Re: [討論] 日本古代鍛造刀真的有如此鋒利嗎？

※ 引述《eros61204 (腫脹)》之銘言：
: ※ 引述《blaukatze (姬 泰)》之銘言：
: : ※ 引述《mofass (廢文產生器)》之銘言：
: : : 蜻蛉切
: : : 名稱的由來是在戰場中，蜻蜓飛到槍刃上時被切成兩半，因而得名
: : : https://i.imgur.com/qdEbOnV.jpg

: : : 漫畫中賭銀杏自然落下會被切開
: : : 太扯了吧？當然切不開啊
: : : 不要說古鍛造刀，現在的技術也做不出來這種東西吧（超音波刀大概可以）
: : : 日本古代鍛造刀真的有如此鋒利嗎？扯的吧？
: : 稍微科普一下，對刀具不熟悉的人常常會把鋒利度和刀具的品質畫上等號，但其實鋒利度
: : 和刀具的品質關係並不很大。
: : 切割這個動作其實就是一個物質（刀鋒）擠入另一個物質，將它分開的過程，因此影響鋒
: : 利度最主要的因素就是形狀，整把刀通過物體的時候越順暢越好，所以刀鋒的角度越小越
: : 好刀身的厚度越薄越好，如果一把刀薄如蟬翼它的切割能力會超強，但是為什麼不這麼做
: : 也很容易想像，因為強度會不夠。
: : 所以不同用途的刀具才會有不同的形狀，厨刀只會用來切割很軟的東西所以做得很薄而且
: : 沒有刀脊，斧頭則是做得非常厚刀鋒角度也很大確保撐得住衝擊，露營刀在有足夠厚的刀
: : 脊保證強度的前提下又有一定的切割能力，匕首則是除了刺殺人之外沒什麼特別好用的場
: : 合，絞切金屬的機具甚至根本沒有刀鋒。
: : 此外評價一把刀劍另一個重要的要素就是鋼材，現在評價刀具的鋼材時最常使用的三個面
: : 向是硬度、韌性、防鏽，防鏽的部分先不談，鋼材的硬度和韌性往往是相斥的。
: : 硬度越高的金屬在切割的時候自身的耗損越小也就是越不容易鈍，但是在遇到衝擊的時候
: : 容易崩刃或斷裂，相反的越軟的金屬越容易鈍，但是遇到衝擊的時候往往只會捲刃或彎曲
: : 而不會斷裂，所以要用哪種鋼材也是依用途和個人偏好而不同，有人不喜歡磨刀所以選硬
: : 的鋼材可以久久才磨一次，有人覺得刀反正都會鈍，不如用比較軟的鋼材隨意磨幾下就會
: : 非常鋒利。
: : 普遍來說，作為武器的刀劍會偏向使用韌性高的鋼材，畢竟在戰場上刀劍鈍了彎了總比斷
: : 了好，加上受限於冶金的技術，古代的刀劍通常硬度都在HRC 50以下，現在菜市場沒牌的
: : 菜刀也通常有50～55的硬度，可見古代刀劍有多軟，為什麼戰士每天坐在營火旁邊都在磨
: : 刀，就是因為他的劍真的隨便砍點什麼東西都會立刻鈍掉。
: : 世界各地的刀匠都在苦思冥想如何提升和平衡這兩種特性，阿拉伯刀匠混合不同的鋼材做
: : 成大馬士革鋼，而日本的刀匠在硬鋼中夾軟芯，因此日本刀的刀鋒硬度達到驚人的HRC 55
: : ，可以說碾壓同期的其他刀劍，兩刀對砍日本刀還真的可以把對面的刀像黏土一樣砍入，
: : 日本刀鋒利的印象也是這麼來的。但是相對的它很容易崩刃，又因為軟芯的關係沒那麼容
: : 成大馬士革鋼，而日本的刀匠在硬鋼中夾軟芯，因此日本刀的刀鋒硬度達到驚人的HRC 55
: : ，可以說碾壓同期的其他刀劍，兩刀對砍日本刀還真的可以把對面的刀像黏土一樣砍入，
: : 日本刀鋒利的印象也是這麼來的。但是相對的它很容易崩刃，又因為軟芯的關係沒那麼容
: : 易斷，ACG裡面常有激戰後呈現鋸齒狀崩刃的日本刀也是由此而來的印象，歐洲的劍雖然
: : 也會有崩口但是更像是刀刃被砍入或是捲刃的缺口，我們也很少看到歐洲的劍像日本刀那
: : 樣刀刃整片整片崩落斷成鋸齒狀的影像。
: : 所以說刀刃的鋒利度和這把刀的品質關係不是那麼大，鋒利度只和形狀和硬度有關，如果
: : 可以把鑽石磨成一把厨刀它的鋒利度一定無與倫比，但是拿它砍任何東西八成會離開斷裂
: : ，這也是陶瓷刀始終無法取代金屬刀的原因。
: : 至於現代最新的冶金技術做出來的刀具怎麼樣呢，現在的冶金技術可以讓鋼材在擁有極高
: : 韌性的情況下達到HRC 60～65的硬度，可以拿它去砍磚頭都只會有小小的捲刃。
: : 你可以想像古代人如果和你一起行動，看到你帶的刀東砍西砍兩三天都不會鈍，不小心砍
: : 到硬物也只是稍微捲刃，甚至完全不用塗油保養也不會生鏽的時候會有多麼震驚，一定覺
: : 得這是真正的神兵利器啊，唯一的缺點就是當它真的鈍了的時候你要去打磨會磨到很想死
: : 而已。
: : -----
: : Sent from JPTT on my Samsung SM-S9180.
: 想不到在西洽也能遇到同樣對刀劍類也有興趣的專家
: 主要補充一下
: 看到下面推文有在討論鍛造技術的優與裂
: 首先
: 「edge weapon（切刃型武器 ）」
: 跟一個民族的文化以及
: 該文化座落於哪裡有著相當高程度的影響
: 以日本為例
: 在日本古早時代能出土的基本都是黃砂礦
: 非常難找到純鐵礦或是更好提煉的礦砂
: 在煉金技術尚未成熟之前
: 使用黃砂提煉出來的鐵礦成分會非常複雜
: 在現代我們通稱「髒鐵」
: 也就是內裡成分不明，或是不純的鐵
: 髒鐵提純可以透過兩種方式
: 一種是使用純度極高的煤炭將髒鐵融成非常高溫的鐵水
: 可以暫且稱為「高溫提純」
: 鐵的熔點通常抓1140攝氏度
: 該方法需要將溫度更往上加溫至1400～2100攝氏
: 這目的在於透過熔融大部分的髒鐵內部合金元素成為液體狀
: 讓它們彼此透過密度的高低
: 從而分層出來做物理提純
: 該方法的限制就是需要非常純的煤炭
: 以及保溫性良好的爐
: 所以此法有2大問題
: 1. 產地受限
: 2. 產量稀少
: 主要因為高純度煤炭的產量問題
: 以及高爐的技術優劣
: 在技術尚未成熟之前
: 通常會遵循爐子越小越容易將溫度升高的原則製作
: 第二種方法是「鍛打提純」
: 該方法透過不斷的鍛打鋼材本身
: 使其產生形變
: 藉此將塑性變性能力較差的元素排除
: 例如，非金屬礦物
: 但金屬類型的雜質（銅、鋁、鎂、錫等）無法透過該方式提純
: 所以「高溫提純」與「鍛打提純」的最大差異
: 就是鐵純度以及產量的差異
: 而鐵純度的差異影響的是前文強調的熱處理的好壞
: 「高溫提純」出來的「純鐵」在熱處理上面的條件相對簡單非常多
: 「鍛打提純」的「純鐵」則因為會保留大量的金屬混成物
: 所以在熱處理上面相當難預判且硬化困難
: 產量則是影響它們的用途，高溫提純的產量較鍛打提純的產量少
: 因此這兩種不同的提純方式
: 也透過日本文化的創意
: 發展出了「刃金（高溫提純）」與「心鐵、包鐵（純打提純）」
: 顧名思義容易硬化的鐵因為產量少
: 那就只放在切割面上
: 不容易硬化的軟鐵，就放在支撐的部分
: 所以才出現了武士刀這樣在世界中獨樹一格的切刃型武器
: 但也因為武士刀
: 日本的鍛造技術發展也不斷受限
: 該受限取決於起點與終點
: 起點是純度高的鐵取得困難
: 終點是用途的上限也不高
: 所以鍛造技術相對於歐洲能把純鐵拿來當裝飾（籠手）塑形
: 是有很大一段差距的
: 但日本在髒鐵提純的煉金技術則是相當值得一提
: 這也是為什麼到了現代
: 即便日本刀在實戰上的應用不佳
: 它的武器地位卻如此之高
: 因為它代表的是一個民族、一個文化對於這片土地給他們的考驗
: 給出的最棒的答案
: 當然再加上動畫裡面的文化渲染極強
: 也是不爭的事實
: -----
: Sent from JPTT on my iPhone

