製作武士刀的日本“玉鋼”效能怎麼樣？本文詳細剖析其真實效能！

特級鋼材做刀好不好

說起咱們的鄰國——日本，相信大家一定對結合了日本歷史和文化的著名特產——武士刀不陌生，一些對此感興趣的朋友也一定聽說過一個專有名詞——玉鋼（Tamahagene）！

武士刀

這種日本所謂的玉鋼就是製作傳統日本武士刀的材料鋼，又稱為“和鋼”，它本質是一種用日本傳統方法制作而成的“海綿鐵”，而這些海綿鐵經過匠人們的精心挑選、打製之後就變成可以製作武士刀的玉鋼！

玉鋼塊

玉鋼是一種在刀劍收藏界久負盛名的鋼材，擁有極為濃重的傳奇色彩！人們將以玉鋼為原材料製作而成的武士刀，視為血統純正！很多人都相信玉鋼是一種效能遠超現代鋼鐵的鋼材，擁有極為優異的特性，如此才能讓武士刀擁有無可比擬的殺傷力，但事實可能與大家想的有點不對勁……

下面我來給大家詳細介紹標準玉鋼的製作方法！大家一看便知！求關注~

現代的冶鐵法一般是將鐵礦石、焦炭和石灰石等原料按比例放入高爐內，然後使用工業鼓風機等裝置將爐溫提升到2000攝氏度左右，利用高溫將鐵礦石融化成液態，從而製作出生鐵，之後再調整生鐵裡的雜質含量和碳含量，最後製成出用於各種不同用途的鋼種。

而日本古代冶煉玉鋼則是一件很麻煩的事，需要耗費大量的時間和原料！以什麼鐵砂為原料、玉鋼的純度為多少，都取決於工匠的經驗和直覺！這種傳統方法在日本被稱為

踏鞴冶鐵法（低溫冶煉法），有時還被細分為“鉧押し法”和“銑押し法”

，但兩者的差別並不是很大，都是使用木炭和鐵砂作為原料，並用簡單的鼓風裝置為熔爐供風，因此其爐內溫度達不到鐵的完全溶解溫度（1538℃以上），根本無法像現代高爐那樣將鐵礦石溶解為液態。

博物館復原的踏鞴爐，兩側有用於踩踏的風箱

這種日本傳統的踏鞴冶鐵法具體操作如下：

第一步，準備原材料：主要為鐵砂和木炭。

1。製作玉鋼的鐵砂，是一種出產於礦區河床的砂石狀鐵礦石，有赤目鐵砂（akome）和真砂鐵砂（masa）等種類，其中真砂鐵砂的質量最好，可以冶煉出更優質的玉鋼，不過這些鐵砂的本質其實就是含有微量硫、磷、鈦等雜質的四氧化三鐵。

出產鐵礦砂的河床

日本人會使用如同淘金一樣的方法，從河床上挖出沉澱的淤泥，然後使用“淘金盆”將較輕的泥沙淘掉，以此獲得鐵砂。

使用淘金盆淘洗淤泥中的礦砂

一些匠人還會專門在河流上建造“礦田”以截留下河水中的礦砂（礦田類似於四周有田埂的稻田），然後將礦田裡的鐵砂挖出，進行仔細的淘洗，之後放在乾淨的地面上進行晾曬。

礦田設計圖，呈階梯狀分佈

日本人會在河流上製作這種礦田，以截留河水中的鐵砂

這些製作玉鋼的鐵礦砂哪怕在日本都屬於比較珍惜的存在，只出產於少數幾個地區，如岡山縣、金澤縣和島根縣等地（各地鐵砂的性質不同），而這些鐵砂相較於普通的鐵礦石，其含鐵量更高，內含的硫、磷等雜質也更少（雜質過多會使鋼鐵變脆）。

