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泉州港,祝家开设的商铺。
“好剑,好剑呐!”祝季奢抚mo着一把青莹如玉的宝剑,就像抚mo着十六岁少女缎子般的肌肤。
家世渊源,从小到大见过的宝贝多了去,但像这样的宝剑实在没见过第二把。剑身青光莹莹如镜,屈指向剑脊上轻轻一弹,便“铮”的一声龙吟,就算古之干将莫邪,也不过如此吧?
如果把这把剑献给伯颜丞相,恐怕家族的生意就能更上一层楼了……
“楚兄,这把剑能否让与在下?小弟愿以千贯易之。”
楚风漫不经心的说:“一个失败的实验品,你要就送给你了。”
是的,百炼钢技术不过如此,在两千年前当可称雄一时,但和现代技术比起来,差距不是一点半点。仅仅是为了见识一下古代冶金技术,楚风才允许冯火山打了十把这样的剑,当了解古代所谓百炼钢技术的奥秘后,就禁止再做这种无聊的事了。冯火山和他的徒弟们得知这个消息,差点哭了,直到楚风拍胸脯保证会教给他们更好的锻剑方法。
但在祝季奢听来,简直不可思议:百炼钢已是宝刀宝剑的最高技术,按楚风的话头,似乎还有比这更好的?
他试探着说:“难道,楚兄还有更好的剑?”
“不错。”楚风让刘喜拿出了另外一柄剑。
这是怎么一柄丑剑啊,没有剑鞘、没有护手、剑柄是光秃秃的,连剑身也没有叠锻特有的云纹,而是白亮亮的一片,看上去死气沉沉,就像是块磨光了的铁片。
祝季奢一下子噎住了:“楚兄、楚兄莫非是戏耍在下?”
楚风高深莫测的笑了笑,“若是让这两柄剑互斫,祝兄以为,哪柄剑会断?”
祝季奢不忙着回答,先仔仔细细的看了那柄丑剑,确实没有百炼叠锻的痕迹,十足的一块凡铁嘛。“楚兄说笑了,小弟愿以千贯为注,赌这把百炼宝剑胜。若是小弟走眼,千贯奉上;若是侥幸,楚兄的宝剑便姓祝了,如何?”
楚风大笑一声:“看好了!”
百炼宝剑匹练也似的森森剑光,向刘喜手上的丑剑卷去,两剑相交,只听得叮噹一声响,半截儿剑尖坠于地上。
断掉的不是那把“凡铁”,而是百炼宝剑!
作为具有二十一世纪冶金知识的人,很容易发现百炼钢的几个致命缺陷。
钢的软硬,与碳素密切相关,含碳量高则硬,低则软。刀剑兵器,最理想的情况是外硬内软,外硬则刃口锋利,内软则剑身弹性好、不易折断。
偏偏百炼钢在反复锻打过程中,钢铁外层接触空气,碳被氧化,钢质因碳素降低而变软;内部不与氧气接触,碳素减少得不多。如此一来,形成外软内硬的结构,刃口软不够锋利,剑身脆硬而不够强韧。
诚然,百炼锻打有助于除去钢铁内部的渣滓,减少残留渣滓的尺寸,从而使其成分趋于均匀,组织趋于致密,细化晶粒,改善钢的性能;但含碳量分布不协调,是它不可避免的缺陷。
聪明的中国工匠用局部淬火部分解决了这个难题。钢件经过淬火,从金相学上看,维氏硬度400左右的奥氏体,转变为1000左右的马氏体,简单的说,就是变硬了。
冯火山打成钢剑,淬火时,他稳稳的平夹剑身,只把剑尖和两侧的刃部浸入水中,一阵白雾滋滋响着腾起,这样就只有锋刃部经过淬火变硬,剑脊仍然相对柔软,这样就得到了外硬内软的宝剑。
磨制、安柄、装鞘,冯火山捏着自己打造的宝剑,洋洋自得,现在,轮到楚风出手了。
“我就用这块铁炼剑吧。”
当楚风说出这句话的时候,所有的人都以为他疯了,因为那是最软的一块熟铁,拿去打锅铲都嫌软的熟铁。
“张驴儿,把那块铁给我称称,再打成铁片装到坩埚里面。把上好的木碳磨成粉,给我弄个半斤。对了,石灰也弄点细粒的。”
看看不像开玩笑,说话有条理也没疯,只好按他说的去做,张驴儿一会儿办完了事。
大家看着楚风拿块小石头,蹲在地下写写算算,很快抬起头来:“碳粉要三两半,石灰少点,都放坩埚里,给我搅匀了。”
