锈钢（18%Cr, 8%Ni, 0.1%C，如304或18-8不锈钢）与析出硬化型不锈钢（17%Cr, 4%Ni, 0.1%C，如630或17-4PH不锈钢）等（如图1丶图2）。上述各型的不锈钢种类繁多，性质也各有不同。举例来说，一般家庭中厨房锅具常用沃斯田铁系之304不锈钢（或称18-8不锈钢）来制作，其质软富於韧性，加工性良好而且不具有磁性，虽然无法以热处理来增加硬度，但可以加工硬化方式来增加强度，因此304不锈钢亦常被应用於潜水刀具之制作上。而一般家庭装设之不锈钢铁窗则常用肥粒铁系之430不锈钢来制作，其强度虽然不佳且无法以热处理来增加硬度，但熔接性及耐蚀性优良，适合铁门窗之制作。
　　综合以上各种不锈钢的类型而观之，最适合制作刀具的不锈钢非麻田散铁系不锈钢莫属，因为它可以利用热处理的淬火来增加钢材的硬度与强度，又可以在淬火後进行回火以增加钢材的韧性，所以440系列不锈钢被广泛使用在刀具之制作上，其中440C因为含碳量高（1.0%），淬火後硬度可达HRc58左右，更是早期手工刀匠的热门素材。440A则因为含碳量较少（0.6%），加工性佳，因而被大量运用在工厂刀的制作上。至於目前刀界比较热门的ATS34丶BG42丶CPM440V或CPM S30V等钢材，也可被归类於麻田散铁系不锈钢之属，可利用淬丶回火热处理来增加钢材之硬丶强度，但因为其内含高硬化合金元素如钨丶钼或钒等，因此已经接近工业上使用之高速钢，热处理时除了可利用淬火麻田散硬化之外，在二次高温回火的过程中，还利用合金元素与钢材内之碳元素结合形成高硬度碳化物（如碳化钨）而达到二次硬化的效果，所以在刀刃硬度丶锋刃保持性及钢材韧性上，等级又比传统440不锈钢等高了一级。
　　不锈钢系列刀材的主要问题有二，第一是因钢材含铬量高，虽然可以增加耐蚀性，但在淬火热处理时会造成钢材无法完全变态成麻田散铁，而在常温留下性质不稳定之残留沃斯田铁。因为沃斯田铁性质很软而且在常温不是一种稳定相，因此会对淬回火後的钢材造成不良影响，降低钢材韧性。因此一般用刀老手常会觉得用不锈钢制作的刀具，锋利度及耐久性比不上一般的碳钢。解决这个问题的方法最简单的莫过於在热处时淬火後或二次回火中间，将钢料浸入-196℃的液态氮中冷却（此过程称作深冷处理，如图3），使残留沃斯田铁完全变态成麻田散铁，再经过一次回火将新生成的麻田散铁变态成回火麻田散铁，以增加钢料的韧性。一般而言，刀胚经过这种「深冷处理」後，将可大大增加刀刃的锋利度与锋刃保持性，因此在一些刀厂的广告上，会特别将”深冷处理”列为其产品的卖点。但即使如此，总体而言，不锈钢刀具的韧性仍会低於碳钢类刀具。
　　不锈钢的另外一个问题在於不锈钢只是比较不容易生锈，但却不表示它不会生锈，英文单字写的好：Stainless means it stains less but not non-stain。尤其是当不锈钢碰到氯离子时，表面的致密Cr2O3氧化层会与氯离子起反应而将铬离子置换掉，并造成此一Cr2O3氧化层的局部溶解，因此外界的氧气就可以由此溶解处长驱直入而与钢材内的铁产生氧化反应，也就是生锈了。这种锈蚀状况与一般的碳钢不同，碳钢的生锈是浅褐色分布於广泛表面的浅层锈斑，虽然面积广泛但不深，而且去除容易。不锈钢的生锈则是属於局部但非常深入钢材内部的孔蚀现象（pitting），这种孔蚀在表面看起来可能只是个不起眼的小黑点，但其内部深度却非常深，几乎无法去除，就算把表面的黑点抛光细磨或擦拭掉，仍然会留下凹洞的痕迹，而且以後很容易从同一个地方再开始生锈。最讨厌的是氯离子普遍存在含盐分的湿气中，如海岛型气候的环境或人类的汗水丶湿气等，因此在使用不锈钢刀具时，必须时时小心，注意勿让汗水或海水停留在刀身上，否则刀身一旦锈蚀，工厂刀还好，局部孔蚀只妨碍视觉美感，不妨碍实用性。但手工刀就惨了，痕迹磨都磨不掉，只能沦为实用工作刀，刀子的价值会大打折扣。
　　不锈钢讲完之後，接着讨论一般的碳钢类合金钢。如前所述，素碳钢有两大问题，一是耐蚀性不佳易生锈，另一个问题则是热处理时硬化能不高或质量效应太大，造成制程上不易达到良好的热处理结果。所谓”质量效应”是指钢材由高温淬火下来时理论上会形成麻铁散铁而硬化，但是素碳钢需要的冷却速度却要非常快，才能使沃斯田铁完全变态成麻田散铁，而达到最大的硬度。如果冷却速度稍慢时，在冷到550℃左右时沃斯田铁会先产生波来铁变态，造成整个钢材只有部分变为麻田散铁，其馀部分为波来铁，因此硬度大减（波来铁之硬度远小於麻田散铁）。所以当钢材尺寸较大时，虽然钢材表面与淬火液接触之处可以很快冷却，但钢材内部是靠热传效应来降温，因此会造成钢材内部无法硬化，钢材表面硬度也不高的现象，此现象称为”质量效应”。
　　同理可知，当淬火液散热效果较差时，素碳钢也同样的会有硬化效果不佳的现象。所以素碳钢要达到最好的淬火效果，必须尺寸不能太大而且淬火液冷却效果要很好，例如：使用盐水来淬火等。但这时又会产生另一个问题：因为淬火後的麻田散铁又硬又脆，而且体积会膨胀，因此淬火速度太快时，会造成麻田散铁变态速度不均匀，此不均匀的变态伴随不均匀的体积膨胀会造成钢材内很大的内应力，此内应力加上麻田散铁的脆性往往将钢材挤裂而造成所谓”淬裂”的现象（如图4）。
　　因此为了解决素碳钢这种容易淬裂又不容易淬出最大硬度的缺点，冶金学家会在钢料中添加铬丶钼（Mo）等元素，这些元素可以增加钢材的硬化能力，使钢材不需要很高的冷却速率也可以完全变态生成成麻田散铁，而不会在冷却过程中先生成波来铁组织，所以大家常常会听到刀具使用铬钼钢就是这个道理。从上述观点而言，一般刀具用碳钢类的钢材中，1084丶1095或SK3-SK5等弹簧钢就属於素碳钢类，必须用水淬才能达到最好的硬度；O1钢则是加入合金元素来改善淬火硬化能力的油硬钢，只要使用油冷来淬火即可达到良好硬度；D2及A2等钢种则添加合金元素量更多，属於自硬钢系，淬火时只要在空气中冷却就可以达到最佳硬度了。
　　此外，除了铬和钼之外，一般刀具用钢也常添加钨（W）和钒（V）这两种元素，钨和钒对钢材的硬化能力没有什麽帮助，但是在高温时可以跟钢材中的碳元素化合产生高硬度的碳化物，增加钢材的硬度及耐磨耗性，因此也常被应用於刀具用钢之中。
　　林林总总写了这麽多，相信大家一时之间仍是一头雾水，但是没有关系，大家只要有一些基本概念，再观察各个有名的手工刀匠经常使用哪些钢料，大概就可以判断哪些钢材是比较良好的刀具用钢了。但是在此还是要再鸡婆提醒大家一次：光有好的钢料也不够，必须配合良好的热处理才能发挥钢材的最大效能，所以买刀前先到国内外的网站看看众多刀友的意见，并选择口碑良好的厂家或手工刀匠，这样子出错的机会就会少得多，祝大家玩刀顺利愉快！