正在晾曬的鐵砂

2。日本人制作玉鋼必須要用木炭作為燃料和還原劑，因為日本古代應用煤炭的歷史較晚，而且煤炭內含的雜質會影響玉鋼的品質，故不能製作玉鋼！

木炭對製作玉鋼很重要，日本的“大名”們為了應付頻繁的戰爭，甚至不得不將木炭作為戰略物資進行大量儲存，比如源賴朝之所以在鎌倉開設幕府，很大一部分原因就是因為鎌倉不但是砂鐵的產地（錢洗川），其附近地區還高產木炭！而這些可以製作武器的原材料就是徵夷大將軍開創武家統治的堅實基礎！

普通木炭

日本最初使用一種叫做“松炭”（松樹悶燒而成）的木炭作為冶煉玉鋼的燃料，但這種燃料因為燃燒時間太短，所以後來被淘汰掉了，轉而使用起“佐倉炭”，但這種木炭的燃燒時間和溫度也還是不夠理想，所以日本人繼續對木炭進行了長時間改進，終於在江戶時代初期，發明了一種以槲木（毛竹、烏岡櫟或青岡木等生長週期長的樹木也可以）為原料燒成的木炭——“備長炭”，這種木炭可以長時間保持低溫燃燒，至此製作玉鋼的燃料問題才算徹底解決。

烏岡櫟

ps：備長炭的燒製工藝據說極為複雜，對木材原料的選擇和炭窯的建造有很高的要求，而且生產週期也比較長，不過備長炭的質量很好，炭塊上少有裂紋，斷面有金屬光澤，敲擊後能發出清脆的聲音，還相當的耐燒！後來備長炭還成了日本料理中的高階燃料，會應用到蒲燒鰻（即烤鰻）、燒魚（烤魚）、燒鳥（烤雞）以及煮物（紅燒）等食物的烤制中。

備長炭

第二步，準備日本的傳統冶鐵爐——踏鞴爐。

冶煉玉鋼需要使用日本傳統鍊鐵爐，這種冶鐵爐叫做“踏鞴”，也叫“踩風箱”，其中踏指的是用腳踩，鞴（如天平鞴等）則是日本的一種鼓風裝置名稱，現在這種冶鐵方式應該稱之為“腳踏式風車制鐵技術”最合適。

日本古畫上的踏鞴爐，人踩著的就是一種風箱

踏鞴爐的效率較低，而且也有很多種類，比如日本鎌倉時代之前使用的“野踏鞴”等，但日本早期冶鐵爐的資料太少，所以我今天給大家介紹一種日本人經過多年改進的踏鞴爐。

ps：野踏鞴的爐內溫度比後世的踏鞴爐溫度更不穩定，因此對冶煉效率提升不大，不過，據說野踏鞴爐內溫度不好的時候反而更容易製作出優質的玉鋼。

踏鞴爐設計圖

踏鞴爐使用耐高溫的粘土製作，外部為長方體，但內部呈漏斗狀。一般長3米，高1至2米，寬1米，爐壁厚度在200-400毫米左右，在熔爐的底部除了有兩個較大的通風口（通風、排渣）外，還有一排或數排嬰兒拳頭大小的進風口，兩側還有專門為爐內供氣的風箱（天平鞴）。

踏鞴爐的地面建築

踏鞴爐的地下結構剖面圖，地面上看不見

踏鞴爐的地上建築較為簡單，但其地下建築的構造卻有些複雜！其爐體下方有一個深達三米的防潮層（木床），由層層的灰燼、大石塊、砂礫和木炭等將鍊鐵爐離地架高，而且防潮層的兩側還有兩個通風道（小舟）隔溫，以防止溼氣滲入爐內，因為若有溼氣從地下滲入熔爐內，其溫度就會下降，進而毀掉爐內的玉鋼。

