從另一個角度看 “刀“ ！

Michael0576

這換湯不換藥的幌子，國人屢試不爽啊       自得其樂，高人一等

獨孤峰yi

哎！國內就沒有一家做好貨的么？

麻雀哥

三刃木我是買了幾把在國內應該算好的了吧？

枯藤

據說做刀最好的是大馬士革鋼，可惜制造工藝失傳了
大馬士革鋼的失傳過程一直是一個謎團。大家知道，高碳含量是煉鋼過程的關鍵，但控制不好的話，就會成為鋼材的軟肋。高碳含量能產生鋒利的刃口和良好的保持性，但是碳在整個混合物中的數量幾乎是不可控的。含碳量太低的產物就是熟鐵，熟鐵太軟了無法用于兵器制造；含碳量太高的產物就是鑄鐵，鑄鐵又太脆了。如果加工過程有誤，鋼就變成碳化鐵的大鐵餅，這是一種脆得令人忍無可忍的鐵。在1095-1270年十字軍時代，為了戰爭的需要，歐洲刀劍工匠曾全力與阿拉伯同行相拼，他們嘗試了不同的加工工藝，他們將鋼與鐵用折疊工藝打造，或者用銀和酸對鋼材進行處理，模仿大馬士革鋼所獨具的波紋結構，但都沒有成功。全世界各國的刀劍工匠也曾采用這種折疊打造工藝，比如公元前6世紀的凱爾特人（蘇格蘭高地），公元后11世紀的維京人（北歐海盜）和11世紀的日本人，但都無法達到大馬士革鋼剛柔兼備、外觀華麗的至高境界。但奇怪的是：伊斯蘭的冶金高手卻可以控制高碳原料與生俱來的脆性，并將原料鍛造成戰斗中使用的武器。然而，即便對它的發明者－－伊斯蘭刀匠來說，這種技能也在18世紀中葉莫名其妙地失傳了。
' t, L) A2 U" q$ F0 m$ ^/ h- \大家不難發現，這段歷史的一個疑點是：那時的阿拉伯世界擁有當時最先進的科研、教育和檔案體系，而且在那個冷兵器時代，鐵匠人數眾多，而他們都把這項有用的技術搞失傳了，這個說法總顯得過于牽強。最近，據《自然》雜志報道，一支由德國德累斯頓大學教授帶領的研究小組，聲稱他們可能對大馬士革鋼這一特殊高碳鋼的生成機制及其消失原因有了新的觀點。而提出這個新觀點的基礎，則是最先進的材料科學：納米技術。
制造大馬士革鋼的秘訣于18世紀中葉在原產地神秘失傳，歐洲和世界各地的的冶金專家所做的克服高碳鋼先天缺點的嘗試也都以失敗告終，那為什么古代的敘利亞鐵匠就能夠成功地制出外觀華麗、內質堅韌的最終成品呢？根據納米技術的原理，摻雜在精煉鐵制品中的微量雜質，對形成大馬士革鋼是至關重要的。但是，這些摻入的元素是什么，它們是如何進入鋼材的呢？這個研究小組依靠最新的納米技術檢測了大馬士革鋼刀劍的微觀結構，他們決定從兩個方面入手來研究大馬士革鋼失傳之謎：一個是大馬士革鋼的原料本身，另一個是大馬士革鋼最終在中東進行鍛制的具體方法。已知的烏茲鋼鍛制添加物有肉桂樹皮和乳香葉，電子掃描顯微鏡還檢測出微量的釩、鉻、錳、鈷和鎳，以及其它一些稀有元素，這些元素顯示大馬士革鋼的原料來自印度的礦脈。
上述這些微量物質是原先就存在于原料鋼材中的，而這個研究小組還要做的是：在鋼材內部鑒別加工過程中所發生的量子水平上的變化（晶體的晶格結構、分子鍵的空間取向等），這些變化將決定鋼材最終的物理特性。他們假設在反復加熱和鍛造的加工過程中，這種金屬中演化出一種叫做“碳化微米管”的微觀結構，這種極硬的微米管浮出金屬表面并決定了刀劍的硬度。因此，通過將烏茲鋼的特性與添加特定微量物質的鍛制方法相結合，伊斯蘭世界的鐵匠就能夠制造出大馬士革鋼。18世紀中葉所發生的變故就是原材料的化學成份發生了變化，礦石中一種或數種微量成份消失了，原因可能是特定的礦脈被采盡了。鐵匠們僅憑眼睛是無法察覺這樣的變化的，但是有趣的是，鐵匠們可能會通過將少量早期購入的原料摻入到后購入的原料中，以此來延續這種制造工藝的壽命。但是，當這些僅存的原料用盡了，大馬士革鋼的故事也就結束了。

