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          澳门赌博技巧 | 现代刀剑真的比不上古代吗?

          发布时间:2017年12月16日 12:00 来源:3315微猫网

          网上一直反复流传这样一个说法:“清理一号坑的第一过洞时,考古工作者发现一把青铜剑被一尊重达150千克的陶俑压弯了,其弯曲的程度超过45度,当人们移开陶俑之后,令人惊诧的奇迹出现了:那又窄又薄的青铜剑,竟在一瞬间反弹平直,自然恢复。当代冶金学家梦想的“形态记忆合金”,竟然出现在2000多年前的古代墓葬里。”
          后这件事后被辟谣:
          ▲刘占成发表于秦俑坑铜剑考论
          那么兵马俑秦剑很完美么?
          1974年,在兵马俑坑的黄土中,考古人员发现了一把完全不同的青铜剑。令专家吃惊的是,这把剑的长度竟然超过了91厘米,秦人能够制造如此之长的青铜剑!可见,秦剑是青铜剑铸造工艺的顶峰,它的长度、硬度和韧性达到了几乎完美的结合,攻击性能也因此大大增加。然而事实真是如此吗?
          ▲铜扁茎剑 陕西临潼秦始皇兵马俑坑出土
          根据秦始皇陵兵马俑坑一号坑发掘报告中对秦剑的检测,其表面(边部)含锡量为31%,内部(中心)含锡量为21.4%。
          纯铸造青铜剑含锡量在10-15%左右,冷锻造青铜剑含锡量在5-10%是一个比较好的平衡区域。锡低了,剑的硬度和强度不够;锡高了,塑性不足,强度也会迅速下降。
          ▲青铜性能与含锡量的关系
          秦剑含锡最高处硬度近370HB,抗拉强度则降为120mpa 塑性(伸长率)0%。其他区域平均硬度为200HB左右,抗拉强度为300mpa以下,塑性(伸长率)低于1%。从整体来看,秦剑的硬度不错,但是强度较低,甚至还不如低碳钢,只和10%含锡量的铸造青铜持平;至于塑性(伸长率),更是惨不忍睹的可以忽略,要知道,一般的钢材,其塑性(伸长率)均为20%以上,即便是10%含锡量的青铜,塑性(伸长率)也有10%。
          秦剑相比于青铜剑铸造上有很大的进步,制造工艺上也达到了炉火纯青、登峰造极的地步。但是从本质上无法摆脱青铜剑性能上的缺点——硬度大,易脆。
          ▲现代刀剑韧性测试
          西汉前期,青铜兵器逐渐被钢铁兵器所取代,至汉武帝时期车骑换装为骑兵、步兵。钢铁剑长度、重量适宜,韧性优越成为首选。东汉末年,青铜剑正式推出实战兵器舞台,最后在唐代消失。
          那现代刀剑的制作是否就比不过中国冷兵器巅峰的汉唐?
          汉朝青铜与钢铁刀剑并用,百炼钢、钢铁复合技术即是此时开始应用。及至中晚期反复锻打钢铁技术成熟,成为三十,五十和百炼钢技术。品质越来越好。及至隋唐,在百炼钢基础上,又发明了用烧土来淬刃,造刃文的技术(覆土烧刃的目的是,在刀身硬度不变的同时,增强刀刃硬度。而当时用烧土来淬刃并不普遍)。
          ▲大英博物馆藏·櫑具汉剑(百炼钢)
          北宋著名科学家沈括在《梦溪笔谈》里叙述磁州百炼钢的过程,就是连续烧锻百余次,至斤两不减为止。曹操曾命有司造“百辟刀”五把,在《内诫令》中称它们为“百炼利器”。孙权有三口宝刀,其中一口名“百炼”。蒲元为刘备造的宝刀,上刻“七十二炼”。
          ▲何为百湅(炼)?
