一文看懂最强的冷兵器用钢

乌兹钢

乌兹钢是一种天然的结晶花纹钢，因为特殊的成分（杂质与钢材混合）所以铸造之后就带有花纹，这种乌兹钢锭被销售到了大马士革地区，被当地刀匠制成了武器，从此，锋利、耐用、优美的“大马士革刀”一步步打出了第一名刃的美称。

天然的结晶花纹钢铸造后由于本身的结构由软硬不同的成分互为支撑，而形成了一种只有放大才看得到的锯齿，这种锯齿使得切削更易，入刀拖刀都十分流畅，大大提高了刀剑的锋利程度。

同时，刀剑上的花纹，就是这些不同材料形成的明暗颜色对比。古代人把它形容成像夜空中的繁星一样漂亮。

随着时代发展，人们对兵器的性能要求更多，大马士革钢经历了铸造结晶大马士革钢到人工锻造大马士革钢的变化。而在我国则更早，因为不具备生产乌兹钢的天然条件，早在两千四百多年前，我国工匠就开始用青铜锻造花纹刃。在中国古代关于花纹刃 （剑）的各种记载中，大约以沈括《梦溪笔谈》卷十九所述最为形象和具体，说“古剑有湛卢、鱼肠之名；湛卢，谓其色湛湛然黑色也……鱼肠即今幡钢剑也，又谓之松文：取诸鱼熟，视见其肠，正如今之蟠钢剑文也”。依沈括之说，宋代蟠钢剑的花纹便像盘伏屈曲的鱼肠，又像刨光后的松木纹理。

鱼肠剑纹

铸造型的乌兹钢(大马士革钢)，由于性能问题，渐渐被锻造大马士革钢取代，所谓“失传”其实是无稽之谈。

二、花纹钢的折叠锻打技术

花纹钢是最原始形态的复合钢，是通过半熔化形式，利用叠打，热锻或热轧，冷轧，加工成形工艺，控制材料内部密度与结合处碳量，达到钢材内部不同大小颗粒的结晶体的熔合。由于内部密度，碳含量的不同，实现不同层次的化学性能和机械性能的不同，从而型成有内部性能差异性的复合式结构。

现在市面上常见的花纹钢，大多采用了折叠锻打、夹钢嵌钢以及旋焊等技术中的一种或几种。

中国古代的花纹钢锻造技术，刃（剑）的表面花纹可分两大类：一是流水纹，流水纹中可分波浪纹和回旋纹。二是云花纹，可分卷云纹（如同天上翻滚的云雾一团接一团）和浮云纹（就像晴朗天空上的云朵，稀稀若若）

中国古代花纹刃（剑）最多折叠次数为八次——768层，已需用高倍放大镜才可分辨层数。折叠九次为1536层，因每层之厚度太薄，多已熔合起来，而刃身只有约40毫米宽，层数实在难以分辨，只能在横截面以显微镜观看其金相组织。实用及美观兼备以384层最适宜，亦即百炼钢。

利用折叠锻打造出的花纹，在南方被称为“锻纹”，日本利用覆土烧刃技术做出的武士刀的花纹，成为“地肌”。

找了个视频，在里面可以看到大部分目前锻造花纹钢所用的技术：

视频时长4分15秒，建议WiFi观看

三、粉末型花纹钢（瑞粉）

花纹钢的花纹多为天然与锻打形成，因而自由奔放，每一柄剑上的花纹均有变化。然而现在还有一种十分流行的花纹钢，它的花纹规则、整齐，可以被设计成任意图案。

首先，在高温的真空环境下，把几种材质的钢水喷成雾状的粉末。然后，用电脑控制这些粉末的排列方式，形成各种你想要的图案。再降温，把这些雾状的粉末冷凝成小钢珠，再通过高压，将钢珠熔压成钢材底板。

瑞粉在硬度上，跟折叠锻打大马士革钢不相上下，但是，粉末冷凝成的钢材，比较脆，在韧性上差得远。

说到这，我们大概可以回答出开篇的问题了：花纹钢是一种统称，依工艺不同而花纹各异，大马士革钢与中国的“百炼钢”，所用技术不同，无“真假”之分。花纹钢所造兵器因高碳成分(硬)，与低碳部分(柔)完美结合，刃口呈锯齿，非常锋利，同时又具有弹性和美丽的花纹，是较好的兵器用钢。

好啦，今天的科普就到这里

等等，站住！

还有个问题没说清楚

坊间传闻的酸洗花纹钢

到底是真是假

唉...好吧。

那就让我们简单了解，酸洗花纹钢的含义。

按照中国传统的制剑工序，百炼钢剑在制作之后，纹理并不清晰，或根本不显。

这时就需要酸洗来把花纹“显现”出来，即将已经精磨好的刀条竖直插入低浓度的盐酸复合液体里，让刀条刃区斜磨面上不同成分的叠层钢与盐酸发生不同程度的化学反应。几分钟之后刀条上就会渐渐的呈现淡淡的自然纹理，随着时间越长纹理越清析。

酸洗不能太久，否则会破坏剑表层的钢组织，影响性能，而酸洗只是把本身属于花纹钢剑的美丽纹路“还原”出来。

所谓的“假货”其实是——酸蚀花纹钢，就是拿单一的钢材，在制成剑形之后，利用强酸将钢材表面，人为蚀刻出花纹，以损伤刀剑性能为代价，是一种欺诈行为。

文章来源于中国机械工程学会热处理分会、渭水空藏月、金属加工，制造业生态圈搜集，转载请说明出处。本圈已建精益群、机床群、生态圈群、机械加工群、自动化群，欲加入的朋友请加主编微信；

金昕炜原创文章：

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