“只有用乌兹钢才能造出真正的大马士革刀！”，“因为乌兹钢绝产，所以大马士革刀工艺失传，现代大马士革刀全是骗人的把戏！”，只要你对大马士革刀的历史和工艺稍加关注，就不可避免地会听到有关乌兹钢的神话。的确，直到现在，在许多人心目中乌兹钢才是大马士革刀的灵魂。如果你沿着这些人的思路进一步追问，乌兹钢的“乌兹”含义是什么？它确切的产地在哪儿？没有人能给你准确的答案。
刀匠VS钢材：谁主宰了大马士革刀？
究竟是什么造就了古代大马士革刀卓越的性能和神秘的花纹？是乌兹钢吗？还是波斯工匠精湛的锻造工艺？许多年来，支持乌兹钢的“乌兹钢派”和支持波斯工匠的“工艺派”形成了两个针锋相对的阵营。乌兹钢派认为大马士革刀的性能依赖于乌兹钢，就像西湖龙井、苏州碧螺春、景德镇陶瓷、宜兴紫砂，一旦离开了那个地方特殊的土壤或者矿藏，就再也造不出在味道、韵味或者性能与原产地一样好的东西。工艺派则认为，把大马士革刀的荣耀完全归功于一种原料简直是对古代工匠的侮辱和亵渎。对于那些通过古老的锻造工艺将乌兹钢化腐朽为神奇的波斯刀匠来说，这不公平。
我是一名刀匠，确切地说是匠人工坊的创始人和首席刀匠。一些人可能因为我的身份标签而怀疑我的观点带有某种倾向性。为尽量保持内容的客观和中立，本文所引述的内容全部出自世界科技史、冶金史里有据可查的资料。通过这篇文章，你对乌兹钢和大马士革刀会有一个全新的认识。
失败的乌兹钢实验：为人类带来合金钢
十八世纪晚期，当欧洲工业革命悄然兴起，工业制造令传统钢铁暴露出很多弊端：硬度太高就会失去韧性而导致裂缝，降低硬度又无法满足对零件强度的需要。以法拉第为代表的一批欧洲科学家把目光集中到了大马士革钢上。众所周知，举世闻名的大马士革钢一直是人们印象中在硬度和韧性方面表现最好的钢材。
科学家法拉第从他的老板那里得到一块乌兹钢，当时他正在欧洲一家著名的刀企工作。法拉第认为，既然大马士革刀是由乌兹钢制成，那么它的秘密很可能就藏在乌兹钢所含有的某种特殊元素里。只要确定这种元素究竟是什么，就可以在工厂里批量化地制造大马士革钢。
法拉第为此建造了一个小型炼钢炉，把英国本地钢在炼钢炉里熔化，然后向钢液里依次添加金银铬镍硫铂等各种微量元素。
然而实验的结果并不如人意，法拉第尝试了很多种微量元素，却最终没能炼制出像大马士革刀那样兼具硬度和韧性的钢坯。
法拉第的实验没能揭开大马士革刀之谜。但这次实验却让他有了更宝贵的收获。法拉第发现在钢液里加入不同的元素，可以显著改变钢材的性能，诸如耐腐蚀，抗锈，耐高温等。法拉第把实验的样本和数据提交给了英国皇家学会，由此为人类制造合金钢开启了大门。法拉第也因此被誉为“世界合金钢之父”。
法拉第的实验仅仅把目光集中在钢铁的成分上，却忽视了钢铁内部组织结构对性能的影响，从而与破解大马士革刀之谜擦肩而过。作为一名铁匠的儿子（法拉第出生在铁匠家庭，按理说他对通过锻造改变钢铁性能并不陌生），不得不说是一种遗憾。
法拉第不是第一个研究乌兹钢的科学家。比他更早一些投入这项研究并发明了“乌兹钢”这一名词的是英国科学家皮尔森。皮尔森认为大马士革刀的原料是一种产自印度乌兹地区的钢锭（乌兹可能是一种民族化的称呼，而不是一个具体的地名），它的碳含量非常高。
皮尔森提出乌兹钢的概念，法拉第做了失败的“乌兹钢”实验，事实上把人们对大马士革刀的理解引向了歧途。直到100年后，苏联科学家才从钢铁内部构造的角度揭示了大马士革刀的真相：折叠锻打将乌兹钢变成大马士革钢。然而时过境迁，合金钢已经大量出现，人们不再像100年前那样关注大马士革钢。苏联科学家的实验结果并没有引起太多人注意，仅仅作为冶金史的一份普通成果被束之高阁。大众对于大马士革钢的理解仍然停留在法拉第时代：认为大马士革刀的性能和花纹决定于它的原材料，神秘的乌兹钢。后来一些人据此推测，正是印度乌兹钢开采殆尽，导致了大马士革刀制造业的消亡。
为了说明现代冶金领域对乌兹钢和大马士革钢的评价，我找到了一份德国基尔大学技术学院关于大马士革钢的讲义。德国人以严谨著称，德国的冶金和制造水平在国际上处于优势位置。而创办于1665年的德国基尔大学又是一所治学严谨的知名大学，其校友中共有6人获得过诺贝尔奖。希望这份相对严谨的讲义可以帮助你更清晰地认识大马士革钢。