          简而言之:通过折叠锻打这一工艺锻造的刀剑,均可称为“百炼钢”工艺。从东汉开始我国一些宝刀、宝剑上就标有“炼”数,这是刀剑反复加热折叠缎打的的记录,是用来表明加工质量的标准。
          由上可知,“湅”(炼)与层数其实是同一概念。
          出土的卅湅(三十炼)、五十湅(炼)以及蒲元造的七十二湅宝刀,实际指的是三十层、五十层和七十二层。而通过折叠锻打这一工艺锻造的刀剑,可称为“百炼钢”工艺。蒲元宝刀七十二湅(72层),实际折叠锻打不超过7次。(以两种不同类型的钢材放在一起折叠锻打为例,折叠一次是4层,2次是8层以此类推,折叠6次64层,折叠7次128层。)。
          ▲折叠锻打模拟图
          蒲元所铸之刀何以能削铁如泥,称之为神刀,从现有文献资料看,其原因有两点:
          一是他在打造过程中熟练运用了”百炼钢“工艺。
          二是他掌握了用优良水质对刀件进行了恰到好处的“淬火"。
          ▲手工折叠锻打
          从目前的文献上看,古代蒲元“七十二炼”是记载锻打层数最高的,而现代工艺已经做到真正的百炼了。
          百炼花纹钢羽毛纹烧刃唐(横)刀
          现代冶金技术、加工技术、热处理技术相对于古代有质的飞跃。
          古代宝刀宝剑的“淬火”工艺无法从现存古刀剑上一探究竟,但是追根结底无论是折叠锻打、淬火还是烧刃一系列工艺的目的就是为了提高刀剑的性能。钢铁刀剑的主要成分是铁和碳,含碳量越高相应的钢铁硬度越高,但含碳量过高刀剑则硬而脆易折断。
          ▲刀剑成分:铁-生铁-钢铁含碳量示意图
          与青铜剑类似,材料都有一个极限范围。基于刀剑的物理特性,在使用中如果超出刀剑本身的受力极限,任何一把刀剑都会变弯曲或者折断,韧性好的会弯曲,硬度高的会断掉,两项权衡,韧性为上。现在一般实用的刀剑,硬度都在HRC 50-60之间(HRC是衡量材料硬度的单位),超过HRC60的刀具虽然硬,但是太脆,很容易在砍到硬物时崩断。所以刀剑的硬度极限范围在60RHC左右,长刀剑不超过60HRC,钢铁短刀剑最多也不超过62HRC。而现代刀剑已然能够达到长刀剑的极限硬度。
          ▲现代刀剑砍小米手机
          ▲劈子弹
          现代刀剑是否比不上古代?
          综上来看,答案是否定的。再则,古代刀具的制作无法控制材料的冶金缺陷,无法控制材料的微观组织,难以规模化生产。例如很多碳钢的过热敏感性很大,淬火前加热温度稍高,就会导致微观组织粗大,降低韧性。古人只能凭颜色分辨钢材温度,依靠控制鼓风控制炉温,一把名刀的出现不但需要富有经验的工匠,也有很大的运气成分。今人能达到的力学性能上限也高于古人,例如离子氮化处理可以将 1Cr18Ni9Ti(奥氏体不锈钢,塑韧性比用做菜刀的马氏体不锈钢好,但硬度低)表层的硬度提高到 1220HV,做表面纳米化处理后还可以进一步提升。
          更值得一提的是,现代金属材料可以用于比古代名刀恶劣得多的使用条件中。如果用最先进的技术,由最优秀的人才,不惜成本,设计制造一把用来砍人的刀,古代名刀是无法与之比肩的。
          ▲现代短刀(仿古唐刀)断铜钱
          为什么应用现代科技制造的刀剑,性能上并没有很明显得超越古代名刀?
          因为古今刀的定位不同。每个时代的战争形势不同,需求不同,刀剑等冷兵器的形制也有所不同。宋朝火器开始用于军事目的,刀剑等冷兵器在军事上的作用越来越小,刀剑也逐渐像轻便灵巧、华美装饰发展。除了近身肉搏,冷兵器总归不如枪炮好使。刀剑在古代刀是武器,现代工具和工艺品。越来越少的人接触、了解、喜欢刀剑等冷兵器(中国刀剑不如日本刀闻名与此不无关系,缺少了受众,任何一种文化都会慢慢遗失)。
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