大汉帝国和中国古代冶钢技术(第8页)
。
“辟”
者,襞也,多层积叠、反复折叠也。
说明此“百辟”
是“百炼”
的一种具体方式。
二是实物资料。
科学分析表明,永初六年“卅湅刀”
和建初二年“五十湅”
长剑金相组织都明显分层,前者在刃部取样含碳量约0.6-0.7%,夹杂物细薄分散,变形量较大,分布均匀,大体为30层左右。
后者刃部组织分为三部分,中心部分约可分为15层,含碳量0.7-0.8%,组织均匀;两个边部对称,各有20层左右,含碳量不甚均匀,高碳部分为0.6-0.7%,低碳部分为0.3-0.4%,总计为50余层。
柯俊等:《中国古代的百炼钢》,《自然科学史研究》1984年第4期。
可见在早期百炼钢工艺中,炼数与组织层数之间存在一定关系。
当然,未必所有百炼钢皆是如此,“百”
当言多,而非严格的数字指数。
三是日本刀工艺。
据研究,日本刀的皮部、心部往往都由多层积叠的材料锻合而成。
皮部常用含碳量1.3%左右的“玉钢”
制作,先把玉钢锻成许多小块,后将其积叠锻合,再横向、纵向折叠,据说要反复折叠23次。
心部常用含碳量稍低的“庖丁铁”
与“玉钢”
混合锻打,比例为2∶1。
锻合后还要折叠10次以上。
内田天夫:《大日本刀剑新考》,1934年,第297、298页。
(2)单料反复折叠锻合。
未折叠前若材料为一层时,经次折叠后,便会出现2n层。
现代龙泉宝剑曾有“九炼”
之说,“九”
亦含“久”
意,但实际锻打次数取决于原料质量和对产品性能的要求,通常要锻打半天。
日本刀也有类似的操作,有人说新刀期要折叠15次,得到32768层组织;又有人说近世之日本刀不过折叠7-8次,得到128或256层组织本间顺治:《日本刀》,岩波书店1939年,第34-36页。
;在金相显微镜下,此组织有时能够分解,有时不能分辨。
(3)旋绕锻合法。
魏源《海国图志》引黄冕《飞炸弹炮说》云:“用铁条烧熔百炼,逐渐旋绕成团,每五斤方能炼成一斤。”
据调查,二十世纪三十年代以前,北京宝刀工艺中也有一种类似的操作,但其旋绕锻合的次数视情况而定。
百炼钢因制作艰难,金属收得率低,所以主要用作宝刀宝剑一类名贵器物,普通刃器和生产工具应用甚少——
四、灌钢及其工艺原理
灌钢工艺是我国古代刃钢生产的主要方法。
它以生铁和“熟铁”
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