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        常常听到人家说钢材是刀具的灵魂，但对一般玩刀的朋友而言，若非机械科班出身，在讲到刀身钢材的特性或热处理性质时，最容易令人感到困惑的莫过於一些机械性质的意义，例如刀身强度丶硬度或韧性等，因此本文将先行向各位简单介绍上述机械性质中强度的基本定义和物理意义，至於其它硬度丶韧性等机械性质及各项机械性质於刀具选择之实际应用则将於後续文章中替各位介绍。
     首先，跟各位谈一谈钢材的强度，强度是一种材料特性质，其测试通常是将材料制作成杆状或板状之拉伸试杆（如图一所示），以拉伸试验机（图二）对其进行拉伸实验，并由试杆之伸长量与所受负荷（拉伸力量）作图而得到负荷-伸长量图（图三）或应力-应变图（图四丶图五），从此一应力-应变图中即可对於材料之强度进行量化之定义。

圖6-1


圖6-2 拉伸試驗機圖


圖3.不同材料的拉伸試驗圖（上面的是中碳鋼，下方是銅或鋁材）


圖4 低碳鋼之應力應變圖


圖5 一般非鐵金屬之工程應力應變與真實應力應變圖


         在实际进入强度之定义之前先跟各位介绍两个名词：应力与应变。应力是试杆所受的力量（或称荷重）除以其截面面积之比值，亦即F/Ao，如果该F是压力的话就类似大家以前在物理课所学的压力值。应力定义中荷重之所以要除以截面积，其目的在於去除因为材料体积大小对其所能承受力量造成的影响。举个例子，同样的钢材在如头发一般粗细时，能负荷的力量可能不到一公斤；但如果它的直径变成十公分粗的话，那它可以承受十公吨以上的力量。但两者是同一种材料，其强度值应该是一样的，因此为去除材料体积的影响，将荷重除以材料之截面积定义为应力，故应力与材料之大小无关。相似的情况，在工程上将材料受力後的伸长量（d）除以其原来长度（Lo）称之为应变值（d/ Lo），以消除材料长度对变形量之影响。应力和应变这两个名词将对我们後续的讨论有一些重要关连，请大家尽量先了解一下。

       对一般金属材料试杆而言，在拉伸过程中其长度变化就像是一根弹簧受力拉伸一样，试杆首先会产生弹性变形，此时试杆遵守虎克定理（F = KX），亦即其所受之力量（F）与其伸长量（X）成正比（K为弹簧之弹性系数）。因此在相对应之应力应变图上，此段区域呈直线线型，这个直线的斜率我们称之为杨氏系数或弹性模数E值（E ），它的值代表材料受力时弹性变形的难易程度，简单的讲就类似是弹簧的K值一样，弹簧的K值愈大则弹力愈大，受到相同的力量时变形量愈小；材料的杨氏系数也是一样，E值愈大时抵抗弹性变形的能力愈大，或者受到相同的应力时变形量会愈小，这是由材料之应力应变图所可以得到之第一个材料特性性质。

       当材料继续拉伸变形至某一程度时，对於脆性的材料如铸铁或陶瓷材料，此时材料将直接拉断，故此拉断时之应力称为脆性材料之破断强度或抗拉强度。但对於钢铁或铜丶铝等延性材料而言，当试杆伸长超过弹性限度时，就像是弹簧拉长超过限度再放松就无法回到原来长度一样，试杆会产生永久变形或塑性变形，此时试杆若继续拉伸，应力应变图曲线将会成弧线上升到一最大值後再下降直到试杆断裂为止（如图四所示）。

       简单来说，在图五中试杆由直线区转变成弧线区的那一点的相对应力，在工程上定义为材料的降伏强度（yield strength），其物理意义为材料的变形由弹性变形转变成塑性变形所需要的应力值，也就是说当材料受到的应力超过此降伏强度後，材料就会产生永久变形。因为各种材料中除了中碳钢具有震荡性的上下降伏点以外（如图四所示），其他低碳钢丶铜丶铝等材质在拉伸曲线由直线转变成弧线时，并无明显的分界线，因此工程界有不同的方法来定义降伏强度，其中最常用的方法为在应力应变图的横轴（应变轴）取0.2%的应变值画一条与拉伸曲线弹性区直线平行的直线，此直线与拉伸曲线相交点处对应的应力值即为材料之降伏强度值（如图五所示）。

      材料除了降伏强度以外，还有另外一个强度值，此强度称为最大强度或是抗拉强度（tensile strength），是拉伸曲线弧线区最顶点位置所对应纵轴（应力轴）之应力值（如图四丶图五所示），当材料受到超过抗拉强度之应力值时，将会产生颈缩现象而快速破断，故此抗拉强度应力代表材料所能承受之最大应力值。

      所以从以上之定义可以知道材料有两个强度值，一个代表材料所能抵抗弹性变形的最大应力，称为降伏强度，超过此强度材料即开始产生永久变形。一个代表材料所能负荷之最大应力值，在其承受应力期间材料将发生弹性和塑性变形，此应力值称之为抗拉强度。因此当我们谈到刀身钢材的强度时，大家心里要有个底，到底你指的是哪一种强度？因为金属材料会有加工硬化的现象，也就是说材料变形时其强丶硬度会随变形量增加而变大，而每一种材料的加工硬化率未必相同，因此虽然一般降伏强度大的材料其抗拉强度也会比较大，但是也会有例外的状况发生。

