未來(lái)讀博繼續(xù)造大馬士革刀

喬尚孝

作為男生，目睹刀光劍影、聽(tīng)聞金鐵交鳴之時(shí)，恐怕很少有人不燃燒起自己心中的激情。我也不例外，而且在這方面比同齡小伙伴的感受更加強(qiáng)烈。從小我就很喜歡中國(guó)古典小說(shuō)，《三國(guó)》中關(guān)云長(zhǎng)的青龍偃月刀、呂布的方天畫(huà)戟，《說(shuō)唐》中李元霸的擂鼓甕金錘、宇文成都的鳳翅鎦金镋，《封神》中姜子牙的打神鞭、哪吒的火尖槍、乾坤圈，都給我的童年留下了深刻的印象，沒(méi)事兒的時(shí)候自己也會(huì)舞刀弄槍一番。

大馬士革鋼作為古代世界第一名鋼，其工藝核心失傳已久，因此對(duì)大馬士革刀的復(fù)制及花紋機(jī)理研究一直是現(xiàn)代冶金考古學(xué)上經(jīng)久不衰的話題，恰如麻省理工學(xué)院著名冶金史教授Smith所言，對(duì)大馬士革鋼之謎的爭(zhēng)論永遠(yuǎn)不會(huì)結(jié)束

古代第一名鋼

初中時(shí)，我接觸到了薛燭論劍這樣的典故，了解到《越絕書(shū)》、《古今刀劍錄》中有像純鈞、湛盧這樣的寶刀寶劍。更給我?guī)?lái)震撼的是當(dāng)時(shí)我無(wú)意中讀到元代張憲的詩(shī)句“賢侯示我西番刀，名壓古今刀劍錄”，此西番刀究竟是什么刀，為什么它可以名壓古今刀劍錄的寶刀寶劍？冥冥中，我這么早就與自己的博士課題有了接觸。

高中時(shí)學(xué)校有一門實(shí)踐類的課程，課程作業(yè)是選擇一項(xiàng)自己感興趣的內(nèi)容進(jìn)行展示，我就萌生了將自己對(duì)刀劍兵器的喜愛(ài)表現(xiàn)出來(lái)的想法。結(jié)業(yè)展示很順利，老師同學(xué)紛紛表示大開(kāi)眼界，更重要的一點(diǎn)，是我朋友說(shuō)我在向大家講述的時(shí)候特別有激情，這也對(duì)我未來(lái)的專業(yè)選擇產(chǎn)生了一定的影響。

進(jìn)入研究生階段的學(xué)習(xí)時(shí)，第一次和恩師潛偉教授討論自己的研究課題，老師就和我談到了做古代刀劍復(fù)制方面課題的意向，我非常興奮并閱讀了相關(guān)領(lǐng)域的一些書(shū)籍，比如潛老師的論文《“鑌鐵”新考》，以及另一位恩師羅海文教授的論文《古代大馬士革鋼刀鍛打花紋形成機(jī)制的理論分析》。他們從不同的角度對(duì)大馬士革鋼這一古代世界第一名鋼進(jìn)行了探討，潛老師從古代歷史背景下探究了其與鑌鐵、灌鋼之間的關(guān)聯(lián)，羅老師則從材料的角度研究古代大馬士革鋼花紋形成的機(jī)理。

讀到這些研究很深入的論文之時(shí)，我一方面是欣喜，另一方面也有擔(dān)憂，害怕自己的知識(shí)與能力不足以將這樣一個(gè)宏大的命題完成。但同時(shí)，我也產(chǎn)生了深入探討自己感興趣課題的勇氣，期待能不負(fù)老師的期望把課題做好。對(duì)大馬士革刀的研究作為冶金考古學(xué)上的經(jīng)典課題，現(xiàn)階段對(duì)它的研究需要多學(xué)科的互動(dòng)，比如對(duì)刀劍本體的研究需要依賴材料學(xué)與金屬學(xué)，對(duì)冶煉工藝需要冶金學(xué)背景知識(shí)，而要對(duì)其整體進(jìn)行討論則需對(duì)歷史學(xué)與考古學(xué)有所涉獵。

由于我北京科技大學(xué)冶金工程的專業(yè)背景，又對(duì)歷史、對(duì)刀劍有著濃厚的興趣，初次相商之后，導(dǎo)師與我便一拍即合，將“探究大馬士革鋼與灌鋼之間的關(guān)聯(lián)，并嘗試復(fù)制大馬士革刀”確定為我未來(lái)幾年的主要科研方向。

