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我们都知道，大马士革刀号称世界第一名刃，锻造大马士革刀所用的钢材被人们称作大马士革钢。这种表面带有花纹的神秘钢材，一直是世界各国研究和争夺的对象。在陈宝国主演的历史剧《汉武大帝》当中，汉武帝得到一把从匈奴将领那里缴获的西域宝刀。为得到这种宝刀的锻造技术，汉武帝派张骞出使西域时特地叮嘱他探寻宝刀锻造之法。   张骞有没有完成这个秘密任务？史书中并无相关记载。但是在汉武帝之后500多年的南北朝时期，确有一种特殊的刀剑材料从中亚输入到中国，这种材料就是镔铁。所谓镔铁，本来叫“宾铁”，意思是来自罽宾的铁。而罽宾恰恰是古代中亚大马士革附近的一个古国。镔铁是中国人对大马士革钢的叫法。 成吉思汗也对镔铁视若珍宝。蒙古帝国西征时，大军攻陷大马士革及周边城池，成吉思汗下令将所到之处的所有镔铁刀匠掳掠回大都，设立镔铁局，管理这些刀匠。蒙古帝国的扫荡加上之后金帐汗国在中亚实行的兵器管制政策，使得中亚兴盛了近千年的兵器锻造业彻底消亡。 实际上，不止中国人对镔铁情有独钟。早在公元13世纪，欧洲人就在十字军东征过程中见识了能够吹毛断发的阿拉伯花纹钢刀。欧洲人认为这种刀产自大马士革地区，因此称呼它为大马士革刀。 关于大马士革钢工艺的模拟试验关于大马士革钢工艺的模拟、复原试验，从大马士革刀扬名起就一直在开展。欧洲人进行过许多次模拟大马士革钢的试验，其中最著名的是电磁感应之父法拉第的“乌兹钢试验”。法拉第在英国本地钢材里添加不同的元素，然后测试性能，和乌兹钢作对比，试图通过这种方法模拟出大马士革钢。由于他忽略了大马士革刀最重要的锻造工艺，因此没能成功。但是这次试验让欧洲科学界了解到，钢材的确会因为含有不同的微量元素而具有不同的特性，由此合金钢诞生。法拉第也因此被称为“合金钢之父”。 再一次著名的大马士革钢模拟试验，发生在1970年代的美国。美国著名刀匠比尔·莫兰用折叠锻打的方式，锻造出美国第一把大马士革花纹钢刀。莫兰把这种工艺免费传授给其他的手工刀匠，并成立了美国锻造刀匠协会（简称ABS刀匠协会）。现代大马士革刀的流行，正是由美国锻造刀匠协会引领，风靡了美国刀具收藏界，进而席卷全球。现代大马士革刀成为世界顶级刀具的代名词。 许多人可能意料不到，几乎是与莫兰研究大马士革刀锻造工艺的同时，在中国也有一群人，正研究如何模拟镔铁花纹钢。这两种工艺本身就同宗同源，因此采用的模拟手段也极为相似。更出人意料的是，中国这群人还成功了！比这还出人意料的是这群人的身份，他们属于一个叫“花纹钢模拟试验小组”的机构，而这个机构隶属中国科学院！ 这次模拟试验的负责人何堂坤，毕业于广西大学矿冶系，长期在中科院自然科学史研究所从事冶金研究。试验过程和结论曾发表在1988年4月份的《锻压技术》杂志。 模拟试验小组认为，花纹钢是我国古代工匠用特殊方法生产出来、自身能显示花纹的一种铁碳合金，主要用来制作宝刀宝剑一类名贵器物。 古代花纹钢工艺历史从东汉时期，我国就已经有了关于花纹钢的记载。据曹植《宝刀斌》云，建安中，曹操命有司作宝刀五枚，曹植曾大赞其花纹形态“垂华纷之葳蕤，流翠彩之滉瀁”。曹丕《典论》记载，丕为太子时，也曾效仿曹操，命国工精炼宝剑三枚、宝刀三枚、匕首两枚、露陌刀一枚，皆是花纹刃，以花纹形态定名（因姿定名），例如宝刀“文似灵龟”的便叫“灵宝”，“采似丹露”的便叫“含章”，露陌刀花纹“状如龙纹”，便叫作“龙鳞”。
到西晋时期，傅玄《正都赋》也提到了带花纹的钢剑：“苗山之铤，铸以为剑；百劈文身，质美铭鉴”。张协在《文身刀铭》中说：“宝刀既成，穷理尽妙；繁文波回，流光电照。”此外，裴景声亦著有《文身刀铭》，想来晋代大约常制作这类文身刀剑，而且此时已经出现了花纹钢工艺的关键词——百劈文身。
宋代沈括《梦溪笔谈》卷十九中，则对花纹刃形象进行了有史以来最为具体的阐释：“古剑有湛卢、鱼肠之名；湛卢，谓其色湛湛然黑色也……鱼肠即今蟠钢剑也，又谓之松文; 取诸鱼燔熟，褫去胁，视见其肠，正如今之蟠钢剑文也。”由此可见，宋代蟠钢剑的花纹有如盘伏屈曲的鱼肠，也有如刨光后的松木纹理。