      对於刀刃而言，笔者较倾向於使用降伏强度值来观察刀刃的特性，因为钢材如果降伏强度大的话，当极薄的刀刃切割到硬的材料如硬竹筷，或是切割过程会受到垂直刀刃侧边的横向应力例如砍劈动作时，刀刃遇到阻力会以弹性弯曲的方式将能量吸收而毫无损伤。相反的，如果钢材的降伏强度较小，则在这两种状况下刀刃通常都会卷刃，也就是以塑性变形来吸收能量。因此以强度比较小的钢材制作的刀子，其刀刃角度就不能磨的太薄，否则刀刃在使用中将很容易受损，锋刃保持不易。所以美国ABS刀匠对所制作刀具进行测试时，会将磨好的刀刃压在黄铜棒上，如果刀刃会永久变形，代表刀刃降伏强度太低，刀身必须重新淬火并降低回火温度，以得到较大之强丶硬度；反之，若刀刃弯曲时直接崩裂，则代表刀刃硬度太大太脆，必须升高回火温度。唯有刀刃会弯曲但放掉後又会弹回来，才是最好的刀刃强度状况。
      对於刀身而言，要看哪一种强度则是见仁见智的问题了，如果降伏强度高但抗拉强度低代表刀身很不容易弯曲，但只要力量过大稍微一点点弯曲刀身就会断掉。如果降伏强度低但抗拉强度大的话，刀身受力时很容易弯曲变形，但是也许将整把刀弯成一百八十度了，刀还是不会断。美国ABS刀匠对刀身强度的测试通常采用九十度弯曲法，也就是将刀夹在虎钳上，刀身用铁管套住後用力弯成九十度角，看看刀身是否会折断，并观察其放开後刀身弹回或变形的角度。好的刀在弯曲时要使用非常大的力量丶弯到九十度不会断裂而且放开後永久弯曲的角度要小，如果从上述拉伸试验图来解释的话也就是E值丶降伏强度和抗拉强度都要大啦。
     最後跟各位再谈谈强度和其他机械性质如硬度和韧性的关系。就同一种钢材而言，通常强度和硬度会成正比的关系，也就是说钢材强度愈大其硬度也愈大，所以为了量测方便，在刀用钢材上通常都用简便的硬度量测来显示钢材的特性。但是材料的强丶硬度愈大，通常也会愈脆，也就是说韧性愈低。因此再选择刀用钢材或进行热处理程序时，对於这些相互矛盾的特质必须加以通盘考量。最後，虽然从上述拉伸试验图上也可以约略估计材料的韧性（如图六所示，应力应变曲线底下的面积代表的就是材料从开始受力变形到破断所吸收的能量，可称之为慢速变形韧性）。不过工程上使用的韧性另有一套试验方式来量测，这些特性及其对刀具性能的关系就留待後续的文章再为大家介绍了。

圖6 曲線下之面積即代表延性和脆性材料的破斷能量

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小刀子要能砍的人因工程：

一丶可乐瓶或女人曲线式握柄，才能符合手型。

二丶刀刃线需超过比手握刀柄之延伸线（砍劈时刀刃比手先接触到目标，如中华菜刀）。

三丶就我个人而言，刀子重心需位於手握最前端多个1-2吋之处（1.5吋较佳），如此才能顺利挥砍，发挥砍的功能。所以设计小刀时，应尽量将整把刀重心放在刀格或Ricasso处，握柄设计留後段第二握刀区（如可乐瓶式握柄），使手後握时能达到上述离重心1-2吋之标准，果若能此，则虽小刀亦能有大砍劈之威力，且若欲求精细加工时，将手往握把前半部握，仍可保有小刀方便之操控性。


AJ23  提问:
关於塔哥在"小刀子要能砍的人因工程设计 "文章中
我有点问题,就是我记得尤其是小刀重心不是应该在刀格前後1吋是最佳范围吗?
因为我个人认为小刀本来就不是设计成来"砍的"?有刀匠在制作小刀时会将砍的设计目的放进去吗?
就是因为是小刀所以重心应该更接近刀格後这样使用起来才会更加轻巧不是吗?
而且小刀的刀刃研磨方式和刃角大小适合砍吗?还有握柄长度和型状粗细在用上砍的动作时强度够吗?

我知道塔哥很会用刀!如果要将小刀拿来砍这不是和最先制作刀具时在设计各种刀型大小有一定的用途的原则互相违背吗?

塔哥因为我看到太多朋友拿到刀就拿去砍......尤其是5"以下的小刀也不放过,结果都不太好....所以才有此一问!

塔老师的回答:

AJ，你问得很好，小刀子是不是应该具备砍的功能呢？说实话，"小刀子要能砍的人因工程设计 "这篇文章本来算是我个人的商业机密，不准备公布的，因为他涉及到所谓万用刀或是通用刀的设计，是针对制刀者很好的观念启发（所以才这麽短）。但是，後来想想，因为刀博士论刀也算是我的部落格型式私领域，而且一般刀友一定看不懂，会发问的也是用刀友水准以上的刀友，如果能藉由讨论来阐明一些用刀或设计刀的知识，对刀友们也不错，加上我也没准备成为专业刀匠，所以几经考虑之後，还是贴出来做个留念。想不到，果不其然，你就跳出来问了。

OK，我的想法是这个样子：小刀子不是不能砍，而是看你如何设计和制作。君不见西方有很多小手斧的长度比小刀子还短，他也是设计用来砍的呀。

依照我自己的用刀经验，一般刀子刀身长度在8吋以上时，会有不错的砍劈效果，但是要用来进行精确切割会很拙；7吋左右的刀（像Ka Bar USMC这一类军用刀），算是通用型刀具，砍劈效果已经不大，精密切割也不大行，但说他不大行嘛，又都勉强可以用（样样精通，样样稀松嘛）；刀身长4-6吋的刀子，长度够非常适於精密切割或精巧用刀，是欧洲以及美国很多野外活动专家最推荐的野外用刀长度，但是对於砍劈而言，因为刀刃短，无法发挥挥刀时的角速度，几乎已经完全失去砍劈的功能，所以专家用这一类刀子砍树枝时，只得另寻他法，几乎都以敲刀背（batoning）的方式来砍下树枝。而刀身4吋以下长度的刀子，则大概都是用来切切割割，连batoning都少有人考虑了，除非紧急状况而且你身上只有一把刀，不然很少人会拿来砍东西（嘿嘿，我当然是那些很少人之中的一个）。

所以，AJ你说的是对的：「小刀重心不是应该在刀格前後1吋是最佳范围」，我在上述文章中所谓的小刀指的是刀身长4-6吋左右的小刀，这种刀子是野外活动时携带最方便，用途最广也最为人所推荐的，它的性能重切割不利砍劈，所以若能从设计观点让它具有不下於7吋刀的砍劈性，是非常具有应用性和商业价值的。