https://i.imgur.com/oJ7dzdb.jpg
這位版友推文中提到的細節就相當重要
主要提到了2種不同意義層面的限制
1. 技術限制
2. 用途限制
在日本刀本身鍛造的特徵
它是由多種不同的鐵黏合而成
這個「黏合」實際上是所謂金相中「晶粒」的結合產生的結果
各位版友可以把「晶粒」想像成火鍋中，湯表層浮起的油膜
相信各位都試過
將油膜透過筷子或是其他餐具
結合在一起
這個晶粒「結合」的過程，就可以想像成這樣
當然實際不太一樣
而在「結合」之前
油膜跟油膜之間貼合
但仍有明確的「界線」
這個「界線」稱之為「晶界」
而結合的條件
就是將「晶粒」之間的「晶界」打破所需要的能量
其為
1. 熱能
2. 外力
兩者都可獨立做到，但合在一起就是事半功倍
所以所謂的鍛造
就是有時我們追番的時候
吃著小火鍋，同時閒著沒事玩玩戳油膜的行為
重點在於「結合」的難處是什麼
在於鋼胚經過摺疊、堆疊時
這些細微的「晶粒」結合率一旦不好
就會出現鋼胚分離的缺陷
那在延展鋼胚長度（直線拉伸）的時候
這不是太大的問題
只要盡可能把結合率較差的一段鍛打到尾段切除即可
但彎曲就不同了
各位可以嘗試在黏土上抹油之後摺疊
摺疊後拉伸
拉伸後彎曲
黏土會立刻從油膜處分離，出現裂縫
原因在於彎曲鋼胚本身相當考驗材料本身的「結合率」
而在鍛造技術不純熟的時代
「結合率」可以說與「純度」是一樣的東西
鐵中含有的雜質
會直接性的提高鐵與鐵之間，突破晶界的難度
更何況是由成分本就不同的多種鋼胚結合的玉鋼
所以技術限制上，做直刀的成功率，遠大於做彎曲的刀身
這就是版友提到的其中一種假說
認為日本並不需要過度彎曲刀身的其中一種假說
而輔佐這類假說成為其中一種主流的原因
也正是版友提到的
2. 用途限制
因為在使用上，該刀具需要改良或是嚴重到必須重新設計的情況幾乎沒有
那何必要往產刀量較低的製程走呢？
但這樣的假說僅放於日本感覺站不太住腳
所以就必須考慮到其他地區的文化發展來作為佐證
譬如說歐洲
歐洲的「切刃型武器」變化
單從外觀可以說完全沒有邏輯
從羅馬時代最佳化的水滴型
中世紀普遍的長劍
到最後完全極端化的迅捷劍
中間歷經了各式各樣的文化變遷
其中最大的變因之一
就是「全金屬鈑甲」帶來的高生存率
直接性的影響後續時代軍隊配給的裝備
甚至到戰略上的異變
所以歐洲的兵器必須要五花八門的不斷變化
並隨著這些變化
衍生出步兵衝鋒、騎士主力、決鬥至上等不同時代流行的戰鬥文化
每一個時代流行的作戰風格不同，流行的武器就不同
但日本有這樣的歷史性需求嗎
並不常見，最具特徵的就是西化的開始
但那時早已開始走向脫離冷兵器的發展，也就更不可能會將心力著重在切刃型武器的改良所以刀、劍本身要考量的組成要素相當多元
這也是為什麼會有這麼多人依舊對這些不在使用的武器如此傾心
因為這些鐵塊蘊含著不同文化、地區、民族的歷史
日本刀為何能夠代表日本
因為它的不變性貫穿整個海島的歷史
同時證明了土地並不會是阻止民族發展的原因
也在刀上留下這個文化強大的韌性
而歐洲的多樣武器如同一封留給後人的史記
每一段歷史都有專屬於這個時代獨有的刀劍
如同那片土地多樣的地形與交錯複雜的人文風情
所以武器的歷史得於不同的地區、文化、民族影響
並沒有一定的優劣，只有人對於它們的鍾愛與熱情
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※ 發信站: 批踢踢實業坊(ptt.cc), 來自: 223.139.230.155 (臺灣)

