明代刀的制造技术---则至[轻兵器]2007年5月上

风.刃

在[轻兵器]上看到明代腰刀制作技术,则操下来希望对刀友有所帮助
    戚继光在<纪效新书>中的"腰刀制"中有这样的记载:"腰刀制法:铁要多练,刃用纯钢,自背起用平铲平削自刃,刃芒平磨,无肩乃利,妙尤在尖,..........."明代<天工开物>中说明:"刀剑绝美者以百炼钢包裹其外,其中用无钢铁为骨......其次寻常刀斧,只嵌钢于其面."这两本古书上提到的就是中国传统的夹钢工艺,即使将含炭量低的熟铁或沙钢用火加热后,用大椎反复折叠锻打,在此过程中,铁中的杂质就会逐渐析出,同时使金属的组织密度加大,在经过数十次的折叠后,再夹入一段灌钢(也称为"宿铁",多是含炭再0.8%-----1.0%的高碳钢),以此作为刃钢,然后将刀体整体锻造成形,淬火之后刀身即告完工,这种工艺可以使刀剑钢柔并济,而且出现美丽的"焊接形花纹钢"


     此外,还有值得注意的化学热处理技术:<武备.前编>中记载:羊角锻灰,粉心水提出,酸口草灰,硝,酱起刀花";<物理小识>记载:"钢刀淬火后,用虎骨朴硝酱或羊角,乳发末涂抹刀身,烧红后再淬火."现在看来这种工艺可能是类似倭刀淬火技术的表面硬化技术.清代陈克恕<篆刻针度>记载:"用猪牙,头发及硝烧成灰,以酽醋调和,在刀刃上涂抹成锯齿的图案然后加热淬火,被称为"马牙钢"或"马齿嵌钢",因为经过这样的处理过的刀剑刃部会变得极其坚硬.,在磨砺之后,刃口上的锯齿图案会变得有突兀感,.........证明了中华民族独有的刀剑热处理方式的存在.


      在该文中还介绍了明清的腰刀,以及戚家刀的历史,制形特点.外装工艺等.就不一一则操了,另外相机坏了,上部了照片,有兴趣的朋友可以去买这本杂志看看,锻钢的花纹和马牙钢,真的很漂亮.
     看了这篇文章我是真的感到自豪,现在一说道刀就会提到日本刀如何如何,在明清时代我们祖先的锻造技术,和热处理技术一样值得称赞.
     另外关于这样的热处理我还是不太明白,希望朋友们进一步解释,阐述

树欲静

字太小了

风.刃

不好意思,字有点小,重新贴一下
明代刀的制造技术---则至[轻兵器]2007年5月上

在[轻兵器]上看到明代腰刀制作技术,则操下来希望对刀友有所帮助
    戚继光在<纪效新书>中的"腰刀制"中有这样的记载:"腰刀制法:铁要多练,刃用纯钢,自背起用平铲平削自刃,刃芒平磨,无肩乃利,妙尤在尖,..........."明代<天工开物>中说明:"刀剑绝美者以百炼钢包裹其外,其中用无钢铁为骨......其次寻常刀斧,只嵌钢于其面."这两本古书上提到的就是中国传统的夹钢工艺,即使将含炭量低的熟铁或沙钢用火加热后,用大椎反复折叠锻打,在此过程中,铁中的杂质就会逐渐析出,同时使金属的组织密度加大,在经过数十次的折叠后,再夹入一段灌钢(也称为"宿铁",多是含炭再0.8%-----1.0%的高碳钢),以此作为刃钢,然后将刀体整体锻造成形,淬火之后刀身即告完工,这种工艺可以使刀剑钢柔并济,而且出现美丽的"焊接形花纹钢"