纏繞指間的煙

樓主說的好

吳東明

常在江湖飄，哪能不挨“刀”！！！

狙擊手

枯藤 發表于 2013-6-21 20:46
2 e$ ]; k# }$ Y4 y4 n據說做刀最好的是大馬士革鋼，可惜制造工藝失傳了
大馬士革鋼的失傳過程一直是一個謎團。大家知道，高碳含 ...

  u; K. L2 m9 p3 ?9 z你說的 和唐刀 是一個級別的刀。
$ M/ ?5 q" Q4 f  但倭刀剽竊唐刀后卻得到了提煉。
    乃至唐刀最后沒什么人知道了，悲哀唉！

刀切面

哈哈，前2年，也迷了一段刀， 沒忍住，索性就攢錢買了一把！
/ b5 Q2 i5 a" I- k7 c6 \
也中毒過，。。。。。

狙擊手

轉《博士看刀》
+ F: L2 i5 |: A# V   第一篇.刀子的硬度
   我覺得（也是ABS的觀念吧）刀的鋼材應該要硬度和韌性兼備，亦即是夠硬以保持鋒利度及刀刃保持性，卻又夠韌使刀在使用中不易斷裂，可惜的是上述兩種特性是互相沖突的。從材料科學的觀點，若從單一材料本身改質的話，有兩種方法可以同時增加上述硬度和韌性，其一是鍛造，另一則是多重淬火，其主要原理是使材料的晶粒細化而達到同時增加硬度和韌性的效果，而詳細的原因牽涉到再結晶及強化機構等學術理論，用說的會比較快，我就不詳述了。
3 l. F0 L( q3 ]; A3 n# G　　所以一支好的刀子或說一個好的刀制程或熱處理制程，理論上是應該經過一些測試的，這些測試有些具破壞性如90度彎曲試驗（彎了就彎不回來了），有些則破壞性較小，如硬度測試等。對一個嚴謹的刀匠而言，他可能在制刀的過程中需不斷的拿一些新制程的刀進行破壞性測試，以使其了解制程中有何處需要再改進，進而達到盡善盡美的地步，所以終其一生所制作的刀子中，可能破壞的刀子數目會比賣出的數目多。相同的一個刀廠也同樣會面臨這些問題，但刀廠只要找出穩定制程後，就可以經濟而大量快速的生產許多品質穩定的產品了，所以相對的雖然破壞測試的數目一樣多，但是占其生產數量的比例相對之下就小多了，所以刀廠能以經濟的價格販賣品質優良的刀具。但是這也是題外話，最重要的是，不論是刀廠或刀匠，在其制程中無可避免的必須采取很多破壞性或非破壞性檢測，以確保其生產的刀材在硬度與韌性之間，能達到一個良好的平衡，確實符合當初設計的使用目的。這些測試可能就是我們會在網路上或雜志上看到很炫的測試。
　　但對於消費者而言，我們買每一把刀都是要付出可觀的銀兩的，而且不像刀匠或刀廠，如果我們采用了破壞性測試，那麼你唯一的收益就是你知道這把刀到底好不好，符不符合你心中的要求，但對未來的收益我想是毫無助益的。所以在盡量不損傷刀的情況下，也有一些方法可以約略測試刀材的性能，最常見的方法就是將刀磨到很鋒利後，將刀刃壓在一個圓棒或Well, anything could baer it.，若薄薄的刀刃可以彎曲但是不會碎裂，那就代表他的韌性良好不易斷裂，OK，第一關過關。接著把刀拿起來，如果刀刃能彈回原來直立的角度，那麼代表他的硬度應該也夠，那就過關了。如果刀刃雖然沒裂但彎曲而彈不回來，那代表鋼材太軟，還是不及格。這是ABS刀匠使用的標準程序，Darraph在Forum中討論How to judge a good handmade knife也提到。另外還有一些小技巧，如磨刀時觀察毛邊的形成與去除，如果一個刀子很難研磨又不容易產生毛邊，可能是太硬而脆。如果太容易生成毛邊且毛邊只會向兩邊彎曲而很難去除，那就是刀太軟。