通常小刀子因为重切割，所以重心会放在所谓的自然平衡点（nature balance point），也就是人手握起来最舒服丶最自然的地方，那就是手握刀子时大约食指的位置。食指在英文叫作Index Finger，指向手指，由文生义就是主控用刀时方向的手指，所以重心在这个位置，在长时间用刀时，对手的负荷最小。而一般设计或制作小刀时，有时後会因为用料丶打磨或是设计因素，而让重心点在最佳位置（食指处）上下稍座位移，比如说格斗用刀，刺或划的动作是用整个手掌紧握刀柄来完成的，所以重心点若往後移到接近掌心处，刀子挥起来会很轻快，所以刀匠设计时可能会故意保留刀柄的重量，让重心往刀根处退一点点。但不管怎麽做刀或是设计刀子，重心点都不能离自然平衡点太远，远了就不舒服了，除了用刀时拿起来很怪异之外，长时间用刀时，手也容易疲累。所以，一般而言，小刀的重心最往前移，大概就在刀格处，最往後移，大概也就是刀格後1吋了，所以你说的并没有错。

但是不是这样子4-6吋小刀子就没办法制作成兼具砍劈能力的刀子了呢？正如你所说的：「而且小刀的刀刃研磨方式和刃角大小适合砍吗?还有握柄长度和型状粗细在用上砍的动作时强度够吗? 我知道塔哥很会用刀!如果要将小刀拿来砍这不是和最先制作刀具时在设计各种刀型大小有一定的用途的原则互相违背吗?」当然不是这样子，你可以回头去看看我在"小刀子要能砍的人因工程设计 "的说法，其实这些设计的目的就是要保持小刀本身自然重心不变的情况下也可以拿来砍。那要怎麽达成这个目的呢？很简单，只有两个要诀，这是我从实务经验中所务出来的珍贵诀窍：第一是，砍的动作，持刀时刀的重心一定要在食指前面，挥起来才有角速度，砍劈才有威力，那既然小刀的自然重心不能变，那要如何做到？

很简单呀，握柄做长一点，手掌往後握不就得了，只要手掌後握时还能牢牢抓住握柄（这就可以看出反勾式和酒瓶型握柄的重要性了），这时候刀子的重心点不变，但手往後移，重心点不就跑到食指前方啦？这就是小刀也能劈砍的最大秘诀，也是我在"小刀子要能砍的人因工程设计 "一文中第三点所阐述的精神：「就我个人而言，刀子重心需位於手握最前端多个1-2吋之处（1.5吋较佳），如此才能顺利挥砍，发挥砍的功能。所以设计小刀时，尽量将整把刀重心放在刀格或Ricasso处，握柄设计留後段第二握刀区（如可乐瓶式握柄），使手後握时能达到上述离重心1-2吋之标准，果若能此，则小刀亦能有大砍劈威力，且手前握仍保有小刀方便之操控性。」

至於你所说「而且小刀的刀刃研磨方式和刃角大小适合砍吗?还有握柄长度和型状粗细在用上砍的动作时强度够吗? 我知道塔哥很会用刀!如果要将小刀拿来砍这不是和最先制作刀具时在设计各种刀型大小有一定的用途的原则互相违背吗?」…….这个是刀匠在设计刀具的使用导向问题，以美国的小猎刀为例，美国人的打猎风气很盛行，打到猎物之後就要将猎物开膛剖肚丶支解切割以方便带回家冰，所以猎刀是他们时常使用的工具。对於时常打猎的老手或向导而言，猎刀的功能主要适用来穿刺（刺穿兽皮或野兽肚子）丶以及切割（剥皮丶支解），所以你看看猎刀的刀型，是不是以具有适度刀尖又有够长刀腹（belly）的drop point外型最为盛行？这种刀重在刀刃锋利度丶保持度和刀尖强度，所以好的猎刀的刀锋几乎都是打的非常薄而锋利的，如此不但用起来锋利，临时也好磨刀。这猎刀能切能割能刺，就是不能砍，所以很多刀匠甚至在制作小猎刀时，会将握柄尺寸改短到三指握而已，目的就是让使用者用刀时容易握刀（猎刀使用时是用拇指和直丶中指虚握式握法）也不会拿来砍。所以，AJ你记不记得？上次在白兰部落露营时，跟你一起去的刀友Tony他就有带一把John Fitch制作的小猎刀，是不是就是这样子？

OK，那问题不就很简单，如果我是刀匠，我在制作4-6吋的小刀时，不以美国的小猎刀为规范，而是以Ka Bar USMC或北欧PUUKKO刀那一类的通用刀为目的，将刀刃打磨的方式磨成比较厚实的fighter刃，甚或是接近柴刀或斧头的砍刀刃，那刀刃不就能撑的住砍劈的力量了？AJ你看过ABS或吉米对於Fighter或砍刀刃的开刃方式，即使是我们所说的砍刀刃，其切割力也比市面上一般的刀具好太多了，不是吗？那这些刀刃如果在测试时都能耐得住刀身8-12吋大刀的砍劈，小刀子砍劈时力量绝对会小很多，那开这种刃还会撑不住吗？这样子你懂了吧。我只要开ABS的fighter刃，大概就能耐的住砍劈，又能保持切割的锋利度了，这只是刀匠做刀时的选择而已。

我又有事要忙了，先打到这边吧，改天再贴些照片和继续讨论。

[ 本帖最后由 佩剑的民族 于 2008-10-7 12:21 编辑 ]

佩剑的民族

最近很忙而且也很懒，每天不是在赶计画丶赶文章或是写新教材，就是在球场跟人家厮杀到几近虚脱，回到家後根本连动都不想动，所以「刀博士论刀」版面已经好久没有新文章了。其实我在几个月前就已经拟定一连串的文章待写，阐述一些藏刀丶用刀的个人观点，只是为生活与工作所迫，没空去诉诸文字罢了。难得今天台风天网路不通，明天又停班停课，所以，乾脆重新提笔继续写下去。近日我将针对一系列用刀的观念从物理的观点来解析，解开大家以前很多的迷思之处，内容包含「神奇的45度角」丶「刀刃的甜区」丶「勾勾刀的秘密」丶「齿刃大剖析」以及「S型刀刃的设计」等等，敬请期待。

常用刀子的刀友们应该都会发现，45度角是一个很神奇的角度，削纸的时候，用接近45度进刀并且斜削是最顺的；砍保特瓶丶砍木头或武士刀试砍草席或竹子时，大部分也是45度；切割结冰的食材时，如果没有齿刃刀，用平刃刀以45度下刀斜切也可很容易片下食材……，甚至连百年以前的断头台刀身都是斜45度的。这样子听起来45度（或是接近45度，例如30度到60度）真的是很神奇的喔，在我们用刀的场合中，常常都会碰到这个角度。

为什麽呢？这45度角到底有什麽神秘的地方？ 今天就让我们从力学或物理的角度来探讨看看吧，诸位看观看完我的解说，应该就能明白了，相信用起刀来也会更加轻松愉快。

首先一个最重要的观念是：「刀子使用时一定要有一个角度」，拉切方式用刀时，角度是非常重要的，而即使是像切食材这一类的压切用刀动作，也都要些微带些角度才好下刀，唯一的例外大概是刮胡子吧，刮胡子时绝对不可以在沿着刀刃线的方向有一个角度，而是要垂直於刀刃线推刀，否则一拉刀刀刃一定会割到皮肉，但是即使是如此，刮胡子时刀身也是最好跟我们的皮肤成45度斜角平推，这样才能顺利刮下胡子。

