說到武器材質(zhì)，我們第一個想到的一定是鋼鐵！一來，鋼鐵這東西廉價便宜且常見；二來，這東西強(qiáng)度大韌性足，殺傷力十足。

　　鋼鐵的材料優(yōu)勢，使得它從民用到軍工處處可見，以咱中國為例，目前一年的鋼鐵消耗量高達(dá)10億噸，妥妥的材料之王。

　　學(xué)過初中化學(xué)的朋友都知道，自然界中存在的金屬單質(zhì)，只有金、銀、銅、鉑等寥寥幾種，本性比較活潑的鐵單質(zhì)在自然界中幾乎不存在——當(dāng)然，隕鐵是個例外。

　　古人也發(fā)現(xiàn)這黑不溜秋的隕鐵制作出來的武器，比青銅更鋒利、更有韌性。比如1977年出土的“商鐵戊銅鉞”，其刃部就是由隕鐵打造的。當(dāng)然大部分隕鐵都是硬度極高的鐵鎳合金，比純鐵的硬度、耐腐蝕性更高。

　　可是，在冶煉技術(shù)落后的年代，煉化隕鐵絕對是個難題，因?yàn)殍F的熔點(diǎn)高達(dá)1535℃，而古代冶煉爐的溫度基本只能達(dá)到1200℃，別看這區(qū)區(qū)335度，即便加上風(fēng)箱增氧技術(shù)，也提不上去。

　　當(dāng)年這個問題可難壞了歐冶子、干將、莫邪等冷兵器老藝術(shù)家們？他們想破腦袋也不明白，這好好的材質(zhì)，怎么就是化不了呢？面對世紀(jì)難題，有人想出了“人殉”的方法，古人認(rèn)為劍是殺器，乃不祥之物，所以要先飽飲人血，名劍才肯出世。在《吳越春秋》和《東周列國志》中，為了練就雌雄劍，都有活人祭爐的說法。甚至現(xiàn)在很多影視劇也是這么拍的，比如《天之痕》里的軒轅劍；《仙劍奇?zhèn)b傳》里的魔劍；《倩女幽魂》（聶遠(yuǎn)版）里的干將、莫邪、一夕劍……

　　小時候每當(dāng)讀到或看到活人祭爐、生死離別的橋段，都忍不住熱淚盈眶、啜泣不已。

　　如果從冶煉工藝角度來看，活人祭爐，確實(shí)有那么一些可行性：一方面，人體中的油脂、磷等可物質(zhì)確實(shí)可以提高一定的火爐溫度，另一方面，人體中的鈣、硫等元素的滲入也可以進(jìn)一步降低鐵的熔點(diǎn)。在這一增一減之下，隕鐵化水確實(shí)存在可能性。

　　多說一句，既然鐵器如此難以煉化，那比歐冶子更早的商朝人又是如何制作“商鐵戊銅鉞”的呢？答案是鍛打。據(jù)專家考證，“商鐵戊銅鉞”很可能是找了一塊大小合適的隕鐵，在高溫軟化之后鍛打而成。

　　別不信，它真的是戰(zhàn)五渣，郭沫若同志曾認(rèn)為古人所說的“惡金”就是指當(dāng)時條件下冶煉出來的的鐵塊。

　　因?yàn)楣に囁?，我們最初煉出來的都是——生鐵，也就是含碳量高于2%的鐵碳合金。

　　有文章稱古人一開始練出來的熟鐵，這顯然不對，因?yàn)楫?dāng)時的冶煉環(huán)境根本就煉不出熟鐵來。不說熔點(diǎn)難題，從生鐵到熟鐵過程中多余的雜質(zhì)怎么除？