直到清代，我们仍然可以在文献中看到有关花纹钢的记载。乾隆五十一年成书的《篆刻针度》中提到了一种“马牙钢”，且当时民间还有“马牙钢”流传。之后的叶尔宽《摹印传灯》中提到一种“菊花钢”。所谓“菊花钢”，应该就是花纹像菊花一样的铁碳合金。另外据调查，近代浙江还有一种云花钢，其花纹有如云彩；本世纪三十年代时，北平和保定还有一种折花钢，其花纹或像云彩，像木纹，又像流水之波。
但在日寇占领华北之后，很多掌握折花钢技术的刀匠被强迫改锻日本刀。这里需要说明一下，大马士革刀和日本刀，都属于古代折叠锻打花纹钢刀的体系。古兵器学家周纬在《亚洲古兵器图说》一书中，把大马士革刀、日本武士刀、马来克力士剑称作亚洲三大花纹刃，由此还衍生出现在通行的“世界三大名刃”。
话接上文，在那个日寇横行的年代，确实有一些工匠不得不改锻日本刀，或者为日寇维修武士刀。此外，也有一些不愿为日寇效力的刀匠被迫改行或者远遁他乡。 成立于清末时期的保定上谷刀坊，折叠锻打工艺传承自元代镔铁局，当时专门为当地一些赫赫有名的人物打造折花钢刀。抗战爆发后，上谷刀坊被迫搬离保定，撤退到易县山区。2015年，上谷刀坊第四代传人、保定上谷冷兵器研究会秘书长张勇在当地政府支持下重开刀坊，定名为匠人工坊。截至目前，匠人工坊是国内知名度最高的大马士革花纹钢刀坊，已推出合璧、长风、鱼肠、百辟、狼牙、虎鲨、猎鹰等数十款中式花纹钢刀。
中科院花纹钢模拟试验复盘由于突遭民族劫难，到1980年代时期，花纹钢锻造在国内正处于断代期，花纹钢工艺几近失传。学术界对花纹钢工艺虽比较重视，但总的来看，学术界对其工艺原理和操作还是了解不多。花纹钢模拟试验小组面临严重的资料匮乏，只能从民间调查着手，还原花纹钢工艺。 花纹钢模拟试验小组在北京、浙江等地进行了许多调查，不过当年凡参加过或者亲眼看到过花纹钢烘炉锻制的工匠已经很难找到。另外，民间虽有少量花纹钢刀剑珍藏，但由于各种原因而不肯轻易示人。
通过不厌其烦的实地调查，小组最后终于突破重重困难，寻访到了参与过花纹钢工艺制作过程的老人——他们了解到，花纹钢是通过把铁和钢多层积叠，然后多次折叠，反复旋拧，最终锻合在一起的。  在选料方面，作为原材料的铁（低碳钢）和钢（高碳钢），含碳量必须有一定的差距，但又不能超过某个界限。一旦超过了界限，就难以完美焊合。 折叠锻打的目的，则是让低碳钢和高碳钢完美结合，以此重塑两种材料的性能，达到刚柔并济的效果；与此同时，含碳量的差距还会让刀剑上呈现出花纹。折叠锻打工艺还可以去除刀坯中的杂质，正如《说文解字》所说：“锻，小冶也。”这个过程可以令刀坯内部成分更加均匀，组织更为致密，从而使钢材表现出更好的机械性能。
在这个过程中，锻打的温度、手法和折叠次数非常关键。若加热温度过高，轻则影响花纹清晰度，重则导致晶界过少；加热温度过低，又会影响材料之间的焊合。折叠次数过多会导致花纹过细而不够清晰；锻打次数过少则花纹过于简单粗大。以初始材料两层（一层低碳钢，一层高碳钢）为例，折叠10次后便是2048层。 折叠锻打花纹钢的操作难度大，劳动强度大，且废品率非常高。哪怕是最为超群拔萃的工匠，经过千锤百炼以后，也很难保证不出一点纰漏，焊合得完美无瑕。然而一旦出现问题，所有的工作就前功尽弃。那些合格的产品，往往是十斤原料才能锻造出一斤刀剑来，损耗率极高。
完成了最为关键的折叠锻打环节，再经过淬火、回火、开型、粗磨等操作，一把花纹钢宝刀就初步制作完成了。这时候的花纹因为各种杂质影响，并不清晰。模拟试验小组用硝酸酒精溶液和稀硫酸擦洗刀身，花纹变得更加鲜明。据资料记载，北平折花刀也有用明矾酒精溶液来增强花纹效果的操作，镔铁用的则是金丝矾。这个步骤叫作“酸洗”。
通过不同的锻打手法，花纹钢模拟试验小组分别模拟出了竹叶纹、流线纹、人字纹、彩云纹等。 从工艺上看，模拟试验小组复制的花纹钢，与大马士革钢、日本刀地肌是一致的。
关于锋利性，试验小组复制的钢剑最终没有开刃，因此没有测试其锋利度。但是通过对制成品硬度和韧性的测试，理论上锋利度应该高于普通刀剑。 |
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