踏鞴爐構造示意圖，底部有深達三米的防潮層

第三步，點火燒製玉鋼！

1。首先在踏鞴爐內用普通的木炭進行預熱，烘乾其內部的溼氣，然後將已經晾曬多天的鐵砂和木炭一層一層地互動鋪在爐內，接著就可以點火，並鼓風了。

鐵砂

2。當熔爐開始熊熊燃燒後，往熔爐內投入少量按比例配置的木炭和鐵砂混合物（有資料顯示是五五開，但也有的資料上說木炭比例高於鐵砂）。

往熔爐內倒入木炭

使用這種古老方法極為累人，效率也低，每次冶煉玉鋼期間，最少需要3個人每天24小時的小心伺候熔爐三天，期間匠人們的休息很少，他們不但要對熔爐保持高度警惕，防止發生意外，還要每隔20到30分鐘就要往爐內加一些鐵砂、木炭或它們的混合物。

警惕注視著熔爐的匠人

加入鐵砂、木炭

3。在熔爐熊熊燃燒大概一個小時後，鐵砂會因為自身重量而逐漸沉到熔爐的底部，那些擁有多年冶煉經驗的匠人只需要用耳朵聽爐火的聲音就能判斷爐內的燃燒情況，並視情況增加或減少原料投入。

熊熊燃燒的踏鞴爐

4。匠人們要及時疏通踏鞴爐底部的進風口，以防止它被融化的礦渣堵住。

疏通底部的進氣口

5。匠人透過熔爐底部火焰的顏色變化，來檢查鐵砂是否已經變成玉鋼，其具體顏色標準是啥，目前還沒有找到相關資料。

匠人透過熔爐底部兩個較大的進氣孔觀察熔爐內部

一般情況下，爐內的溫度根本達不到1500℃，只能保持在1200℃~1400℃之間，所以鐵礦石不會溶解成鐵水，但鐵砂內的雜質溶解溫度較低，會變成液體流動，而鐵的溶解度高，在熔爐內不會變成液態流動，只會在熔爐的底部聚整合團。

將從通風口流出的礦渣清除掉

鐵砂內的鐵元素透過木炭燃燒產生的一氧化碳還原成鐵，這個過程中，鐵砂會融化自身的雜質，並和一氧化碳發生滲碳反應，形成鐵碳合金，由於是低溫固態冶煉，所以此時還原的鐵無法完全融化成液態，一直處於半固半液狀態，許多雜質還不能分離，模樣和海綿一樣成多孔狀，故又稱“海綿鐵”。

熔爐內部想象圖

海綿鐵內含的非金屬夾雜物不會象液態冶煉那樣變成爐渣而漂浮分離出來，而且匠人有時還會往爐內加入一些石英粉幫助鐵砂產生爐渣，使這種海綿鐵的非金屬夾雜非常的嚴重，所以接下來還要進行很多減少雜質的操作。

ps：我找到一個日本冶煉玉鋼時使用木炭、鐵砂的比例和出產量記載，資料上顯示，日本匠人會在冶煉玉鋼的三天裡往踏鞴爐內倒入大約8噸砂鐵和13噸木炭，以及少量助燃劑，但這麼多原料最後只能冶煉出大約2噸重的粗鋼（並不只有玉鋼）！而就算是經驗最豐富的老匠人也無法確保練出來的玉鋼質量就能用於製作武士刀。

日本古畫上的冶煉玉鋼場景

第四步，將冶煉好的鐵料從熔爐中取出。

1。在開始鍊鐵的72小時後，將已經不堪使用的熔爐爐壁敲碎，因為爐內炙熱的溫度會慢慢熔化鍊鐵爐的內壁，使其由最初的200-400mm縮減到50-100mm，所以無法再繼續使用，之後再製作玉鋼，需要重新搭建。