刀子进刀时为什麽要有一个角度呢？不知道有没有刀友有过这种经验，有时後看到刀匠或是老刀友（就是偶啦）测试刀刃的锋利度时，会看到他们做出一个极度危险的动作…「用食指丶中指或拇指的指腹沿着刃线轻轻拉过刀腹去感觉刀子的利度」。他们是神经病吗？遇到极度锋利的刀子时这样子做不是会当场见红？我告诉大家，当然不会啦，换成是你，可能就会了。

「这又是为什麽哩？你这个自大的家伙….」，大家一定会这样子想。

其实不是啦，原因是我们在做这种动作时是有诀窍的，当我们的指腹慢慢滑过刀刃时，用的力道极轻，几乎没有施力，只有让手指些微感觉刀刃有没有微锯齿的感觉而已。从这个例子，解释了另外一个事实…即使刀刃划过一个物品，如果没有垂直於刀刃（或刀刃施加垂直於被切物的力道）的力量，刀子是没有办法切割的。

再讲另外一个例子，如果我们刀子不拉而是直接压在一个很软的物质，比如说沾湿的报纸或是熟透的蕃茄（西红柿）的话，一般而言，刀子不会割进被切物而是将它压扁。这个现象则是告诉了我们，如果用刀时只有垂直於被切物和刀刃的力量的话，刀子也是很难切割。

所以，要好切的话，要怎样的力道呢？一定要有垂直和平行於刀刃的两种力道互相作用，刀子才会顺利前进，而这个垂直和平行於刀刃的两种力道如果大小一样的话，从向量来讲，不就是一个45度的力道吗？所以，有经验的刀友一定知道，S型的刀刃不管磨的多麽锋利，削纸时刀刃进到某一个点时常常会将纸卡住而撕开纸，常常不能顺利削下一整片纸条，其原因即在这个45度角的观念，S型刀刃当拉刀到刀刃某一个点时，力道会变成完全垂直於纸的90度角，难怪刀子再也下不去，没经验的刀友还以为是刀子磨不利哩。

讲这麽多，没图没真相，我没办法一手持刀丶一手照相，想了好久，还是找研究生当模特儿，拿刀子由我来拍算了，图片等上传之後再贴出来了。

图来啦，没办法表达得很传神，请想像一下。

图中向量1是刀刃要切入的方向，向量2是刀刃会沿着平行刀刃线行进的方向，红色的图3向量则是综合起来的合力向量。至於斜的推切如刮胡子，请自行想像。


继续下切时刀刃和切口的相对位置：


佩剑的民族提问:
比如在切纸的时候.刀刃线和纸面垂直的话,刀刃和纸张的接触面积要大于刀刃线45度于纸面的时候.也就是45度时,总是先有一点的刀刃先进入到纸张里面.而垂直切,是一小段刀刃去切的.压强并不同.或者这也是一个原因?
对于砍瓶子货树枝要45度,是不是和物体在受力瞬间,45度切时,除了把物体分开的垂直于瓶子的力,还有水平方向固定瓶子的力,让瓶子不容易飞出去的缘故呢?

塔老师回答:
没错，配剑兄，您真是一点就通。
切割或砍劈时，除了垂直进刀力之外，一定还要有另一个方向的力，才能顺利进刀并切断物品，这就是我之前在别的讨论主题说到砍瓶子时，4-5个瓶子是最难砍的原因，因为瓶子数目不够，没有一个阻力的话，刀还没过，其它瓶子就先飞出去了。

刀子的演进或进化版是剪刀那一类用剪力作用的刀具，关於这一类刀具，一般人只看到剪力作用而已，殊不知两只刀刃同时交叉进刀时，将被剪物箍住（hook）的力量才是剪刀类刀具最好用的原因。

延伸这一种刀具的切割力学，接下来我们就可以慢慢进入所谓刀具刀刃设计的甜区观念（让刀刃行进时，很自然带出好切割的45度角的区域），以後各位也就会慢慢知道砍草刀和砍木头的刀差别在哪里？如何设计小刀也有砍草木的能力....等等观念。

佩剑的民族

下面的文章是好久好久好久以前(2001年)，旧刀版一位刀友跟当时国内Mad dog代理商Tim就MDK刀子的握柄强度发生一番激烈争论时，我一片好心出来传给那位刀友的PM，最近整理旧文章时刚好看到，看看内容觉得当时的立论观点还不错，所以贴出来做个留念，也跟大家分享一下。

X兄：
之前在讨论区看到您和Tim对Grip的看法，个人也有一些浅见，私下与您讨论，还请不吝指正。

我觉得您和Tim都各有道理，只是考量的观点不同，而且问题牵涉的范围太广，不单只是设计上的问题，因此很难会有统一结论的。比如说就你所提倡的Taper Tang（加上外露刀根式）握把，从力学角度而言，确实对施加於握把尾端的横向力会有较佳的抵抗力，然而对於Kevin所述rivets会降低握把强度而致握把断裂的问题，也是有道理的。对於没经验（如热处理条件没抓好或先钻完孔後再去热处理）或制作品质要求不高的公司而言，上述断裂情况确实会发生，因为rivets是应力集中点。但相反的此应力集中现象可藉由改变加工道次（先热处理完再钻孔，并适当导角）或对握把实施软化（增加韧性）热处理而完全解决。所以对一注重品管与制程的刀具生产厂而言，您所说的优点是成立的，但对品质管制较差或较无经验的刀厂而言，Kevin所说的问题就会发生了。而这些是生产线上实务的问题，教科书或理论不会提到，通常是线上遇到并解决问题後所累积传承的经验，这也是一般人较易信赖百年老店的一个潜在原因，品质有保障。

至於我个人对两种握把设计的看法是：外露式Taper Tang的缺点是握把不易保养，因为我们用刀时手经常会流汗或散发汗气，而汗中的盐分易沿刀柄与护木的间隙慢慢渗入，造成刀柄金属的锈蚀。此现象短时间内看不出来，但年深日久或疏於保养时就会浮现了，伤脑筋的是一旦发现已来不及了，除非将护柄拆掉，否则几乎无法挽救，而这工作又不是一般人能做的，这是我觉得外露式Taper Tang的最大缺点。

至於全覆式Conceal Tang（如ATAK Tang长度超过握把一半者），优点则刚好相反，只要包覆材料与Tang接触够紧密使水分难渗入，则因介面位置的原因，手上的汗水丶汗气将被包覆材隔绝在外，不易造成锈蚀问题。而且就一般正常用刀的情形，刀具使用时握柄受力几乎都集中在前2”处，因此只要Tang够长，使用上几乎不会有任何问题。此种握柄设计在日本传统的刀子及德国双人牌厨刀（包含剁刀）都可看见，经过时间的洗礼，极受人肯定。