　　先說不硬，生鐵的莫氏硬度大概4.5左右，這個硬度比純銀和純銅高不少，可是跟青銅的莫氏硬度6相比，那就遜色不少了。

　　再來說脆，生鐵之中因?yàn)楹写罅康奶?，這就導(dǎo)致它天生“嘎嘣脆”，雖然拿牙是咬不動，但如果一旦碰到較大的沖擊力，生鐵就會折斷或者碎裂。

　　就這么個現(xiàn)實(shí)條件，你說生鐵這東西能干啥？做成刀劍吧，不但不好開刃，而且稍一使勁就斷了；做成鎧甲吧，遇到較大沖擊就裂了。

　　所以，我們中國人盡管在春秋時期就已經(jīng)可以熔煉鐵器，可它天生的玻璃屬性——你那它有個錘子用？

　　最早在戰(zhàn)場上使用鐵器的，可能是中山國。據(jù)《呂氏春秋》記載：“趙氏攻中山。中山之人多力者曰吾丘鴪，衣鐵甲操鐵杖以戰(zhàn)，而所擊無不碎，所沖無不陷……”趙武靈王時攻中山國，中山國戰(zhàn)士裝備的就是鐵甲和鐵杖。至于為啥不是鐵制刀劍——你懂的！彼時的鐵器也就是個“鐵憨憨”。

　　對戰(zhàn)國七雄來說，熔點(diǎn)低、硬度大的銅器在當(dāng)時還是戰(zhàn)場主力。至于費(fèi)力不討好的生鐵嘛，做個錘子，做個模具那還是可以的。

　　時間來到西漢時期，聰明的匠人發(fā)現(xiàn)了“炒鋼”技術(shù)。所謂炒鋼，具體工藝和炒菜還真有相似之處：就是在“主菜”生鐵中加入一些特殊的精礦粉作為“佐料”，然后上大火猛炒，在此過程中，還要不斷攪拌“翻炒”，使得生鐵中的雜質(zhì)得以去除。

　　經(jīng)這么一炒，手法熟練的老師傅通過控制火候，就能得到低碳鋼、中碳鋼、高碳鋼，甚至熟鐵。

　　先說炒出來的小鋼蛋，它的硬度比生鐵要稍弱一些，可韌性卻足足強(qiáng)了好幾個檔次。而且此時的鐵器來源，已經(jīng)不再局限于隕鐵。別不信，東漢《太平經(jīng)》就這么記載的：“使工師擊冶石，求其鐵，燒冶之，使成水，乃后使良工萬鍛之，乃成莫邪耶?！边@工藝，和現(xiàn)代煉鋼已經(jīng)差不多了。

　　有必要說說韌性這個概念，所謂韌性就是遭遇大力沖擊時，器件彎曲后恢復(fù)原狀的能力。一般來講，韌性越大的材料，抗沖擊性就越好。

　　咱都知道，青銅武器一般只能做到60cm上下，如果做得再長，就很容易攔腰斷。當(dāng)然有些特殊處理的青銅寶劍也能夠做到90cm左右，比如秦始皇陵發(fā)現(xiàn)的一把青銅劍就長達(dá)91cm。但是，這個長度，對于碳鋼來說，那是輕輕松松就能達(dá)到。在戰(zhàn)場上，刺的殺傷力遠(yuǎn)大于砍削，那是絕對的一寸長一寸強(qiáng)，試想“我的鐵劍已經(jīng)到了你的咽喉，而你的銅劍距我還有一尺”，傻子也知道怎么選。青銅武器，從此逐步退出歷史舞臺。

　　除了炒鋼法，中國古人還開發(fā)出了“百煉鋼”技術(shù)，說起這個技術(shù)其實(shí)有點(diǎn)無奈，因?yàn)楫?dāng)時冶煉技術(shù)所限，同一批次的鋼鐵，也往往因?yàn)橘|(zhì)地不均而差異較大，那怎么辦呢？反復(fù)鍛打、千錘百煉。

　　古人有意識地將碳鋼加熱、折疊、鍛打，一方面可以敲出雜質(zhì)，另一方面可以使得鋼材中的碳分均勻、組織緊密，這就更適合制作兵器了。這種折疊鍛打次數(shù)有時甚至多達(dá)百次，所以也叫百煉鋼。