     此外,还有值得注意的化学热处理技术:<武备.前编>中记载:羊角锻灰,粉心水提出,酸口草灰,硝,酱起刀花";<物理小识>记载:"钢刀淬火后,用虎骨朴硝酱或羊角,乳发末涂抹刀身,烧红后再淬火."现在看来这种工艺可能是类似倭刀淬火技术的表面硬化技术.清代陈克恕<篆刻针度>记载:"用猪牙,头发及硝烧成灰,以酽醋调和,在刀刃上涂抹成锯齿的图案然后加热淬火,被称为"马牙钢"或"马齿嵌钢",因为经过这样的处理过的刀剑刃部会变得极其坚硬.,在磨砺之后,刃口上的锯齿图案会变得有突兀感,.........证明了中华民族独有的刀剑热处理方式的存在.


      在该文中还介绍了明清的腰刀,以及戚家刀的历史,制形特点.外装工艺等.就不一一则操了,另外相机坏了,上部了照片,有兴趣的朋友可以去买这本杂志看看,锻钢的花纹和马牙钢,真的很漂亮.
     看了这篇文章我是真的感到自豪,现在一说道刀就会提到日本刀如何如何,在明清时代我们祖先的锻造技术,和热处理技术一样值得称赞.
     另外关于这样的热处理我还是不太明白,希望朋友们进一步解释,阐述

modi

"马齿嵌钢",是淬火形成的吗????

刃无腥

反正我是做不来～

damasteelfan

原帖由 风.刃 于 2007-5-22 23:11 发表
戚继光在<纪效新书>中的"腰刀制"中有这样的记载:"腰刀制法:铁要多练,刃用纯钢,自背起用平铲平削自刃,刃芒平磨,无肩乃利,妙尤在尖,..........."

这说得是全V磨，但刀尖…… 。  全V磨的刀刀，刀尖如果也是直接V过去，刀尖的强度最低。此文不知道省略了什么，“妙尤在尖”大概是说刀尖如何处理的，被省略掉了。
全V磨的刀具，开刃角最小，在开锋角度、厚度大小相同情况下最锋利，但强度较低，目标功能是切割。

日本刀大多使用半V磨或马刀磨，和刀条较狭窄有关，如果采用全V磨，强度较低，很容易崩刃。

现代格斗刀绝大多数是半V磨，就是为了增加开刃角，增加强度，以牺牲切割能力为代价。
典型的Strider刀基本就是这种类型，砍桌椅用的铁管，汽车铁皮较合适。

发个图，直观说明一下刀具几何尺寸对强度的影响。

damasteelfan

另外， 倭刀淬火方法是指敷土？
敷土不是为了表面硬化，而是典型的局部淬火。是为了刃口硬度高，非刃口部分仍然有好韧性。

日本刀大多是弯刀，高碳钢打造，必须快速水淬。弯刀直接水淬，想想如何入水才能只淬刀刃？ 剑类的双刃又如何才能只淬刃口？ 明代还没有高频淬火－那时还没有电呢，想快速局部加热还缺乏手段。

敷土（或任何能够减缓冷却速度的东西）是为了减慢覆盖下的刀具部分的冷却速度，因而淬不硬。

敷土成份的选择只有两个： 1. 热传导比水慢（盖柱的地方就降温慢）； 2.水淬时不脱落（脱落就起不到作用了）

其他的理由则和迷信挂钩，不论哪个国家，哪个文化传统。 因为古代科学检测手段极少，和现代钢铁技术相比较，只有经验，理论基本很少，很难稳定地制作出好刀剑。因此刀匠往往把出好刀剑时的各种因素，甚至包括偶然因素（例如头天晚上没有和LP同房等等）都算在内，一旦可重复，后代一般会不改样的继承，因为具体那些因素起作用，没有正确的理论，很难找出来的。（试验的因素越多，因素组合也越多，因素组合是以指数增加的）

这就是猫、狗、牛、马的血或排泄物都出现为淬火物的原因所在。

明代不再有战国的刀匠把人扔炉子里了，知道哺乳动物可以顶替人，有了一点进步。

fbfz

马齿　应该是锻造方法造成的～

syh

长见识阿

雨权

牛马尿淬火有一定道理．

damasteelfan

原帖由 蜂带刀 于 2007-5-23 12:03 发表
用猪牙,头发及硝烧成灰,以酽醋调和,在刀刃上涂抹成锯齿的图案然后加热淬火,被称为"马牙钢"或"马齿嵌钢",因为经过这样的处理过的刀剑刃部会变得极其坚硬.,在磨砺之后,刃口上的锯齿图案会变得有 ...