實(shí)驗(yàn)室首捷

選定了課題大致方向之后，接下來(lái)要做的就是深入到所研究的領(lǐng)域，了解前人做過(guò)什么，自己要做什么，創(chuàng)新之處在哪里。十字軍東征時(shí)，歐洲人在大馬士革第一次遇見(jiàn)了阿拉伯人所使用的彎刀，該刀無(wú)比鋒利，表面花紋極其美麗，令歐洲人驚嘆，稱之為大馬士革刀。在位于Ranchi（蘭契）的印度鋼鐵協(xié)會(huì)的世界最大研發(fā)實(shí)驗(yàn)室的客廳中，有一幅畫(huà)講述的是古印度國(guó)王普魯向亞歷山大大帝問(wèn)候的場(chǎng)景（公元前 330 年）， 普魯為表敬意，向亞歷山大贈(zèng)與了他的佩劍，而在他的身后，仆人還攜有一個(gè)金色的盒子作為額外的禮物，盒子里裝著當(dāng)時(shí)用來(lái)做大馬士革刀的古印度產(chǎn)的、比黃金還貴重的烏茲鋼（大馬士革鋼）。

大馬士革鋼作為古代世界第一名鋼，其工藝核心失傳已久，因此對(duì)大馬士革刀的復(fù)制及花紋機(jī)理研究一直是現(xiàn)代冶金考古學(xué)上經(jīng)久不衰的話題，恰如麻省理工學(xué)院著名冶金史教授Smith所言，對(duì)大馬士革鋼之謎的爭(zhēng)論永遠(yuǎn)不會(huì)結(jié)束。

對(duì)于我來(lái)說(shuō)，研究大馬士革刀的最佳方式，就是結(jié)合文獻(xiàn)中對(duì)古代大馬士革鋼刀的分析，自己進(jìn)行復(fù)制模擬實(shí)驗(yàn)，并利用現(xiàn)代材料科學(xué)的手段對(duì)整個(gè)過(guò)程進(jìn)行詳細(xì)分析，由此得出一些新的觀點(diǎn)。在如今的實(shí)驗(yàn)室條件下，我們不可能有古代鍛鐵所用的爐子、鐵匠臺(tái)、磨刀臺(tái)等傳統(tǒng)制刀劍設(shè)施，我也沒(méi)有工匠師傅們制刀劍的豐富經(jīng)驗(yàn)，因此在學(xué)校進(jìn)行刀劍的復(fù)原模擬實(shí)驗(yàn)是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的，與專業(yè)從事刀劍研究的工匠進(jìn)行合作才是順理成章的事情。

2014年初，恩師羅海文教授與浙江龍泉?jiǎng)Υ宓秳ρ芯吭旱暮≤娎蠋熛嘧R(shí)并結(jié)下了深厚友誼，約定在條件成熟之后深入胡小軍老師的劍村刀劍研究院進(jìn)行模擬實(shí)驗(yàn)一事。在我研一期間，我們就對(duì)胡小軍老師提供的現(xiàn)代仿制烏茲鋼樣品、隕鐵樣品進(jìn)行了分析，并做出了比較詳細(xì)的分析報(bào)告，這些都是我做現(xiàn)場(chǎng)實(shí)驗(yàn)的必要條件。

其實(shí)在出發(fā)之前，我已經(jīng)在實(shí)驗(yàn)室著手準(zhǔn)備自己復(fù)制大馬士革鋼了。我按照現(xiàn)代材料科學(xué)研究的方法設(shè)計(jì)了工藝流程：配比原料——實(shí)驗(yàn)室熱處理——現(xiàn)場(chǎng)處理成刀——實(shí)驗(yàn)室后續(xù)熱處理，復(fù)制目標(biāo)是不論是從宏觀的刀型、肉眼可見(jiàn)花紋形貌還是微觀的在顯微鏡下觀察到的組織情況，都要與古代大馬士革刀相近乃至相同。實(shí)驗(yàn)結(jié)果非常成功！

研二與博士一年級(jí)期間，我多次來(lái)到胡小軍老師所在的浙江龍泉刀劍研究院，與當(dāng)?shù)貛煾岛献鏖_(kāi)始了新一輪的復(fù)原模擬實(shí)驗(yàn)。

