19世紀初,歐洲曾經掀起一場復原大馬士革刀的熱潮,許多鐵匠、工程師、教授學者投身其中。

在這些狂熱的大馬士革刀迷當中,有一位鐵匠的兒子,他認為烏茲鋼大馬士革刀之所以效能超群,關鍵就在於工匠冶煉烏茲鋼時新增的各種輔料。這些特殊的輔料,改變了烏茲鋼裡邊的微量元素,最終令鋼材達到理想的硬度和韌性。

在這種思路的指引下,他往熔化的鋼液裡分別加入鉻、鎳、鉑、銘、銅、金、銀、鉑,然後測試加入這些元素之後,鋼鐵效能的變化。其中加入鉑金的實驗,鋼鐵含鉑量高達2。5%。這位實驗者可不是一般的人,他的名字叫

邁克爾·法拉第

,沒錯,就是我們在中學物理上認識的那個法拉第,電磁感應之父,電學之父,交流電之父,發明了人類第一臺發電機!

除了電學之外,法拉第還有另外一項重要的科學成就,合金鋼之父!

科學家為了復原烏茲鋼大馬士革刀,往鋼水裡加入鉑金,奇蹟發生了

△法拉第,合金鋼之父

法拉第發現合金鋼,有一定的偶然。他原本是受一位刀具商的要求,想要仿製大馬士革鋼。

大馬士革鋼刀

因其堅韌鋒利著稱於世,特別是它通體美麗的花紋,備受歐洲人推崇。

科學家為了復原烏茲鋼大馬士革刀,往鋼水裡加入鉑金,奇蹟發生了

△匠人工坊手鍛大馬士革刀

現有文獻中,最早提到大馬士革刀的是英國人莫克松。他在 1677 年 提 到, 旅行者從敘利亞大馬士革帶來的大馬士革刀,是用質量最好的鑄鋼經過鍛打得到的。

18 世紀晚期 ,在孟買東印度公司任職的

斯科特

發現,當地人把一種“蛋糕 ”形狀的坩堝鋼作為商品出售,也就是我們現在所說的烏茲鋼錠。斯科特收購了一些這種坩堝鋼錠,交給時任英國皇家學會主席的

班克斯爵士

。這開啟了英國人關於烏茲鋼和大馬士革鋼的研究熱潮。

科學家為了復原烏茲鋼大馬士革刀,往鋼水裡加入鉑金,奇蹟發生了

△匠人工坊手鍛大馬士革刀

班克斯

將這些“蛋糕”形狀的坩堝鋼送回英國檢驗,希望搞清楚這種印度產坩堝鋼高質量的秘密。皇家學會會員

皮爾森

首先投入了研究工作,並於1795年在英國皇家學會作了一個報告,第一次認識到這是一種鋼而不是鐵,並且首次使用“烏茲”(wootz)這個名詞。

1804 年,冶金學家穆舍特從班克斯那裡得到了5塊烏茲鋼錠。他詳細描述了烏茲鋼的外觀,指出它鍛造得如此之好,是因為高碳鋼的緣故。

科學家為了復原烏茲鋼大馬士革刀,往鋼水裡加入鉑金,奇蹟發生了

△匠人工坊手鍛大馬士革刀

1818 年,著名的刀具生產商斯托達特將班克斯的一塊烏茲鋼錠帶回來,交給他的助手法拉第

。法拉第檢查了這種鋼中是否含有鐵與碳以外的元素,同時也分析了一塊英國本地產的鋼樣品作對比實驗。然後,他試圖在實驗室中透過加合金元素來複制這種烏茲鋼。

為煉製各種合金鋼,法拉第自己設計了一座小型鍊鋼爐,使用焦炭作燃料,透過一對手動的鼓風裝置來鼓風,這座鍊鋼爐能夠在12至15分鐘內熔化鋼料。

法拉第以當時通用的工具鋼作基本材料,透過向熔化的鋼液中新增各種元素製成各種合金鋼。

被法拉第加入到鋼液中的元素有鉻、鎳、鉑、銘、銅、金、銀、鉑,並留下了詳細的實驗資料。

法拉第製作的合金鋼,含鉻最高量為2。3%,含鎳最高量為2。2%,含鉑最高量為2。5%,含鍺最高量為1。6%,含銅最高量為2。79%,含銀最高量為1%。有的合金鋼中還同時加入了0。75%的金和2。1%的鎳,所有的合金鋼中都含有0。75%至1。5%的碳。