這個比較像是陷阱命題，單看使用的鋼材成分其實意義不大，微觀的「金相」才是關鍵，「金相」是指金屬在「晶粒」等級的維度中所「成相」的結構，同樣是中碳鋼是「肥粒鐵」的金相會比「雪明碳鐵」更軟，而「麻田散鐵」又會是比前者更硬，而同一個鋼胚，可以因為鍛打的1.力量、2.次數、3.形變量以及加熱過程中的1.溫度高低、2.升降溫曲線、3.加熱的均勻程度而導致鋼胚在不同的位置會有不同的相成分，因此是不是「均質」材料，在高端應用中算是假命題，「均質」是方便我們控制金相成分的其中一個條件，但即便是「非均質」鋼胚也可以控制相成分的變化，藉 此得到跟武士刀一樣的概念，取決於加工技術的成熟度而已，舉例1.局部熱處理、2.油焠或沙淬、鹽浴以上方法只要知道使用辦法，都可以解決兼具硬度與韌性的需求

這個有點趨近於倖存者誤差，原因在於前文中提到過，要結合不同元素成分的鋼胚技術難度相對較高，因此可以假定有穩定使用烏茲鋼經驗的鍛造者技術較好，因此並不能算是烏茲鋼是功臣，而是剛好技術較好的鍛造者普遍願意使用烏茲鋼做為成品展現

※ 編輯: eros61204 (111.242.99.88 臺灣), 09/13/2023 21:38:14 ※ 編輯: eros61204 (111.242.99.88 臺灣), 09/13/2023 21:49:07