其问题在於当刀具握柄受到超乎寻常的使用如你所说的受到横向力或当Hammer时，问题就会产生了。此时从力学的观点，握柄受力处将包含握柄末端包覆材单独受力及包覆材与Tang之间受到Bending力，因此可从两点来讨论：
一丶若包覆材本身强度不足，则可能从横向力受力处直接崩裂。这种现象在木质握柄材料上可能较易发生，而Mad Dog刀虽然使用类似G10的FRP当握把包覆材料，但这类复合材料特性是其受力之强度具方向性，在平行於纤维方向的强度非常强，但在垂直纤维的方向则不是那麽理想，破裂强度几乎就是树脂原有的强度而已，除非纤维是以三D立体的方式编织，否则以二为平面堆积方式层叠出来的握柄，再受到很大的横向冲击力或反覆受到应力时，虽然纤维可以提供抗Bending的力量，但长此以往将会在平行纤维处产生崩裂的现象。所以在讨论区有些刀友的MDK握柄掉到地上或当铁锤效果并不是真的那麽好，原因即在此。只是一般刀具正常状态下受到横向力或冲击力的频率不高，且MDK握把又特别高品质，因此产生破坏的Case不常见，但并不表示一般品质的刀厂使用此设计就没问题。

二丶握柄受到横向力时，握柄包覆材与刀根(Tang)之间会产生很大的Bending应力，此时若包覆材与Tang间之Bonding不佳，将造成两者间逐渐松脱及产生间隙，亦易造成松动及锈蚀现象，一般刀具之所以看不出来，原因也是同一。

我个人以往曾练习飞刀（Knife Throwing），刀子在射中标把（正中或刀身撞击）时的反作用力对刀本身及握柄都是极大的Torturing，以前手贱各种刀都拿来射一射，结果我发现上述两种情况的破坏在Conceal Tang的刀子身上都看的到。

总之，各种设计的形式都有其优点与缺点，但一个产品的品质并不只是设计而已，必须要其他制程丶材料选择及品管等各项因素相互配合，方能改善设计上先天的劣势而彰显其优点，相反的若设计非常优但其他方面没办法配合，也是白搭。这就像是德国的MP5设计非常优秀，功能也非常良好，但相同设计的土耳其或巴基斯坦MP5可能就不是那麽令人激赏了。相同的状况在早期的俄制AK47与中共制56式或美制M16与韩制M16身上也可以发现。

所以，您二人都有道理，只是加上制程丶材料选择及品管等各项因素後，就很难客观的评定孰优孰劣了。我倒是以为如果上述制程等都可以配合的话，上述两种设计Combine起来也不错，亦即Full Conceal Tang，就像你那把Kamper一样（奇怪，Warner听起来很耳熟耶，是不是ABC的Editor），或是甚至把Tang再延伸出来一些钻绳孔或当槌子，不过就是要各方面条件能配合，否则反而会得到上述两种设计的缺点，那就没有意义了。另外，我窃以为求得稳固後，握把的方向与形状反而比较重要，直线握把适於戳刺，弧形握把适於砍劈（因其可使小指使上力而以杠杆方式挥刀），而握把本身的形状则以一般菜刀的适型握把或MDK的适型握把都很适合，再不然也要有前细後粗的Cone形状，如此配合适当的刀刃及刀尖设计，相信必能发挥良好的功能。

以上是我个人的一些浅见，疏漏之处在所难免，您在这方面是非常有经验的，谬误之处还请一笑置之。


今注：
大江东去，浪淘尽，千古风流人物....。多情应笑我，早生华发。人生如梦，一尊还酹江月。
-苏轼 念奴娇 赤壁怀古-

佩剑的民族

在最近几期的文章中，分别由一些学有专精的编辑们提出如何制作刀具的文章，不可否认地，要制作出一只良好的刀具，除了要有良好的加工工艺及一些基本工具以外，良好的钢料热处理制程也是很重要的。麻烦的是热处理是一门专业的学问，随着钢种的不同其程序也会随之丕变，甚至同一种钢种的热处理条件都会着钢材熔炼时每一炉不同的微小成分差异而产生改变。而更伤脑筋的是热处理所花的时间与成本也许在整个刀具制程中占不到10%，但其结果却占整个刀具性能的90%以上，所以读者若有意从事刀具DIY时，务须弄清楚所使用钢种的热处理程序，并尽量依厂商或广为工业界使用的标准程序来进行，方能得到最良好的效果。
　　因为之前的几篇文章中已经介绍过一般素碳钢（如SK5）及O1油冷钢的热处理程序，本文中将针对国际刀具市场上颇获好评的钢种D2及A2来作介绍。D2和A2工业名称分别为SKD11和SKD12，其成分如表一所示，都属於冷温加工模具使用之高合金工具钢，具有非常高之硬化能，热处理时以空冷方式即可达到硬化效果。机械性质方面，具有高硬度丶优异耐磨耗性及良好之韧性，且热处理时变形小，有不收缩钢之称。其中D2为高碳高铬钼钒钢，其含碳与含铬量较A2高，因此耐磨耗性及耐蚀性较A2为佳（D2有半不锈钢之称），但A2则有较佳之韧性。两者在刀具制作的运用上都有非常良好的名声。例如人称D2博士的Bob Dozier，其所生产之D2小刀夙享盛名，而CRK刀厂的A2一体成型刀也颇负名声。最棒的是这两种钢材在国内的钢料五金行都很容易买到（当然你要跟老板说SKD11丶SKD12等工业名称），比其他ATS34, 154CM, 440C等钢材等都容易到手，其板材尺寸合适，粗胚加工也容易，热处理更是不难，是非常适合初学者或制刀老手使用的钢料。
　　首先介绍D2钢的热处理，D2钢的硬化热处理条件如图一所示，先将钢胚升温至1000℃~1050℃度（若采低温回火，淬火温度选择在1000℃~1030℃左右；若采高温回火，则淬火温度应选择在1020℃~1050℃左右。但注意温度不可过高，以免产生熔融相，造成钢料脆化），持温至少二十分钟以上（一般建议为三十分钟）使钢料之沃斯田铁变态完全後，直接空冷至室温即可以得到硬度约HRc61-63的麻田散铁状态。硬化後的钢料必须马上进行回火的程序，回火过程又可分为低温回火及高温回火两种，低温回火系在摄氏150~200度之温度区间进行，可以进行二次回火（即先回火一次以後自然冷却，接着再进行一次回火程序，每一个回火道次都必须持温一个小时以上，笔者每个回火道次大约都会作两个小时），以得到较良好的结果，低温回火後可得到的硬度约为HRc59-61左右。而为了完全去除残留沃斯田铁以得到更良好的热处理效果，可以在淬火到室温後或是一次回火完冷却到室温後，将刀胚浸入液态氮做深冷处理。因为残留沃斯田铁变态成麻田散铁的过程只跟温度有关而与持温时间无关，因此浸入液态氮的时间笔者是认为只要浸到液态氮不再剧烈沸腾即可，但也有国外刀匠推荐要浸两个小时左右，结果有什麽差别可能要大家自己去试试看才知道了。
　　而高温回火的程序则是将钢料由淬火温度空冷至约50~100℃後直接放入约550℃的电炉中进行回火，回火程序与低温回火类似，一样要进行二次回火过程，回火後所得到之硬度约HRc57-58左右。此硬度虽然较低温回火略低一些，但钢材本身之韧性会大为增加，而且刀胚在後续精整研磨的过程中或以後刀具使用时不会因为高温而产生软化（Burn the temper）的现象。
　　至於为什麽要做两次回火呢？其主要理论是在於D2钢属於高合金钢，就像高速钢一般，当钢料在淬火温度加热时，合金碳化物会固溶到钢料基地内，而在淬火後回火的过程中这些碳化物会从麻田散铁析出而得到二次硬化的效果。而且在第一次回火过程中残留沃斯田铁也会同时析出碳化物而导致含碳量降低丶麻田散变态温度（Ms, Mf）升高，因此在第一次回火後冷却时这些残留的沃斯田铁又会再度变态成麻田散铁而得到再次硬化的效果，而此种二次变态产生的应力刚好在第二次回火过程中可以消除掉，所以二次回火的过程对合金含量高的钢料有其必要性。但是因为二次硬化的温度通常都发生在摄氏四丶五百度左右，因此二次回火道次对低温回火过程是否是必要的，笔者认为有待商榷。不过既然国外网站都建议这麽做，而且做起来也不费事，大家就跟着做好了。
　　A2钢和D2类似，也是属於空冷即可硬化的自硬钢种，不过其热处理条件比D2简单多了，其条件如图二所示，将钢胚加热至930℃~980℃持温三十分钟後再空冷至室温，并於150℃~200℃进行回火3~5小时即可得到约HRc61的硬度了。如果要更好的结果，也可以如前述D2钢的深冷处理，浸完液态氮後再回火一次，以求完全去除残留沃斯田铁，使钢料得到最好的性质。
　　以上即是D2和A2钢料的热处理程序，希望对有心朝自制刀具之路发展的读者有些帮助，也希望大家如果有发现更好的热处理条件，可以反映给杂志社做为参考。

