在英文网站上看到的一些东西

150Cr8Mo2V4

http://forums.swordforum.com/showthread.php?t=95448

应该是竹本老师发的帖子，是大师传统锻造的玉钢刀硬度测试。还有电子显微镜下显微锯齿的照片。

其中显示刀的热区工作硬度为hrc66.5~67.5。这种工作硬度一般只出现在高速钢及其他一些硬质合金中。

只可惜帖子中只有硬度测试没有化验结果。非常想知道是何种原因让传统锻造的刀刃具有如此高的硬度。“also i will add charcoal powder to the edge to get a little hotter at the edge.”据我推测，有可能是局部高温渗碳、渗氮造成的。另外一定量的钴、钨、钒等碳化物偏析聚集能导致超硬质点，如果是这种情况，则一定和竹本大师炼钢用的河沙有关。

这些数据引起了论坛中的一些争论。大家不妨看看，看不懂的词和句子ctrl+V发给我，我给你翻出来。

YeSir

只是传统的高碳钢折叠锻打加敷土烧刃，没有专门的渗碳、渗氮处理。并且那个时候竹本老师还没有自炼玉钢，还只是用T10和T12折叠锻打而已。

150Cr8Mo2V4

应该不是t-10和t-12。

“as for chemistry i do not have that data. i have bought steel sand or tesa from several rivers and there is a difference. i would buy about 30kgs from a river and test it and it was not to my standards then i go to a different river and buy 30kgs. that river did not test well. last i go to a different river and buy 30 kgs and it was tested good. so i bought 10 tons.”

对应的中文解释大致为：我还没有相应的化验数据。我买来自若干条不同河床的铁沙，这些铁砂也有所不同。我首先买产于某一河床的铁砂30千克，如果铁砂达不到我的要求，我再去第二条河床买铁砂30kg。如果这些铁砂还没有通过测试，我又去找其产自其他河床的铁砂。直到最后我在一条河流中买到能够达到我要求的30kg铁砂，于是我在买十吨。

上面讲的非常像制作传统玉钢的选材。

如果是t-10和t-12复合锻打，由于球磨机水洗、磁选等第一线的工业选矿工艺，含硫和磷等有害元素会相对较少。锻打时碳化三铁和其他碳化物会沿焊点界面以游离态从高碳区向低碳区析出。此外“also i will add charcoal powder to the edge to get a little hotter at the edge.”----- 刃区加上木炭粉末涂层用于增加刃区温度。这样的做法，在碳过量时可以起到一定程度的渗碳作用，产生高硬度的渗碳层。这一点可能解释了刀刃高硬度的原因。

但竹本老师提到的选材方式是在多条河流中选择铁砂。没有通过现代选矿流程。现代选矿流程在减少有害元素时，同时也一定程度上降低钒、钨、钼等有益元素含量。这也能解释出为什么传统方式锻造的刀剑质量不稳定，但其中有可能会出极品的原因。

[ 本帖最后由 150Cr8Mo2V4 于 2009-4-27 18:10 编辑 ]

YeSir

第一，SGS的硬度测试报告中的大猎刀就是用T10做的，这个检测结果并不是表明竹本老师用了多牛X的钢材，而是在于证明折叠锻打与敷土烧刃技术本身能够达到的性能水准。如此高硬度的刀刃，下面用力压着一根钨钢棒来回滚动，可以看到刃口被钨钢棒顶出凸起随之来回移动，但是刃口却没有崩坏，表明了并非一味的追求高硬度，而是在韧性方面也有不错的表现。

第二，竹本老师现在用铁砂自炼的玉钢，在含碳量方面更胜于T10和T12，配合以日趋成熟的技术，可以达到比几年前用T10时更好的性能表现，更漂亮的外观表现，这点跟SGS的检测报告并无矛盾之处。

第三，如前所述，贴SGS的检测报告是为了证明技术本身。那把大猎刀其实没有刃区涂上碳粉，来达到渗碳效果。实际上这个做法是在传统的日本刀和中国剑中的敷土中用到，主要目的并不仅是为了渗碳，更主要是为了烧刃产生的“働”更加丰富活泼，所以敷土层中的碳粉含量并不高。其实归根结底，这样的高硬度是由于刀条含碳量本身就高，而不是靠多少微量元素或是渗碳渗氮等工艺来“补”。您用现代的制刀理论来解释这些，不得其解，我想那是现代制刀通常不会用那么高含碳量的钢铁来做刀，韧性难以保障，既硬且脆。但是折叠锻打产生的结构则令韧性极大增强，这才是关键。传统做法一环紧扣一环，互为影响，脱离本质去单独审视其中某一环，是不容易理解。

