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日本刀剑的传统炼钢法
2015-5-19 01:17  查看: 922
  自公元六年开始,日本人自中国江南和朝鲜半岛传入了链钢的技术,经历了千年以上的发展,成为日本独有的「Tatara」炼钢法。 「Tatara」又分为「Kura」和「Zuku」两种炼钢法。 「Kura」炼钢法以「真砂」(Masa) 砂铁为材,"砂铁" 比西方炼钢法所用的"铁矿石" 含较少的磷、锰等杂质,所以制成的钢材纯度较高。冶金师先将砂铁加到炼炉中,再添加特定的木炭烧炼。有别于西方炼钢法所用的"焦炭","木炭" 中的含硫量较少,所以对钢材纯度的影响也较低。由于日本古时一直未有机会发展高温炼炉技术,炉火温度不会超过摄氏1000 度,砂铁不会完全熔解,所以制炼所需的时间甚长(需要三日三夜的连续作业时间) (注:这亦是日本炼钢法必需使用总表面积远高于"铁矿石" 的"砂铁" 的原因)。一般而言,每13 吨砂铁加上13 吨木炭,最多只能链出2.8 吨有用的钢铁,其中只有少于1 吨的优质品能够被选定为「玉钢」(Tahamagane),作为日本刀「皮铁」(Kawatetsu) 的材料。 「Zuku」炼钢法常见于古时大规模的冶炼场,以「赤目」(Akome) 砂铁为材,需要四日四夜的连续作业时间。有别于「Kura」炼钢法,木炭先被加到炼炉中,然后再添加砂铁烧炼。 「赤目」砂铁的杂质较多,每13 吨砂铁和13 吨木炭只能炼出0.8 吨有用的钢铁,例如「左下铁」、「庖丁铁」等,作为日本刀「芯铁」(Shintetsu ) 的材料。 「Tatara」的炼炉经过特别的设计,具有恒温与防湿的功效。

  烧炼以后,得到一整块素质不均的铁块。冶金师会用大锤将铁块打碎,再将碎铁分门别类。 「Kura」的完成品有「玉钢」、「破面」、「铁滓」等;「Zuku」的完成品有「左下铁」、「庖丁铁」等。 「玉钢」的碳含量约为1.0 到1.5%,「左下铁」约为0.7%,「庖丁铁」约为0.1 到0.3%。

  「Tatara」炼制的钢铁含极少杂质,材料容易焊合,最适用于锻制刀剑,更是制作日本刀「折返锻炼」工序中的必要条件。反观现代的钢材,当中多含有大量铁质以外的添加物,令钢材难以焊合,根本不适用于日本刀的「折返锻炼」。而且,现代钢材以高温炉火熔解炼制(经过摄氏1500 度以上的高温),会有铁晶体肥大的问题,没有经过适当的回火工序的话,就不能令粗大的晶体重组成细晶体,制成品的强度和韧性就会受到影响。不过,回火工序本身又会消耗钢材中的碳份,令完成品的表面硬度(和锋利程度) 大受影响。

  日本的传统炼钢法名为「Tatara」,这一个奇怪的名字,又是从何而来呢?有一个说法,就是日本远古时代的「神武天皇」,其皇后名为「媛蹈"备" 五十铃姬命」,日语发音为"Hime-TATARA-Isuzu-no-hime-no-mikoto",而「 Tatara」一名则由「蹈"备"」二字而来(注:"备"字应加上"革"部)。另外一个说法,「Tatara」一名其实借自外来语,有「猛火」、「加热」等意思,如百济语(古朝鲜语) (发音为"tatara")、新罗语(古朝鲜语) (发音为"tatara")、鞑靼语(发音为"tatatoru")、古印度语(发音为"ta-tara") 等。而日本语中的「刀」字(发音为"katana") 或许也是由此而来。 19 世纪西方炼钢术的传入,令「Tatara」炼钢法日渐式微。二次大战的影响,更令「Tatara」技术一度失传。经过由盛转衰的历史,到1977 年,「日本文化厅」与「日本美术刀剑保存协会」携手合作,在「靖国Tatara」冶炼场的遗址重建「日刀保Tatara」冶炼场,为日本刀匠提供优质的「玉钢」,令制炼日本刀的艺术得以留存。