图案是局部淬火的证明。

因为刀具没有覆盖或很少覆盖部位冷却速度快，因此可以淬硬， 而覆盖较厚部分冷却的慢，温度冷却速度慢于高碳钢淬硬速度（比如高碳钢油淬，硬度就很低，就是因为油淬的冷却速度慢的缘故）。

因此，所谓马牙钢就是软硬分界区的表现。如果敷土做出整齐的边缘， 图案就是一条线。

根本不用敷土， 同样可以出现所谓烧刃纹或马牙钢。
这个试验我亲手作过若干次，只是利用了局部快速冷却以获得不同硬度，烧刃纹自动出现。技术很简单，一阵压缩空气而已（风冷钢，风是没有水平面的）。知道原理，什么神秘东西都不必用。

“极其坚硬”是个无科学意义的表述，我们可以理解古人，他们没有任何检测手段，连最简单的硬度计量标准都没有，只能如此表示。
现代有明确、准确、精确的表达，就是硬度，刀具类常使用洛氏硬度（HRC），是钢材与金刚石的相对硬度表示。因为金刚石硬度非常稳定，因此A工厂热处理的硬度，B公司承认。中国出口的钢材，所标硬度其他国家承认。
（当然，还是有少数不良厂家、商家，专门生产伪劣货坑骗。比如我刚在沙河的两个商店买了4mm、6mm硬质合金钻头，在59HRC的钢材上打孔，结果是2根钻头废了，孔钻了不足半mm深。这些不良厂家、商家现在特别多，他们标的一切都是假的，除了他们卖假货是真的）

modi

马齿嵌钢是锻造工艺还是淬火工艺, 值得商榷.
古代使用动物尿\血是有一定道理的.
敷土烧刃不简单是获得局淬的效果,除了马氏晶体,还要考虑奥氏晶体. 要不就想楼上兄台所说,直接局部淬火也可以的到淬火线.那还需要那么麻烦了.
日本刀的断面是否象图中所绘的V磨或者马刀磨,是否为了增加开刃角，增加强度，以牺牲切割能力为代价,也值得商榷.

[ 本帖最后由 modi 于 2007-5-24 00:31 编辑 ]

damasteelfan

原帖由 modi 于 2007-5-24 00:27 发表
马齿嵌钢是锻造工艺还是淬火工艺, 值得商榷.
古代使用动物尿\血是有一定道理的.
敷土烧刃不简单是获得局淬的效果,除了马氏晶体,还要考虑奥氏晶体. 要不就想楼上兄台所说,直接局部淬火也可以的到淬火线.那还需要 ...

我并没有说“马齿嵌钢”，这个“嵌”字按中文说法，该是个动词。而且“嵌钢”的“钢”字？ 怎么看着像和“铁”相对的。大家知道，中文里，铁的意思根本和Fe不挂钩，古代就是指没法作刀的东西，这样看，“马齿嵌钢”似乎是锻造方法了。所以我的原话里根本就不用这个术语，因为它有岐义。

但是LZ引用的资料上的意思，马牙钢来自敷土（或不管什么其他材料））淬火后的钢材生成的花纹表现，所以我只能理解马牙钢就是淬火工艺。

弯刀或双刃刀剑，如果必须水淬，除了敷土，还真没法局部淬火，至少在那个时代。
你能想出什么办法只淬弯刀的刀刃或双刃刀剑吗？ 如果必须水淬的话？
假设有刀匠尝试在水面来回不断的翻腾高碳钢双刃剑，以只淬两边的剑刃，可能淬硬吗？ 即使淬火液是动物尿/血。
刀匠把高碳钢弯刀按葫芦般在水面倒腾，也一样白费劲。