表一、D2鋼與A2鋼材成分表
    Carbon    Chromium  Vanadium Manganese  Molybdenum  Silicon
D2  1.4-1.6      11-13     0.2-0.5     <0.6           0.8-1.2        <0.4
A2  0.95-1.05  4.5-5.5   0.2-0.5     0.6-0.9        0.8-1.2        <0.4






[ 本帖最后由 佩剑的民族 于 2008-10-7 12:29 编辑 ]

佩剑的民族

       我想磨刀是很多初玩刀者（或玩很久的也有啦）的一大困扰，但说实话磨刀也是玩刀时的一大乐趣之一，尤其是你从可以把一把好刀磨成一支废铁，经过不断try and error後累积经验，到任何型式的刀到你手里都可以成为一把利如剃刀（有一点太夸张，美工刀好了）的刀时，那种成就感与满足感是难以言喻的。
　　但磨刀虽是一种经验累积的技术，但其中也有一些通用的关键技巧，了解这些技巧後将可使初学者越过一大步摸索的过程，直接进入进阶的阶段，甚至可因此发展出个人独门的功夫。我因为从小在农家长大，做农事时常用到刀，自小就常看长辈们磨刀，自己也常磨，直至长大後又不幸念机械系和材料研究所，且教机械材料丶钢铁材料及热处理实验等课程，时常需要磨金相，因而对磨刀还是保持高度兴趣，所以常搜集制丶磨刀的资讯或与铁匠丶制刀师傅讨论刀的热处理与磨刀方法，所以基於分享的心情，将个人的一些心得Post出来，希望对大家（尤其是初入门者）有一些帮助，也希望其他先进或前辈能不吝提出指导。

磨刀通则：
不管磨什麽刀或用何种工具（Lansky, Spyder., 磨石…whatever），磨刀第一要件就是磨时要保持刀刃的固定刃角，这需要练习，但有一个老手都知道的小窍门就是磨前先用奇异笔先将刀的开刃区涂黑，再拿去轻磨几下後，检视刃区，若角度正确，则黑 色将完整被磨掉，若否，自己观察Mark区後调整角度，抓到角度後就将感觉记起来，後续依此感觉磨刀。此方法新老手都适用，因为不同刀有不同角度，就算是专业磨刀师可能也要依不同刀之角度来调整感觉。

说到这边，有一个迷思大家可以思考，是否每一支刀都要保持原出厂时的开刃角？从收藏者观点，此点勿庸置疑。但从使用者观点，我倒觉得值得商榷，我通常会依照自己的用刀习惯，来改变刃角，使刀能 在手中做到最大的应用，但前提还是「就算你要改变刃角，你还是要保持固定改变後的刃角角度」。

最後，我在这边问一个非常重要的观念问题：如果磨刀子要保持固定刃角的话，磨刀子时是要用刀子去磨磨刀石，还是用磨刀石去磨刀子？
这个观念非常重要，想通以後磨刀子就无往不利啦。

当你可以在磨刀时固定刃角後，开始进入最关键程序了：磨的程度。磨刀是一种削薄磨去刀刃材料以制造新的锋锐刃区（edge）的过程，因此磨石的功能就以此为依归，粗磨是进行上述去料过程，制造出锋刃 ；细磨则是去除粗磨过程中产生的毛边，并且磨细刃面，而抛光则是更进一步加强细磨的功能。由此可知，刀磨得好不好关键在粗磨程序，若你一直磨不好，必须从此处着手再加强。

一般刀刃若无缺角需要修整或改薄刃角的话，通常我们是从600 grit的磨石进行粗磨，此时可依照上述第一点的要领去研磨，要磨到什麽程度呢？ Key Point：磨到刀刃在另外一边全部都起毛边（或称飞边）为止。起毛边代表你已真正将刀身削薄到底而制造出新的锋锐区，此时你的研磨面已到达刀刃边缘。此时可翻转刀面，依相同要领再次研磨，直到另一边刀刃又起毛边为止（有些师傅只磨一面起毛边後，就去毛边即算完成磨刀程序（Chisel Grind的刀也如是），下次磨刀时再从另一边磨起，这样子也可以保持刀刃正中）。