2 t3 x0 o/ t# s8 b" u. g$ Y　　講了這麼多只是約略提到刀材硬度與韌性平衡良好的測試方法，好像還是沒提到您說的主題：刀硬或軟比較好。OK，進入正題，我覺得這個問題并沒有一定的答案，刀要硬或軟是受使用的環境與目的所影響，例如美工刀或是日本壽司師傅用的生魚片刀，必須保持非常的鋒利但卻不大會用到砍丶劈的功能，所以可以用相當硬(而脆)的鋼材且刀身可以很薄，而一般的山刀或Machett常用到砍丶劈丶挖及撬的功能，因此可能韌性好一點會較適合。而且每種鋼材所能達到最大硬度與適中韌性的平衡點并不相同，如A2鋼在HRC57時還能保持良好韌性，但硬度超過此點後就會太脆了丶440C約略是HRC58-59丶ATS34則在硬度59-61時仍能保持良好韌性不易脆（我想這種平衡點硬度值的高低才是真正衡量一個刀鋼材好不好的標準，就是一個含碳量約0.5的低碳鋼經過適當的熱處理也能硬到HRC60（我實驗課親自示范給學生看過），但是會太脆不適宜做刀（不要相信他會脆到像玻璃一樣，隨便丟都會粉碎的夸大言詞，我向你保證就像我講的這個低碳鋼縱使在HRC60時，如果你用牙齒去咬他，裂的會是你的牙齒，但如果將他磨到像刀鋒這麼薄的時候，刀刃可能用力一點就會崩刃就是了），如果有一個鋼材可以硬到HRC65工具鋼的硬度卻又有彈簧般的韌性用卡車壓都壓不斷，那除了不容易研磨外，有誰敢說他不是一個很好的刀用鋼？就算是做砍刀也是超級砍刀，可惜目前世界上還找不到這種材料）。所以對傳統或古時候的刀匠而言，為了在峰刃硬度很高時仍能保有刀身的韌性而不易斷，產生了各種好玩的方法，第一種是日本或斯堪地伐尼亞地區幾乎同時期發展出來的疊層鋼作法，其法就是以兩層軟鐵中間包住一層高碳鋼，如此既能保持峰刃的銳利剛硬，又可確保刀身強韌不易折，發展至今國內的金門菜刀丶士林刀及CS的三鎂鋼均屬於此類作法。第二種則是多層鍛造法，同樣把一層硬一層軟的鋼料疊合後重復折疊錘段成型，日本的武士刀古刀及印度中東甚至印尼馬來西亞的古大馬士格鋼技術則屬此類，其原理類似覆合材料（就像G10, Zytel）的原理，利用硬的鋼來得到強度，軟的鋼保持韌性。其實一般熱處理後的刀用鋼料在顯微鏡底下也是類似的結構，波來鐵或變韌鐵晶粒都是由一層層軟的肥力鐵與一層層極硬的雪明碳鐵（Fe3C）所互相疊合構成的，疊層越細或晶粒月細則硬度就越大，韌性也越好。如果您對鋼的微觀組織有興趣，可找GreenFace，我給他一本金相實驗的書上面講得很詳細，也有圖片。