用块炼铁透碳钢制造的刀,虽然比较锋利,但仍然达不到能够“斩金断玉,削铁如泥”的程度。因为这种钢的质量还不够好,炼这种钢碳渗进的多少,分布的是否均匀,杂质除掉的程度,都非常难掌握,而且生产效率极低。
为了提高钢的质量,古代工匠从西汉中期起发明了“百炼钢”的新工艺。到现在掌握这么技艺的工匠应该不在少数吧?刘琮暗自揣测,人才啊,各方面的人才!荆州一定不能输在人才上!
所谓“百炼钢”,就是将块炼铁反复加热折叠锻打,使钢的组织致密、成份均匀,杂质减少,从而提高钢的质量。用百炼钢制成的刀剑质量很高。百炼钢的品种繁多,见于记载的有:“五炼”、“九炼”、“卅炼”、“五十炼”、“七十二炼”及“百炼”。
炼字前面这些具体数字的特定含义,研究者一般认为是指加热的次数,即炼了多少火。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”。由此可见,在三国时期,百炼钢已经相当普遍了。
百炼钢的需要越来越大,由于它的原料块炼铁的生产效率很低,冶炼出来以后必须经过“冷化”,才能得到,所以,百炼钢的发展受到限制。为了突破这种限制,刘琮必须让工匠们学会一种新的生铁炼钢技术——炒钢。
炒钢,就是把生铁加热到熔化或基本熔化之后,在熔炉中加以搅拌,借空气中的氧把生铁中所含的碳化掉,从而得到钢。因为把铁矿炼成液体,当然只能是生铁水,而在“乃后万锻”之前一定要炒成钢或熟铁才行(实际上熟铁就是含碳极低的炒钢),否则生铁是不能锻的,更甭说“万锻”了。
这是一个从铁矿石炼成生铁水,再炒出钢,最后锻造成优质兵器的全过程。炒钢的发明,是炼钢史上的一次技术革命。在欧洲,炒钢始于18世纪的英国,比中国要晚1600多年。刘琮相信一定会有工匠能够掌握这门国际领先的技术!
或许蒲元就是一个!
另外,要想锻制出能够“斩金断玉,削铁如泥”的“神刀”,最后一道工序淬火也至关重要。所谓“淬火”’,就是先把打好的钢刀放在炉火上烧红,然后立刻放入冷水中适当蘸浸,让它骤然冷却。
这样反复几次,钢刀就会变得坚韧而富有弹性了。淬火工序看起来容易,但操作起来极难掌握得恰到好处,烧热的火候、冷却的程度、水质的优劣,都有很大关系。淬火淬得不够,则刀锋不硬,容易卷刃;淬火淬过头,刀锋会变脆,容易折断;淬火淬得合适,非有极其丰富的经验不可。
史书记载,蒲元对此就非常讲究,他认为“蜀江爽烈”,适宜于淬刀,而“汉水钝弱”,不能用来淬力,涪水也不可用。他在斜谷口为诸葛亮造刀,专门派士兵到成都去取江水。由于山路崎岖,坎坷难行,所取的江水打翻了一大半,士兵们就掺入了一些活水。
水运到以后,当即就被蒲元识破了,“于是咸其惊服,称为神妙。”在1700年前,蒲元就发现了水质的优劣会影响淬火的效果,这实在是了不起的成就。而在欧洲,到近代才开始研究这个问题。
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