如果你步骤２做的很确实，那你已完成磨刀的百分之八十工作（此时用手垂直方向摸刀刃就已经感觉很利了），剩下的就是去毛边的工作。

去毛边可用1000或1200 grit的磨石依照前述要领先将有毛边的刀刃用中等的力量（与部骤2相比）轻轻磨约十下後检查刃面，应该会在刃另一边又起毛边，但此毛边已较步骤2时产生的毛边小很多。翻过面来同样要领再磨十下後再翻面， 接下来要用很小的力量，将刀刃稍微提高角度（约5度以内），轻磨三四下後翻转刀面再依同要领磨三四下。然後，最重要的步骤来了，换成一面磨一次後即换另一面磨，力道要愈来愈轻，到最後几次几乎是只利用刀本身的重量而已，这样子两面各磨约十次。Ok,完工，你应该已经得到一把去掉毛边的利刃了。

以上所述过程只是通则，个人可依习惯或刀种丶钢材不同，自行加减，但程序上大概就是这样啦。如果你还是磨不利（不大可能），再从步骤2开始，确实作到起毛边後再进行下一步骤。

接下来就是抛光（stropping）的过程了，抛光就是用皮革（或用布轮…等）加研磨剂颗粒，将刀刃抛成镜面（对锋利程度个人是认为不是有很大影响啦），但其要领与前述磨刀要领不大相同，是以刀背向前行进方式 略提高刃角来实施（因为抛光也有去微细毛边的效果）。要注意的是，并不是任何刀都需要抛光，一般切割绳索丶纸张等拉着切（slice）方式的刀刃最好保持一些锯齿状会较好用，而以压着切（push out，如削苹果皮丶刮胡子等）方式使用的刀刃，抛光後效果一级棒。各人请依需要自行决定。（注：拓直久庆在「求生刀的妙用」中曾提出：单刃刀（single bevel）压着切，双刃（double bevel）刀拉着切。与上述原则有异曲同工之妙，因为通常要抛光的刀都是刃角较小，以推或压着的施力方式（如peeling）切的。）

经过以上的各道次流程後，相信就算是新手应该也能磨出非常锋利的刀子，差别只是在步骤2中，老手应该较能保持刃角及以较少时间完成吧。但只要大家有恒心丶耐心将步骤2确实作好，一定能磨出漂亮 且锋利的刀子。依我个人经验，磨後去毛边但未抛光前的刀子可轻易刮下腿毛丶汗毛及削断A4纸或悬空的发丝（但刮胡子我就不知道了，因为我的刀不是刮胡子用的，刮手毛丶腿毛容易，但面对镜子拿刀（ 安全剃刀例外）刮自己的脸，绝对是不干的，以免一个闪失就破相）。

最後跟大家讨论一下刀刃锋利度的维持，KnifeCenter中Joe Talmadge在The Sharpening FAQs文章中提出：由於目前刀用钢材及热处理技术的进步，刀用一段时间後，刀刃不会很快磨损，但会因使用者的施力方式使刃端向左或右边弯曲，此时使用者可能会感到不像刚磨好那麽利。此时刀刃锋利 度的维持不需要重磨，只要拿一根铁质磨刀棒（卖猪肉摊贩常用那一种），将刀刃左右各刷几次就好了（西方称之为steeling）。由於磨铁硬度与刀钢材相差不是很大，因此此刷的过程只是将刃边再恢复正常角度（re-alignment） 而已，并非如前述磨刀过程中磨去刀身的材料。因此，特别要注意一定要拿铁质磨刀棒，不可用陶瓷或钻石磨刀棒（这两种磨刀棒是真正磨刀而非重排刃角），至於铁磨棒上之凹槽多寡甚或没有都没有很大 关系。

刷的方法是左手拿铁磨棒，将刀刃以约20度角从近刀柄处一直刷到刀尖，刷时施力很小几乎是用刀本身的重量，每刷一次後就换边再刷一次，如此五至十个循环应可将刀的刃角导正，刀又可锋利如新了。刷 时刀刃向前或刀背向前都可以，看个人习惯。

Joe Talmadge的建议是：不管是较软的厨刀或ATS34等较硬的刀，都应常常进行此一Steeling的步骤，除可常保刀子锋利外，还可因不需常要磨刀而减低刀的寿命。但如果Steeling无法使刀回覆锋利度时，就代表刀刃是真正钝了（刀刃磨损），必须照前述１至４步骤来磨刀，方可使刀回复利度。

以上Steeling的理论经实际验证，个人非常赞同，也非常有效。但应注意的是， Steeling当然是一种很好的刀刃保持方式，但用布轮加研磨剂抛光也是另一个不错的方法，它不具粗研磨的作用，但可导正刃角，而且可得到镜面的刀刃，缺点是比Steeling麻烦许多，各人亦可依喜好选择 使用。总之，不要用磨刀来作刀刃保持（edge maintenance）的工作，那会令你的爱刀寿命很快减短（尤其是如Sebenza等高价位折刀），最後变成牙签状，而且越磨开刃区的面积越大，越来越难磨。


总结：

以上文章有部分是从KnifeCenter中Joe Talmadge在The Sharpening FAQs的文章中意译出来，再加上个人以往搜集各种磨刀资讯後整理出来的简单通则，详细过程可能需要大家自行去摸索并建立自己的一套独门刀法了。但很好玩的是，这些理论也是我在以前向一些制刀师傅 讨论时他们都会提到的共通点，因此如果东西方文化都认为有用的观点，相信对大家应该也有用。简单以几句口诀来描述磨刀的技巧，希望对大家有帮助：「起毛边丶去毛边丶抛光」。Ok, there you go.


　　此外，有一点忘了告诉大家，如果你是生手，除了上面文章中的重点外，请特别注意在细磨及抛光过程中的力道减少步骤，此步骤对我而言因以前磨金相的训练，认为是理所当然，但对不熟的人也可能是关键程序，总之愈磨力道要愈轻，逐渐使毛边变小消失（如果减力的动作熟练且feeling出来的话，甚至一块中粗度磨刀时就可以搞定一切）。如果你只是要磨一般日常生活用刀（不用到Razor-Sharp），那麽 在细磨的最後几次strokes可作提高刃角的动作。若你要磨到刮胡子，那麽不要改变刃角，力道愈来愈轻，直到用皮革抛光的最後几次stroping再提高刃角，将有惊人的效果。就酱了

佩剑的民族

站位

liuxinzhe

要顶，好久没见如此好帖。如果抢位置了通知我，我自裁。

凤凰涅磐

学习了

lukehhj

一个字一个字认真拜读，极为精彩的好文！！多谢LZ和地雷能将此等好文引进！

cjx

没有全部看完，但重点内容已了解，建议斑竹加精~！

zz2651

太技术了，没话说。

harries

本来想评论，可惜看了半天，看完才意识到自己的浅薄~~！


后花园俺也老去，塔老师的文章，只有学习，没有评论的份了~~~~！


感谢佩剑兄，我也给塔老师提问过，塔老师人品极好，回复很快~~！

[ 本帖最后由 harries 于 2008-10-7 15:11 编辑 ]

钝刀1979

真专业

qlzy

好文,认真学习