金属加工中的大马士革钢技术
Damascus steel 大马士革钢的定义：
这是一种为了制造刀剑而采用古老方法锻造出的复合型钢。在大约800摄氏度的高温下对钢铁自身进行折叠锻打，或者把两种以上不同硬度的钢材层叠锻打。在反复的折叠和重击下，钢铁材料不是简单贴合在一起，而是通过固态反应和扩散，熔合焊接成固体的复合材料。其横截面经过酸性腐蚀，会呈现出复合型钢特有的曲折花纹。
除此以外，外界还流传着关于大马士革钢的几种观点：
第一、早期大马士革钢技术是用软性的铁与硬度很高的钢在远低于铁熔点的温度下锻造，经过固态反应，使它的硬度和弹性符合制造刀剑的需要。正确。 第二、早期锻造大马士革钢所使用的硬度很高的钢来自印度的某个固定源头，成百上千年以来这个源头一直处于垄断地位，这种钢名为“乌兹钢”。基本错误。 第三、经大马士革钢技术制成的复合型钢结合了两种锻材的性能优势，避免了其中任何一种单一材料在性能上的弱点。它很硬，但不脆，可以把刃口打磨到非常锋利而不必担心崩口或者变形。同时还能把刀剑弯曲到相当大的程度。基本正确。 第四、大马士革钢技术是在大马士革发明的。完全错误。大马士革钢只是在大马士革这个地方被欧洲人所熟知。
大马士革钢技术的几种变体：
大马士革钢所代表的是一种为了制作刀剑而通过古老工艺锻造复合型钢的技术。事实证明，这种技术曾在世界很多地区出现，原理相同，但所采用的锻造手法完全不同，因此形成大马士革钢的几种变体。
第一、把高硬度钢和富含磷的熟铁放在一起锻打，这种方法曾经在北欧出现，推测应该是受到中亚大马士革钢的影响，为了模仿中亚大马士革钢的花纹而诞生。 第二、对相同的基本材料进行折叠锻造（锻焊），这种方法也能制造性能稳定的复合型钢。日本刀主要采用这种方法制成。日本刀的锻造材料包含分拣出来的许多小块矿渣，这些矿渣的成分并不均匀，因此仍然可以把日本刀理解为多种材料结合在一起的复合锻造。 第三、 折叠锻焊技术不仅是折叠和锤击，还可以是一种更复杂的技术。大马士革刀匠会按照自己对花纹的预期进行多次扭转、分割、层叠，最终创作出只属于自己的大马士革花纹。下图是德国大师级刀匠曼弗雷德锻造的大马士革钢。
在位于斯图加特的“符腾堡市立博物馆”，我看到过法兰克王国墨洛温王朝（约公元5世纪）的一把大马士革剑。曼弗雷德为这把剑配了如下的锻造示意图。
把高碳钢和低碳钢层叠并锻打成一块复合型钢板之后，接下来还要进行扭曲。如下图所示。
经过扭转之后，把大马士革钢的一个侧面磨平，就会呈现出花纹。用酸性物质腐蚀，可以增强花纹的对比度。下图记录了一块16层的大马士革钢在不同阶段的花纹形态。图片来自李·琼斯的文章《剑中的蛇：中世纪早期剑的模式焊接》。
完成了整个折叠锻焊过程的大马士革钢通常呈现为一根金属棒，经过打磨抛光和开刃，便成为目前在收藏品时市场上价值可以和汽车媲美的大马士革刀剑。
向充满智慧的古代刀匠致敬
复杂的大马士革钢工艺并不是被特意发明的，而是古代刀匠在当时技术条件下为了提高刀剑性能而不得不采取的办法。当时的冶炼温度无法达到锻铁或者低碳钢的熔点。
折叠锻焊技术是制作高性能刀剑的极好办法，但却不是一项值得普及的制钢工艺，因为它的制造成本高到离谱。当波斯工匠仍然在通过折叠锻焊制造刀剑的时候，中国已经拥有了更先进的冶炼技术并以相对低廉的成本大量制钢。即便如此，并不影响一些权贵和富有阶层迷恋大马士革钢这种采用古老手工艺制成的刀剑。它的意义不止在于性能，还包含花纹的美感与奢侈品的荣耀。
古代刀匠大约用了1000多年的时间把折叠锻焊技术从简单模式发展到了顶峰。公元700-800年，想要锻造一块大马士革钢需要非常复杂的过程。对于我们现代人来讲，锻焊很容易理解和操作，但是这个过程在古代一点也不简单！它需要大量的知识、经验和实践，才能生产出一把“好”的折叠锻焊花纹钢刀剑。那些古代和中世纪的大马士革刀匠绝不是地位低下的体力劳动者或者野蛮人，他们是一群受过高度教育和掌握熟练技术的人！
本文作者：张勇，匠人工坊总工艺师，手工刀匠。文中配图除特别注明的以外，其他为匠人工坊折叠锻焊大马士革刀。
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