話說回來，第三種方法則是目前美國刀匠常用的方法：局部硬化或局部軟化法，ABS的刀匠常用局部硬化法，就是將刀胚峰刃部分加熱到A1變態點溫度（約略等於磁性消失點溫度800°C）以上，其馀區域則保持在變態溫度以下，在急速水或油淬火後回火，如此使刀刃部分發生麻田散變態硬化現象再回火成細波來鐵或變韌鐵而得到高硬度及足夠的韌性，其他區域則未發生變態只有晶粒成長軟化現象，因而可得到刃硬身軟的良好刀材，變態區與未變態區則因晶粒大小的截然不同而產生界面，這個界面在刀身經過磨光并酸洗後會很明顯，就是我們所謂的Temper Line. 日本古刀利用類似的原理但不同的方法，亦即以黏土層來降低刀身淬火的冷卻速率，也是達到同樣的效果（古人的智慧真是令人敬佩）。MDK則是與上述方法相反，整支刀先全部淬火硬化回火後，在局部加熱刀身及刀舌的部分，使其在高溫下晶粒成長或變態後緩慢空冷下來而得到軟而韌的結構，原理與結果一樣但方法與別人相反。賣烤龍的作法有一個困難的地方，那就是在用噴燈加熱刀身時，熱會傳導到刀刃的部位，刀刃區如果沒有良好的冷卻，會被高溫回火使硬度大幅降低，我想刀身加熱的同時以水（如沾濕的布包覆）冷卻是可行的，但要做到漂亮的Temper Line實在不容易，賣烤龍至今仍將其作法列為商業機密。不過這些方法都是一樣的道理：利用局部硬化或軟化來保持刀的硬度和韌性，缺點是刀用後總是要磨，磨久了硬化區磨完也就玩完了。
9 R$ D. l. ~# \- ^$ s+ r, t　　以上方法是古今都常用的，屬於不同（硬度）材料相互補強的方式，近代由於鋼鐵冶金熱處理科學的進步，可以在鋼料中添加一些鉻鉬鎢等合金元素，大幅增加了鋼鐵材料的硬化能丶硬度值及沖擊韌性，所以目前大量生產的刀具用鋼，幾乎都只是經過一次熱處理的均質材料，拜材料本身進步之賜，這些一次熱處理的鋼材也能滿足一般人的需求。但我要特別強調的是這些鋼料并非不能夠再加以更進一步強化其性能，傳統的冶金或熱處理方法仍可大幅增加其性能，只是因為他們本身的優秀性能已可滿足大部分需求，因此刀廠在經濟的考量下通常不會特別對其再加以更加強化。舉一些例子，如CS的五號碳鋼，外界講的跟神一樣，搞了老半天我看CS的說明才發現它根本就是1095或1087素碳鋼，或是50100B鉻鋼，只是在鋼板的制程中特別注意其滾軋條件，使其微觀組織具有微細的晶粒罷了，其法跟鍛造有異曲同工之妙。又如早期的440C被人批評說高硬度時容易脆裂，後來經過深冷處理（Sub-Zero Quench）後就完全改善了，到如今連ATS34等鋼材若經較高級一點的處理時，廠商也都會特別強調深冷處理。其實就目前常用的刀用鋼料而言，雖然他們本身的性能都已很優秀，但如果再經過鍛造或多重熱處理（Multi-Quench）的制程，將可使其性能更向前要進一大步，這也就是為何日本手工刀匠在使用碳鋼或440C鋼材時都會特別強調鍛造過，或是老美M9使用廉價的425鋼材熱捶鍛卻可通過嚴苛的軍規測試的原因。所以我覺得鋼材無絕對好壞，因為加工及熱處理的過程會使其性質有很大的變化，這些性質并不是單從鋼料名字就可以看的出來的。例如刀版上人人不齒（或不屑）的440A，在SOG的手上不也有不錯的表現，勉強通過SEAls及MDK經銷商的測試，反觀BUCK的154CM就斷的很慘。