科學家為了復原烏茲鋼大馬士革刀,往鋼水裡加入鉑金,奇蹟發生了

△匠人工坊手鍛大馬士革刀

法拉第把他冶煉合金鋼的研究成果寫成了論文,在1822年提交給英國皇家學會,其中比較重要的論文是1822年發表的《

關於合金鋼

》。和論文一起交給皇家學會的,還有79塊合金鋼樣品。他煉製的合金鋼當中沒有用到錳。這是因為直到1819年,法拉第才從礦物中提取到錳,可能是由於當時獲得錳比較困難,而沒有使用錳來煉製合金鋼。

法拉第透過自己的實驗,已經認識到合金鋼的優良性質,並將其提供給sheiffeld的冶煉廠來製造刀具。原本法拉第還想開一家工廠來生產合金鋼,但是由於負責商務聯絡的合夥人詹姆士·斯塔德特於1823年去世,而在同一時期法拉第又對電磁學產生了強烈的興趣,對合金鋼的研究就到此為止了。

法拉第是第一個系統研究合金鋼並取得成就的科學家,他最早提出了向鋼中新增某些元素來增強效能的概念。當初拿到他合金鋼樣品的sheiffeld冶煉廠,後來發明了錳鋼和矽鋼,從而促進了鋼鐵冶金的全面發展。

憑法拉第在合金鋼研究方面的先驅地位,即使沒有發現

電磁感應定律

,他也稱得上是一位劃時代的偉大科學家。

科學家為了復原烏茲鋼大馬士革刀,往鋼水裡加入鉑金,奇蹟發生了

△匠人工坊手鍛大馬士革刀

法拉第對烏茲鋼大馬士革刀的研究,轉向了合金鋼,並導致合金鋼的誕生。而其他一些科學家,還在孜孜不倦地研究復原烏茲鋼大馬士革刀。

阿諾索夫

是19世紀俄羅斯著名的冶金學家,他利用金相顯微鏡研究中亞生產的布拉特鋼,透過花紋的形成機制,來逆向推理大馬士革鋼的冶煉和鍛造過程。

他於1840年左右宣稱完全複製出了古代大馬士革刀。但是阿諾索夫等19世紀科學家的原始實驗研究文獻大多缺失,因此整個20世紀,仍然有許多學者孜孜不倦地研究破解大馬士革刀之謎。

科學家為了復原烏茲鋼大馬士革刀,往鋼水裡加入鉑金,奇蹟發生了

△匠人工坊手鍛大馬士革刀

正如美國著名材料學家史密斯所說,從18世紀開始的對

大馬士革刀花紋

顯示機理的研究,促進了金屬材料製作與加工從簡單工藝走向科學,催生出了

金相學

,進而發展成為現代材料科學。

感謝您把這麼長的一篇文章讀完,能讀到這裡的基本對大馬士革刀都是真愛。

其實對於現代人來說,收藏大馬士革刀是一個門檻很高的興趣愛好。你不但要能鑑別真假,鑑賞花紋,還要了解它的工藝和歷史,還需要一定的經濟實力。最要命的是,關於大馬士革刀的製作工藝,至今有太多未解之謎,直到現在仍然爭論不休。

大馬士革刀就像一座冰山,越深入進入,就會發現它的背景知識龐大到令人驚訝。下一篇我會講到手鍛大馬士革刀。從某種意義上說,烏茲鋼大馬士革刀,也應該算作手鍛大馬士革刀的一種,喜歡的點個關注,近期更新,不要錯過!

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