发明敷土方法并不需要多伟大的天才，刀匠端大陶碗喝烫粥的时候就能发现，有的东西热传导就是慢（他们不知道热传导这个词，但不妨碍他们有感性认识），而且不怕火烧。耐火的东西还就是土最便宜，而且制陶技术早在铁器时代开始前若干千年就存在，和泥巴这活男人刚走路就会。

下面是个瞎掰的故事，我就想模拟一下，千万别当真。

有个刀匠想：别人都不会作双刃剑/弯刀局淬，我来个新鲜的，好大赚它一票。
于是他从铁匠铺的地上挖了点泥巴，和泥巴后涂在试验双刃剑上，只露出两边剑刃。
下面的事情就是泥巴愿不愿意老老实实待在要它待的地方。
把刀剑整个扔进淬火液里，泥巴也许全掉了，也许部分没掉，没掉的地方还真成功了。反正掉光了和原来的淬火方法也是一样，没什么损失。他开始有了动力，开始想招，泥巴怎么才能呆住呢。
也许他从农村锔大缸得到启发，开始用动物血当黏结剂。（农村锔大缸后常用鸡血和点什么涂抹在裂缝里，干燥后很结实。）
以后他如何成功、作了多少次才成功，都无法猜测，但他或他儿子或孙子成功了。也许，成功那天，他刚在铁匠铺里杀了一只动物祭老天，也许他家的老狗刚在他取土的地方小便一次。
反正他成功了，而且他记住了，狗（或其他什么动物）尿/鸡（或其他什么动物）血和泥巴就行。

他赚了不少钱，名气大了，定刀剑的多了，活干不过来了，要找人帮工了，帮工的偷艺了。
偷艺的可能也有故事，比如说开始几个没注意和泥巴还得加料，但他们见过成功，信心当然更强。慢慢的就有细心学徒发现老板经常拿盆子接什么东西……以后的故事就简单了。

这样淬火的刀剑有个特点，刃口后面有硬度分界区，打磨后有条隐隐约约的纹路，于是这纹路就成了招牌，比如“老王刀剑铺”，你要问为什么不姓李、张、刘等等，我瞎掰的，不是最新统计姓王的最多吗。

以后自然会出现“老老王刀剑铺”、“真老王刀剑铺”……。出来的多了，没有什么区别，纹路都是直通通的，生意不那么好作了。
直到有一天，有个小学徒挺心烦（可能挨老板一顿揍，可能失恋等等），拿活出气，手指头瞎摆弄一通，泥巴涂的简直不像样。
没想到， 这个不知名的小学徒（中国文化比较喜欢读书的，就是儒家书生，因此绝大多数真正的发明家默默无闻）就开创了一片崭新的天地。
于是就出现了马牙钢，同时还有动物尿/血，猪蹄、马掌……等等，等等。

故事结束。

至于我试验的不敷土局部淬火，是用风冷钢实现的。古代要是有风冷钢，哪个刀匠喜欢倒腾动物尿？

九段刀盲

原帖由 刃无腥 于 2007-5-23 10:14 发表
反正我是做不来～

我晕;)

hht1977

太深奥鸟,不懂

风.刃

杂志上也没有说明马牙钢有没有覆土

风.刃

楼上兄弟说的“萃取钙磷局部高温涂淬”，有点道理

modi

原帖由 风.刃 于 2007-5-24 09:40 发表
楼上兄弟说的“萃取钙磷局部高温涂淬”，有点道理

这样的方法可以有效产生马氏晶体形成，从而加大刃部的硬度，但是只是限与钢铁表面，不能够深入，提高性能也有限。使用砷化物处理也是同样原理。

（知识有限，若有错漏，请指正，谢谢）