石灰、碳粉、铁片,全装在坩埚里,像是盘披萨饼。它被送进了烘箱,哦不,是耐火砖做的坩埚炉。
底部进风,顶部烟囱抽风,煤炭堆到坩埚四周——燃料和钢铁不接触,所以使用便宜的煤炭。
点火之后四个小时,铁片完全化作了钢水,和碳粉融为一体;造渣用的石灰粒浮在钢水的表面,把磷、硫等有害物质尽可能的吸附到自己身上。
等它自然冷却,连锅端出来,把坩埚砸碎,敲掉钢渣,得到了非常纯净的钢饼。
这是碳含量被严格控制在0.77%左右的共析钢,它在红热状态下自然冷却,到723摄氏度时内部生成多边形珠光体组织,片状的铁素体和渗碳体平行排列,从金相学上看,其强度硬度和加工性能都很优秀,特别适合调质。
“从钢锭上截下一块,直接打成剑,不用百炼叠锻。”
张驴儿遵照楚风的指示,很快打出了剑型——不用百炼法,直接成型的速度快的很。
该淬火了。
张驴儿夹起钢剑,准备像师父那样局部淬火,只把剑刃放进水里。
“全放进去。”
张驴儿回头一看,楚风的神情不容置疑,他一狠心,把剑全放进水里。
“嘶—”的一声响,一半是红热的钢剑激起的水蒸气,一半是围观工人们倒抽一口凉气:刚才那打成剑的钢饼,人人都看出是举世无双的好钢,但楚风不许多层叠锻,不能成百炼钢,大家都有点惋惜;现在看到这么淬火,这剑必然发脆,一旦与其他兵刃相碰,非常容易断碎。
岂不是浪费一块好钢了么?真是暴殄天物啊!
难道,楚大人还有回天之术?大家有点不甘心,盼着楚风再出妙招。
直到楚风命令把锻炉熄灭了,众人这才死心,哀叹着慢慢散去。正在此时,只见楚风操起剑胚插到已经熄灭的炉火中,搅动几下又拿出来。
“好了,现在可以拿去打磨开锋,绝对是一柄神兵利器。”
这、这是什么意思?
张驴儿将信将疑的拿到砂轮机上,一边浇水避免退火,一边打磨开锋。不一会儿,粗磨出了锋刃,楚风急着试验,让他不用细磨了,安上个简易的剑柄就和冯火山打制的百炼宝剑互斫。
结果和祝季奢看到的那次完全相同。
冯火山的惊讶比他更甚。
百炼宝剑啊!百炼!自干将莫邪以来,制剑师的最高顶峰,就这么轻而易举的被踩在脚下了?
冯火山愣愣的看着断掉的百炼剑,一时痴了。
楚风知道原因。百炼钢加工中反复折叠锻打,层与层之间形成了氧化膜,多次折叠又造成金属疲劳,所以锋利的同时,也变得很脆,经不起大力碰撞。
而共析钢在淬火中形成坚硬的马氏体,硬度极高;他在炉火熄灭后把剑插进去,使剑身加温到500-600度,这叫做回火。淬火后回火,钢铁内部形成回火索氏体,变得更加坚固、强韧、锋利无匹。
淬火和高温回火的综合热处理工艺,叫做调质。
经过调质处理的共析钢,和百炼钢相比,在技术上超越了两千年,他们的碰撞会有什么样的结果,不言而喻。
楚风把这些知识用普通铁匠听得懂的语言,教授给这些钢铁厂工人。
大家都竖起耳朵,唯恐听漏了一个字,像冯火山这种站在本时代冶炼技术高峰的人物,更是眼前豁然开朗,觉得楚风替自己打开了一扇全新的大门。
人群后面,年轻的小学徒指指老君塑像,问身边的工友:“天哪,总督大人别是咱们祖师爷爷下凡的吧?”
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顺便说一句,现代冶金学界关于百炼钢的争议很大,有三种观点:
1.认为百炼钢是含碳低于0.5%的低碳钢或熟铁在锻打过程中加碳粉,通过渗碳提高碳含量达到0.7%左右的高碳钢。
2.认为百炼钢是含碳2%左右的高碳钢或生铁在锻打中氧化脱碳,除去碳素降低到0.7%的高碳钢。
3.认为百炼钢关键不在于碳素含量,而是反复锻打除去杂质,并细化晶粒。
猫跳认同2、3号观点的综合,首先,锻打确能除杂并消去疏松多孔的结构,3成立;其次,现代科学分析,百炼钢内部碳素高而外部低,这只能是脱碳的结果。