　　在鍛打的過程中，在鋼的表面有時還會形成一些漂亮的花紋，這其實(shí)就是材質(zhì)融合的痕跡。

　　這種百煉鋼制成的刀劍非常鋒銳也非常難得，據(jù)說曹操的隨身寶劍，就是百煉鋼煉制而成，有人推測，《三國演義》中的“倚天劍”和“青釭劍”可能就是百煉鋼材質(zhì)。

　　這炒鋼和百煉鋼技術(shù)，可是當(dāng)時妥妥的世界級黑科技，要知道，歐洲直到17世紀(jì)才發(fā)現(xiàn)炒鋼技術(shù)。

　　百煉鋼確實(shí)是個好東西，可它的問題也顯而易見：太費(fèi)勁了！打造一把百煉寶刀，往往經(jīng)年累月。

　　說到這些技術(shù)，就得說說熟鐵了，因?yàn)楹剂糠浅５?，所以質(zhì)地非常軟，韌性比碳鋼更好，但是屈服強(qiáng)度卻比碳鋼差了幾條街。不過，別急，這也正是它的大用處。

　　先說灌鋼法，這技術(shù)誕生時間很早，但真正將其發(fā)揚(yáng)光大的是南北朝時期的煉金家綦毋懷文，他的做法是“燒生鐵精，以重柔鋌，數(shù)宿則成鋼……以柔鐵為刀脊，浴以五牲之溺，淬以五牲之脂”。簡言之，這種灌鋼法就是在熟鐵的外圍“套娃”一層生鐵，這么干的好處顯而易見：生鐵剛猛有余，熟鐵韌性十足，兩相結(jié)合就會形成剛?cè)嵯酀?jì)的“宿鐵”，其打造出來的“宿鐵刀”，極其鋒利，能夠一下子斬斷鐵甲30札。

　　所謂夾鋼，就是以熟鐵或者低碳鋼為皮，生鐵或者中高碳鋼為骨，從而制作出外柔內(nèi)剛的復(fù)合材料。

　　而包鋼，則是以相對軟的鋼材，比如低碳鋼或者熟鐵為骨架，鍛造出刀的基本形狀，再用一片高碳鋼的薄片包裹住刀的一側(cè)，鍛打成刃。

　　夾鋼和包鋼技術(shù)，著名的唐刀就廣泛采用了這兩種技術(shù)，著名的陌刀，破甲能力就極其恐怖，甚至能達(dá)到“人馬俱碎”的效果。

　　那么怎么區(qū)分采用的具體技術(shù)呢？看刀刃。一般情況下，雙刃劍多是夾鋼技術(shù)，單刃的則多是包鋼技術(shù)。這是因?yàn)榘摷夹g(shù)外覆的是不易鍛造的高強(qiáng)度鋼，所以很難打造出雙刃。唐橫刀、日本的武士刀，基本都是采用了包鋼技術(shù)。

　　此外，夾鋼技術(shù)所需的優(yōu)質(zhì)高碳鋼比包鋼技術(shù)要多，成本自然也相對較高，為此，夾鋼在日本用的不多，但是在中國更為流行。

　　嵌鋼是以軟鋼為主體，硬鋼為鋒刃的一種嵌合技術(shù)。具體工藝是：在軟鋼上開槽，形成嵌合面，再將優(yōu)質(zhì)高碳鋼嵌入其中，形成鋒刃。

　　相比夾鋼和包鋼，嵌鋼工藝更省材料，過程更加簡單，也更適合批量生產(chǎn)，堪稱性價比最高的金屬復(fù)合工藝，

　　明朝軍隊(duì)大批量裝備的就是嵌鋼刀劍，此外起源于明末的張小泉剪刀，使用的就是嵌鋼工藝。即便到了今天，我們?nèi)沼玫暮芏鄰N具、刀具，用的也是嵌鋼技術(shù)。