冶煉玉鋼完成，砸開踏鞴爐

2。忍受著高溫的侵襲（會灼傷面板）使用木耙等工具扒開還燃著的木炭堆，從熔爐底部挖出一塊名為“粗鋼”（鉧）的塊狀物。

使用木耙等工具扒開還燃著的木炭堆，找出鐵料

3。粗鋼模樣很像熔岩，但這種粗鋼並不是玉鋼！

一大塊粗鋼

因為粗鋼中除了含有玉鋼外，還有很多的雜質和生鐵、純鐵等不合格的鐵料，需要匠人憑藉經驗從中挑選出純度高的玉鋼。

冶煉得到的鉧，不光只有玉鋼，還有純鐵等雜質夾雜

玉鋼本質是碳素鋼，它的性質介於硬而脆的生鐵和柔軟的純鐵之間，內含微量的碳元素約為1～1。7%左右（好的玉鋼含碳量不應超過1。5%），其含碳量取決於爐內的一氧化碳含量和加熱時間，但分佈不均勻，需要進一步加工。

經過如此多的操作以後，玉鋼的價值顯得彌足珍貴，其價值能高出現代成品鋼五十倍以上，而且這時的玉鋼還只是含有很多雜質的鋼塊，還需要經過多次去雜工作才能製作成鋼材。

據說如今日本的匠人們每年只使用傳統方法制作大約2噸玉鋼，並售賣給最出類拔萃的刀匠使用，除此之外的其他人很難得到標準意義上的傳統玉鋼（日本現在有很多現代方法制作的玉鋼，價值較低）。

得到玉鋼塊的刀匠

第五步，拆分粗鋼。

將原始粗鋼趁熱敲打成小塊，並浸水冷卻，將其拆分開來，供匠人們觀察、挑選，由他們憑藉經驗仔細選出最合適的玉鋼來製作鋼材。

玉鋼塊

刀匠能根據鋼塊的顏色估測碳含量，並會找出那些帶著亮銀色的沉重鋼塊，然後看玉鋼塊邊緣的碳化程度，若鋼塊不但粗糙還夾帶灰黑色碎屑，那就是不合格產品，不能使用。

檢查玉鋼塊

第六步，加工玉鋼塊。

接下來要透過一種被稱為“水減”的熱處理技術去除玉鋼內的雜質，並進一步分揀含碳量不同的玉鋼塊，這種技術類似於淬火，但兩者的目的不同。

透過水減工藝，讓鐵餅碎裂

1。匠人會首先將玉鋼塊加熱，然後捶打成厚度約為5mm的薄片，接著將鋼片放入水中急速冷卻，遇水後的玉鋼塊各部分會在急速冷卻下因含碳量不同而產生不同的內應力，並出現碎裂。

ps：進行這一操作要對加熱時間和溫度把握得當，要採用較低的淬火溫度和較短的加熱時間。

將玉鋼塊加熱鍛打成鐵餅

將玉鋼塊捶打成小薄片

2。接著進行下一步名為“小割”的工序，即將鐵餅敲碎成2到3cm長短的小鋼塊，這種將鐵餅敲碎成小塊的方法，能有效的分離鋼片中的非金屬夾雜物，因為破碎總是會發生在非金屬夾雜物形成的缺陷處。

將玉鋼薄片分割成小鐵餅

3。仔細檢查碎裂成小鐵餅狀的玉鋼塊，從中選出硬鋼和軟鋼，挑選的標準是看其破碎的平整與否（較硬的鋼塊破碎的比較平整）。也有的刀匠會透過測試玉鋼的彈性和斷面光澤來判斷其碳含量（碳含量多的為硬鋼，碳含量少的則為軟鋼）。