刀劍之鄉(xiāng)做匠人

劍村刀劍研究院位于中國(guó)刀劍之鄉(xiāng)——浙江省龍泉市，當(dāng)?shù)匾悦麆γ神Y名中外。龍泉傳說(shuō)是鑄劍大師歐冶子鑄劍之地，人杰地靈，水質(zhì)優(yōu)良利于鑄劍。此地產(chǎn)生了非常多的鑄劍大師、鍛刀名匠，胡小軍老師便是其中優(yōu)秀的一位，他的作品在刀圈可謂大名鼎鼎，能向他請(qǐng)教學(xué)習(xí)是我非常榮幸的一件事情。我在刀劍作坊的模擬實(shí)驗(yàn)主要有兩部分，一是將自己帶來(lái)的大馬士革鋼鍛制成刀，二是用自己帶來(lái)的仿古生鐵材料與熟鐵料進(jìn)行模擬灌鋼實(shí)驗(yàn)。

第一部分實(shí)驗(yàn)的難點(diǎn)在于現(xiàn)場(chǎng)大馬士革刀的鍛制。隨著時(shí)間的發(fā)展，現(xiàn)在意義上的大馬士革鋼更多程度上是折疊花紋鋼的代名詞（Welded Damascus Steels），而我所追求的大馬士革刀是真正的大馬士革（Genuine Damascus Steels），它們兩者在含義上有著非常大的區(qū)別，鍛制方式也有極大不同。因此在鍛造過(guò)程中，我采用了一體成型不折疊的鍛造方式，這與傳統(tǒng)的鍛造方式有很大區(qū)別，并且鍛造溫度區(qū)間需要控制得非常好，要做好它是非常困難的事情。在現(xiàn)場(chǎng)，我對(duì)每次鍛造的溫度進(jìn)行了非常詳細(xì)的記錄并整理成數(shù)據(jù)，但是從結(jié)果來(lái)看，現(xiàn)場(chǎng)鍛鐵很不讓人滿意，羅教授也認(rèn)為滲碳體的析出排布規(guī)律是揭開(kāi)大馬士革鋼花紋之謎的關(guān)鍵，因此此步驟依然需要進(jìn)行更多的探索。

第二部分是模擬灌鋼實(shí)驗(yàn)制灌鋼刀。灌鋼作為歷史上一種非常重要的制鋼技術(shù)，學(xué)界至今仍對(duì)此存有較大的疑問(wèn)，對(duì)考古出土的灌鋼樣品特征也沒(méi)有統(tǒng)一的認(rèn)識(shí)，因此從原料出發(fā)，對(duì)整個(gè)灌鋼工藝流程進(jìn)行模擬是非常有意義的。

在模擬實(shí)驗(yàn)中，我所選用的原料得到了北京科技大學(xué)科技史與文化遺產(chǎn)研究院李秀輝老師的大力支持，使我可以直接采用她們通過(guò)模擬實(shí)驗(yàn)鑄造出的仿古鑄鐵原料。不論是材料的元素含量，還是組織特征，均與古代鑄鐵基本相同，這也為我的模擬實(shí)驗(yàn)提供了重要條件。模擬灌鋼實(shí)驗(yàn)需要對(duì)整套工藝進(jìn)行復(fù)原模擬，其中涉及到封泥模擬、折疊鍛打、多組實(shí)驗(yàn)等方面，需要花費(fèi)非常多的時(shí)間。盡管過(guò)程非常困難非常辛苦，但每天依傍龍泉青山綠水，按照自己設(shè)計(jì)好的科研思路進(jìn)行探究，可以說(shuō)是充實(shí)而快樂(lè)的。

鍛刀過(guò)程中，很重要的一點(diǎn)是將作為原材料的生熟鐵層粘合在一起鍛打，如此才可最終成刀，如果兩者沒(méi)有粘合，后來(lái)的實(shí)驗(yàn)就非常困難了。在這個(gè)過(guò)程中，我從胡小軍老師和當(dāng)?shù)貛煾档慕徽勚械弥?，龍泉?dāng)?shù)爻３Ｊ褂命S泥水涂在其表面，這樣可以更好地讓多種原材料熔為一體。