　　但是嵌鋼工藝有個致命的缺點(diǎn)，那就是主體材料強(qiáng)度不夠，整體性能比夾鋼、包鋼武器要差很多，尤其在對砍的時候，嵌鋼工藝的刀劍根本不是對手。這一點(diǎn)在元明的抗倭過程中表現(xiàn)明顯，面對人數(shù)明顯劣勢的日本倭寇，中國軍隊(duì)卻屢次鎩羽而歸，有幸存的中國士兵表示：倭寇的武士刀鋒銳異常，己方的刀劍很容易就被對方砍斷，甚至對方的刀鋒余勁還能順勢把己方士兵的身體也斬為兩段。這場面，光想想都令人毛骨悚然。

　　而為了對付日本刀，戚繼光等人想盡了辦法，除了著名的鴛鴦陣、狼銑，戚繼光還特意從日本定制了同樣采用包鋼工藝的戚家刀。沒辦法， 對付包鋼技術(shù)出品的寶刀，也只能采用同樣的技術(shù)。

　　把軟硬不同的鋼材疊合在一起，然后反復(fù)折疊鍛打，這樣形成復(fù)合材料的內(nèi)部就會形成一種軟硬互為支撐、兼具剛度和韌性的模式。當(dāng)較硬的鋼材發(fā)生崩裂時，較軟的鋼材可以阻止繼續(xù)崩裂，而較硬的鋼材則可以繼續(xù)支撐整體結(jié)構(gòu)。以這種材料制成的刀劍，比夾鋼、包鋼做出的刀劍，性能更加優(yōu)越。

　　而且不同材質(zhì)的光澤不同，在復(fù)合鍛造時，鋼材的表面會形成非常漂亮的花紋，這些漂亮的花紋在顯微觀測下則是一個個細(xì)微的鋸齒，它們漂亮而致命！大馬士革匕首就是以這種材料制造出來的，有人曾經(jīng)測試，這種匕首在被彎折90度回彈后仍然完好無損。

　　必須說明的是，大馬士革鋼原產(chǎn)地并非大馬士革，最早的起源地應(yīng)該是中國，后來經(jīng)印度傳入大馬士革，并在此大放異彩。

　　由于冶煉技術(shù)的發(fā)展和合金材料的進(jìn)步，除了傳統(tǒng)的鍛造、鑄造工藝之外，今天的刀劍在材料方面也早已今非昔比，現(xiàn)代工藝通常會加入錳、鉻、鈦、鎳、銅、釩、鉬等元素，從而大幅提高鋼材的剛度、韌性和抗腐蝕性。

　　比如608花紋鋼，就加入了鉻、鎳、錳、銅四種元素，剛度、韌性都比普通鋼提升了不少。此外還有三鉻鋼、四鉻鋼、七鉻鋼等優(yōu)質(zhì)材料，它們打造出的刀劍更鋒利、更有韌性、更不易斷脆、更抗腐蝕。我們今天在某寶、某多上就經(jīng)?？梢钥吹揭恍┨胤N鋼材打造的刀劍、甩棍，不但剛度可以達(dá)到驚人的3000大氣壓，韌度也十分驚人——彎折90度毫發(fā)無損，這些并不是什么廣告效果，因?yàn)楝F(xiàn)代鋼鐵工藝就是這么牛！

　　順便說一句：如果你買了一把硬度很高，但是一碰即斷的“寶刀”，恭喜你，那大概率是“九塊九包郵”品質(zhì)。

　　參考文獻(xiàn)：大馬士革刀使用的烏茲鋼（馬未都），抗倭名將戚繼光談日本刀（網(wǎng)易號），削鐵如泥的日本武士刀——既具有殺傷力，又深植于東方美學(xué)（騰訊新聞），古代的寶劍真的能做到“削鐵如泥”嗎？（百家號），完勝日本武士刀，明朝的戚家刀真的有這么牛？（網(wǎng)易號），古代鑄劍為什么要用活人殉劍？

　　本文為澎湃號作者或機(jī)構(gòu)在澎湃新聞上傳并發(fā)布，僅代表該作者或機(jī)構(gòu)觀點(diǎn)，不代表澎湃新聞的觀點(diǎn)或立場，澎湃新聞僅提供信息發(fā)布平臺。申請澎湃號請用電腦訪問。