分解成小鐵餅狀的玉鋼

第七步，將挑選好的玉鋼塊加工成整體。

1接著將這些挑選好的破碎鋼塊像拼立體拼圖一樣分別在兩個鋼託上堆立成兩堆。

將挑選好的破碎鋼塊像拼立體拼圖一樣分別堆立在鋼託上

將挑選好的破碎鋼塊像拼立體拼圖一樣分別堆立在鋼託上

2。每一堆都用一張或數張紙包住（紙上常常寫著一些祈禱文）。

3。再往鐵堆上抹薄薄一層粘土液和草木灰，以防止鋼塊氧化。

抹上粘土液

粘上草木灰

4。然後重新將鋼塊放進鍛鐵爐內加熱到1300攝氏度以上（白熱）。

5。將加熱後的鐵塊快速從爐中取出鍛打，其溫度下降時再將其放回鍛鐵爐內加熱，然後再取出鍛打，因為溫度一旦下降，鋼塊就無法合為一體，如此迴圈往復，直到分離的玉鋼片重新變成整體。

將加熱後的鐵塊快速從爐中取出鍛打

分離的玉鋼片在鍛打下重新變成整體

6。將已經合成一大塊的玉鋼進行摺疊鍛打（摺疊鍛打能混合玉鋼中的鐵與鋼），使其徹底變成整體。

摺疊鍛打鋼塊

在不斷的加熱和摺疊鍛打下，玉鋼內的雜質會被“擠”到表面形成氧化層脫落或因為自身缺少塑性而脫落，而玉鋼塊內的金屬結構和碳元素則會在多次摺疊鍛打中變得均勻分佈！

摺疊鍛打玉鋼塊

這一點很重要，因為碳元素的吸震力可以承受極大的力道，對武士刀的質量影響很大！但最終成品的重量會比原料減輕一半，並最終形成一整塊鍛鋼（碳素鋼），這種消耗現象在世界各地都很常見，如中國古代使用粗鐵製作精鋼時，往往需要耗費十倍數量的粗鐵。

ps：鋼塊並不是摺疊鍛打的次數越多越好，因為摺疊鍛打次數過多會出現脫碳現象，會從鋼變成柔軟的熟鐵！摺疊鍛打十幾次後，每一釐米厚的鋼就能有5000多層次，這些層次形成紋理的叫做“地肌”。

摺疊鍛打鋼塊可以調整碳元素的分佈

如此兩塊不同性質的玉鋼就製作好了！

這篇文章看下來，相信大家對玉鋼的本質就有一定的認識了吧？其本質就是一種在低溫熔爐中冶煉出來的海綿鐵，這種低效率冶煉方法在很多文明中都有，比如我之前介紹的黑人鍊鐵法就類似這種（黑人跨入鐵器時代的關鍵！揭秘兩千年前的黑人冶鐵術，包教不包會）。雖然玉鋼跟其他古代鋼鐵相比，確實有其亮點，但下次再遇到有人不明情況瞎吹玉鋼比現代鋼優秀，大家笑笑就好。

其實，很多刀劍收藏者如此看重“玉鋼武士刀”很大一部分原因是出於對日本傳統技藝和歷史文化情懷的尊重，畢竟日本是一個能將所有技藝上升為“道”或精神準則的國度！所以他們推崇傳統方法制作的玉鋼很正常，但要是有人不顧事實真相，繼續神吹傳統玉鋼武士刀就有點過了！

這裡必須插句題外話：日本古代製作的武士刀很多都不是用玉鋼製作的，而是使用的外國進口貨！也就是日本人古書上記載的“舶來鐵”和“南蠻鐵”，畢竟日本是一個資源貧乏的島國，他們雖然不缺少金、銀、銅等貴金屬，但他們特別缺少富鐵礦！當“日本戰國時代”的戰爭號角被吹起之後，武器的需求量暴增，製作武器的鋼鐵材料需求也隨之暴增，所以各國商人從中國、東南亞、印度、葡萄牙和西班牙等地收購鋼鐵（或走私、搶劫），然後販賣到日本以獲取利潤，其中來自中國的鋼鐵還佔大頭（生鐵、炒鋼、灌鋼等）！如此才推動著日本的戰爭越演越烈！

日本古代各時間段使用的制刀原料和刀類的通稱

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