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大马士革钢兴衰史

用现代术语来说,只含一种成分的钢称为单体钢,含两种以上成份的钢称为复合钢,大马士革钢可以看作是呈现出明显纹路的复合钢。大马士革钢在古代是高档优质钢材的代表,因为对于单体钢来说,其硬度和韧性永远是一对不可调和的矛盾——钢材的含碳量越高,硬度越高,而韧性则越低,韧性低则易折、易崩口;含碳量越低,韧性越高,硬度低则使制成的兵器易弯、易卷刃。而大马士革钢由于是以两种钢材复合而成,因此在硬度和韧性上取得了很好的平衡。此外,大马士革钢所呈现的特殊纹路也是其独有的身份特征,不仅从外观上与其他钢材区分开来,其千姿百态的纹路还具有相当高的艺术效果,体现了不同地区乃至不同制作者的独特风格。

到了近现代以后,现代工业炼钢技术飞速发展, 人们不仅能够控制钢材中碳元素的含量,还可以随心所欲地控制铬、钼、钒、锰、钨、硫、磷等元素的含量,这在古代是很难做到的。这些元素对钢材的性能起到至关重要的作用,如铬可提高钢材的硬度、强度,并提高其抗氧化性,形成不锈钢,而硫、磷是有害元素,在钢材中的含量越少越好。现代技术可使化学元素含量达到最佳状态,从而使得现代单体钢的性能远远超过了古代的水平。这种情况令大马士革钢日趋没落,在很多人眼里,大马士革钢已成为一种“中看不中用”的奢侈品,只能作为单纯观赏性的工艺品把玩。

那么,假如使用两种现代单体钢结合制成大马士革钢,是不是性能更加优异呢?理论上说这是肯定的,但在实际操作当中,则面临着似乎无法克服的困难:由于现代优质钢材都是合金不锈钢,在高温条件下,钢材表面必然发生氧化,而现代优质钢中的铬、钨等元素的氧化物熔点高于钢的熔点,这些氧化物夹在欲锻合的两片钢材中间,使它们无法合为一体,即使勉强锻合,也会有“夹灰”的现象,层间结合得非常不紧密。因此,合金元素能使单体钢的性能大大提高,但同时又给折叠锻打技术制造了严重的障碍。有人采用的解决方法是在无氧环境下锻造,虽然可以成功,但这种方式成本太高,过程过于繁琐,操作难度非常高,难以得到广泛应用。

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