150Cr8Mo2V4

“第三，如前所述，贴SGS的检测报告是为了证明技术本身。那把大猎刀其实没有刃区涂上碳粉，来达到渗碳效果。实际上这个做法是在传统的日本刀和中国剑中的敷土中用到，主要目的并不仅是为了渗碳，更主要是为了烧刃产生的“働”更加丰富活泼，所以敷土层中的碳粉含量并不高。其实归根结底，这样的高硬度是由于刀条含碳量本身就高，而不是靠多少微量元素或是渗碳渗氮等工艺来“补”。您用现代的制刀理论来解释这些，不得其解，我想那是现代制刀通常不会用那么高含碳量的钢铁来做刀，韧性难以保障，既硬且脆。但是折叠锻打产生的结构则令韧性极大增强，这才是关键。传统做法一环紧扣一环，互为影响，脱离本质去单独审视其中某一环，是不容易理解。”

玉钢的钢锭含碳量很高1.1%~1.35%，但反复锻打之后含碳量大概在0.7%左右（0.6~0.7%之间）。我并没有用现代方式脱离本质去看，而是从最根本的晶体结晶过程来看。反复折锻的意义是通过在奥氏体以上温度到critical温度之区间对钢体进行锻打，使其结晶过程在动态中完成，从而达到超细化晶粒的作用。但反复锻打会导致脱碳，所以想要达到超细化晶粒和硬度vs韧性的最佳含碳量，必须要提高初始钢锭的含碳量。这是为什么日本玉钢刃铁的选材需要是海绵状的1.3%左右的材料。

另外就是其微量元素。微量元素的作用非常非常非常重要。折叠锻打的细化程度有限，并不是像人们想的那样能够把晶粒以2的2次方无限制的分下去。达到一定细化程度后，只有通过微量元素的化学方式来进一步细化、强化组织。当然量子锻造技术还可以在进一步细分下去，其实验已经在麻省理工进行了10年。。。近几年给不少老板们勘探过铁矿，含钒、钨、钼等元素的矿不少。尤其是在古河道沉积层中，这种铁沙矿物岩石学上不叫矿。但在市场经济中有利润就叫矿。。。一条河流流经多个矿区，很可能流经多种金属矿区，洪水时期会把上游多个地区的矿沙冲到下游并沉积。而且经过常年累月的冲刷，自然水选、重选，导致纯净度较高，而且硫含量较低。

碳铁合金中最硬的物质为fe3c, fe3c的含量对碳钢的硬度影响最大。但如果想要保持0.7%含碳量并达到Hrc65的工作硬度（竹本老师主页上提到的含碳量和刃区硬度），除了fe3c以外应该还有钨、钒等强碳化物存在（其含量应该在0.25%~0.4%之间）。而这些微量元素很可能来自与铁沙同时曾经在河床中的其他矿砂。竹本老师在取铁矿时有可能并不知道有这些微量元素的存在，但是能通过冶炼锻造后发现钢材性能上的区别。这也是为什么老师在帖子中说他从多条河里买铁砂，并分别尝试，直到发现能够锻造最好原料的铁砂。

[ 本帖最后由 150Cr8Mo2V4 于 2009-4-29 02:18 编辑 ]

cool9574

楼上说的有道理，我以前没有想到过原材料中微量元素的因素。

YeSir

原帖由 150Cr8Mo2V4 于 2009-4-28 21:56 发表
“第三，如前所述，贴SGS的检测报告是为了证明技术本身。那把大猎刀其实没有刃区涂上碳粉，来达到渗碳效果。实际上这个做法是在传统的日本刀和中国剑中的敷土中用到，主要目的并不仅是为了渗碳，更主要是为了烧刃 ...

对金相结构方面我没有太多了解，您对含碳量方面的考虑是对的。此外玉钢并非锻刀（皮铁部分）的唯一原料，只是其中一部分而已，或者说，只是开始下锻之前的原料之一。严格的说来，玉钢只是对江户之后的TATARA炉炼出的铁原料中，含碳量在1.0～1.6%之间，性质比较接近，质地最为均匀的那一部分的统称。