話再說回來，如果大家知道所謂有名的MDK O1工具鋼其實就是工業上常用粗俗的SKS2或SKS3鋼料，其售價可能不到ATS34的一半，那是不是大家要對其重新評估一番？其實這些都是不對的觀念。至於目前刀界新推出的一些新材料如Talonite, satellite, CPM420V, CPM440V等，我猜他們都是用粉末冶金的方式制作出來的，就純學術的觀點，粉末冶金由於制程中金屬并未融化，而是以固態擴散接和方式成型，因此可以避免金屬熔融時偏析或相分離的現象產生，因此可以得到一般傳統冶金所無法達到的一些特殊效果，如含碳量可以特別高或晶粒可以特別細等，對鋼材強度絕對有正面意義。但由於制程中會產生孔隙，對材料韌性可能會有不良效果，而且制程本身的Cost較高，不適宜大量生產。但這種量少價昂的特性，可能也是一些刀迷追求的價值所在，所以雖然這些新材料的性能仍有待驗證，但在國內外刀版中決不乏溢美之詞。我想這些材料好不好，嚴謹的刀匠應該最清楚，例如Darraph就曾說過他認為Talonite has its place。
　　其實除了刀材本身的性能外，刀子本身形狀的設計也有很大的影響，就鋒利度而言，開刃角愈小愈鋒利，而開刃角的大小又牽涉到刀的主斜面（Primary Bevel）方式，主斜面如果是很寬面的Flat或Hollow Glind方式，那刀子本身絕對是鋒利好用，CRK的sebenza就是最好的例子，但此時刀身的抗折斷性可能會較弱（但好像還沒看到人忍心折sebenza）。臺灣或大陸自己制作的刀子，好像為了省工省料，常常主斜面隨便開一開，造成角度太大，刀子非常難磨利，加上刃角（Second Bevel）又開太大的話，那原刀用鈍後就可以丟棄了，一般人幾乎無法再將其磨利。所以刀子本身的主斜面也很重要，我發現就算是鋼材不是很好，但只要形狀適當，刀仍可很容易磨利及維持在非常鋒利的狀態，只是他的持久度比不上熱處理良好的鋼料罷了。但是，so what? 只要一兩分鐘就可以讓他鋒利如新，這也未嘗不是另一個好的方案。
　　最後，想跟您說說我個人覺得良好刀材應具備的條件，如果沒記錯的話，在Knife Talk一書中，作者指出良好的刀刃應具備以下四個條件，個人亦覺得深以為然：
具備良好強度，以維持刀身強度及刀刃耐損性。
具備良好硬度，以增加刀刃抗磨耗性及刀刃維持性。
4 ]" I5 T/ k( {1 m- f) W1 p0 h. u具備良好韌性，使刀不易斷裂。
容易研磨（resharpening）。
　　以下分就上述各種性質及其測試方法簡單介紹，首先講到強度，材料的強度（strength）在機械工程或材料工程的領域有很嚴謹的定義，通常是以萬能試驗機進行試桿或試片的拉伸或壓縮實驗而求得，而且有兩種不同的強度定義（降伏強度及抗拉強度），依照適用的領域而取其中一種來應用。以拉伸試驗為例，延性材料（如鋼鐵丶銅丶鋁等金屬）在拉伸的伸長變形過程中，首先會先經歷彈性變形的過程，此時就像彈簧一樣，只要把拉伸的力道釋放掉，試桿會縮回原來的長度。但在拉伸的變形量超過某些關鍵點後，材料即會開始永久或塑性變形，就像拉過用力的彈簧，力量放掉以後也沒辦法完全恢復原來的長度。