受此啟發(fā)，我反省了自己在模擬實(shí)驗(yàn)中不太成功的原因，可能與此類秘方的使用有一定的關(guān)系。在胡老師的指點(diǎn)之下，我按照傳統(tǒng)灌鋼的方法鍛制了一把灌鋼刀，并對(duì)此工藝中每一道工序分別截取了大量珍貴的樣品，最終所成的刀劍硬度高達(dá)62HRC（現(xiàn)代刀硬度在60HRC左右），性能優(yōu)良。這是我在制刀過(guò)程中一次非常有意義的嘗試，也為我之后的進(jìn)一步探索奠定了基礎(chǔ)。

鍛刀之后是磨刀。在劍村的日子里，我跟著磨刀師傅一起學(xué)習(xí)，掌握了基本的磨刀技巧，將幾把大馬士革刀與灌鋼刀都研磨至3000目（精細(xì)度單位）左右，并利用浸蝕劑使刀劍表面顯示出美麗的花紋。

這是非?？简?yàn)?zāi)托牡囊豁?xiàng)工作，它與科研工作中研磨樣品也有著很大的差別。比方說(shuō)，對(duì)刀具的精細(xì)研磨要比實(shí)驗(yàn)室磨樣要細(xì)致得多，這是因?yàn)殇撹F材料經(jīng)實(shí)驗(yàn)室研磨后，主要用于在SEM（掃描電子顯微鏡）、TEM（透射電子顯微鏡）或者金相顯微鏡下觀察組織形貌。由于顯微鏡的放大倍數(shù)最高能達(dá)幾萬(wàn)倍，2000目的砂紙研磨已完全可以滿足其要求。而刀劍作為為人賞玩的一種藝術(shù)品，一絲一毫的劃痕對(duì)其藝術(shù)美感都可能是很大的損害，因此研磨精細(xì)度要比實(shí)驗(yàn)室研磨試樣要高得多。經(jīng)驗(yàn)豐富的刀匠最終研磨出的刀劍，不經(jīng)過(guò)拋光處理就達(dá)到鏡面水準(zhǔn)，足見(jiàn)研磨者投入的心血。

此外，研磨刀劍的平衡感與節(jié)奏感也需要很好地把握，平衡感主要是指研磨過(guò)程中對(duì)刀劍平面的控制。形制簡(jiǎn)單的刀劍主要是正反兩面，而復(fù)雜的刀劍則有六面、八面，更別說(shuō)一些奇形怪狀的兵器了，要研磨精細(xì)，需要磨刀者對(duì)刀面是否達(dá)到水平有非常精準(zhǔn)的判斷，這是需要通過(guò)不斷實(shí)踐去體會(huì)的。

節(jié)奏感則是指對(duì)研磨過(guò)程中一推一拉節(jié)奏的控制，當(dāng)研磨目數(shù)比較粗的時(shí)候，我會(huì)先將刀劍局部磨平，而研磨目數(shù)較細(xì)的時(shí)候，則要將刀劍整體置于磨刀石上研磨，以防止刀劍出現(xiàn)表面不平的情況。簡(jiǎn)而言之，磨刀就是一件考驗(yàn)?zāi)托牡墓ぷ鳎挥斜３謬?yán)謹(jǐn)與平和之心，手下研磨的刀具才有可能平整如水又透著寒芒。

責(zé)任編輯：曹曉晨

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按照現(xiàn)代材料科學(xué)研究的方法設(shè)計(jì)工藝流程：配比原料——實(shí)驗(yàn)室熱處理——現(xiàn)場(chǎng)處理成刀——實(shí)驗(yàn)室后續(xù)熱處理

經(jīng)驗(yàn)豐富的刀匠最終研磨出的刀劍，不經(jīng)過(guò)拋光處理就達(dá)到鏡面水準(zhǔn)，足見(jiàn)研磨者投入的心血

現(xiàn)階段，我的課題雖然取得了一定的進(jìn)展，鍛制了頗有意義的幾把刀劍，但是在復(fù)制研究大馬士革刀與灌鋼刀方面仍有許多不足，值得討論與完善的工藝仍有取得很大進(jìn)步的空間。在未來(lái)讀博期間，大馬士革鋼花紋形成機(jī)理的闡述，探究已經(jīng)失傳的灌鋼工藝的細(xì)節(jié)，尋找二者之間可能存在的關(guān)聯(lián)，這些更加深入的問(wèn)題都是我要努力研究的。我期待自己復(fù)制一把真正大馬士革鋼刀的目標(biāo)能早日實(shí)現(xiàn)。