[转帖]400年前的日本古刀“关住金高” 测试记录

汉威 · 发表于 2013-5-31 14:55

以下文章为国内某刀友的原创作品，抛开实验品本身，测试手段，结论数据的等细节是否可以被国际刀剑界的人士

认同的问题不说，此次试验起码解释了几个广大刀友心中的疑惑，放在此处借鉴一下，感谢进行此次试验的磨刀石

等刀友

400年前的日本古刀“关住金高” 测试记录（原创）一直以来由于只有一些关于日本刀的传说，而没有实际的测试资料，各界对于日本古刀的工艺；结构以及性能数据众说纷纭。所以我决定牺牲一把日本古刀用来做实际测试，想通过实验来了解400年前日本刀的性能，更重要的是观察它的内部结构。所以我特意选择了一把生茎且没有研减的日本古刀来进行测试并做了全程录像。图1-4是将要测试的古刀。在铭“关住金高”，生茎，上研。
测试内容：
1：抗折力，把头部用台钳夹好用力弯，看看弯到什么角度开始刃裂，再左右弯至80 度看看几次才断。
2：折断后观察皮铁和心铁的结构情况，晶体密度
3：观察皮铁；刃铁；栋铁及芯铁的相互关系。
4：通过金相实验来了解刃地的物理性能。
2002年，在一个温暖的黎明，我最后看了她一眼，一把400年前的日本古代名匠“金高”所作的名刃。她那云霓般美丽的地肌在第一缕阳光的照耀下闪着丝绸般柔滑的光泽，而青色的刃却发出鹰目一样冰冷锐利的寒光。上午9：30实验正式开始了，我负责进行具体操作，夜叉兄担任主摄影，一剑兄担任细部摄影，CZX兄做技术顾问，timesuperman负责金相实验。
1：试抗折力：
第一步我们将古刀上夹座，并在茎部装上套筒准备进行抗折实验，看图7-8。当弯至50度时，刃部最锋利处开始出现细小的碎裂（但这种细小的碎裂在战斗中并不会影响到切割力），弯曲80度至第3次时，刃部开始完全断裂，看图9（刃部虽然完全断裂了，但坚韧的刀体却还是能使整把刀保持完整并保持相当的战斗力）。弯曲80度13次时，刃部虽然断裂很久了，但刀身依然坚韧，看图10。直到弯曲80度17次时，刀身才完全断裂，看图11。
2：折断后观察皮铁和心铁的结构情况及晶体密度：
当刀身完全断开后，我们清晰的观察到了传说中的四方缔结构，即两枚皮铁，一枚芯铁，一枚刃铁，一枚栋铁，看图12。我们观察到的断面晶粒十分粗大，这表明由于古代冶炼技术不高，所以只能得到低品质铁材，但由于采用了复合锻造的方法，所以在抗折实验中整刀的整体韧性还是很优秀的。
3：观察皮铁；刃铁；栋铁及芯铁的相互关系：
在以前关于日本刀的传说中都认为皮铁是提供强度的，而芯铁则提供了韧性。但从长期剑术训练中所得到的经验告诉我们，芯铁应当是吸收反作用力所产生的动能抗震用的。因为芯铁如果是提供韧性的话，职业武士在每天大运动量的训练中，刀与目标物撞击所产生的反作用力会对人体的腕；肘；肩关节造成严重的损伤。于是我们将皮铁完全割开只保留芯铁，芯铁在弯至50度时便断了。这样我们完全证实了我们先前的想法，芯铁的作用只是吸震，而皮铁则提供了韧性，刃部经过后期的热处理提供了切割力，而栋也经过热处理提供了反向的牵引力。
4：通过金相实验来了解刃地的物理性能：
随后我们将古刀靠近刃区附近5厘米长的一段样本送到了大众汽车厂的金相实验室。过程：从A处垂直刀条切下1厘米左右样本进行镶嵌，经粗磨后精磨再抛光，然后用硝酸酒精溶液腐蚀，抛光的端面上立即显现出不同的组织结构：距刃3毫米以内是致密的淬火硬化组织，芯部组织相对疏松。在500倍电镜下的形态请见图13-14。
图13刃部致密的马氏体组织，
图14芯部的铁素体+珠光体组织。
接着用LECO显微硬度仪进行硬度测试，结果不测不知道，一测吓一跳！
刃部硬度： 695HV  等于我们通常所说的HRC 60
芯部硬度：  263HV 等于我们通常所说的HRC 25
请大家注意：这个硬度是断口即刃区附近的硬度，如果是靠近物打硬度还会更高。因为日本刀为了防止在激烈的战斗中刀身突然从受力最大的刀柄处断裂，刀在这个位置的硬度最低。当时在场的人们除了惊心动魄之余，深深感慨，四百年前的古人能以土法炼钢将钢铁加工到如此程度，做出这种高品质的钢铁艺术品，实在难得。大家可以看到；刃处3次就断了说明硬度十足，而刀身处却弯了17次，这就是传统手工刀刚柔相济的性能体现。而芯铁的吸震作用则保护了职业武士的身体，从而使他们能够应付长时间的训练与战斗。这是一般机制刀剑无法做到的，自古日本和中国刀匠所追求的就是这样的刀剑特性。至此：我们开始发自内心地佩服古人的智慧与毅力。