低温冶炼、锻造和淬火技艺的颠峰之作——日本武士刀

　　日本刀，和前面所说的其他三大名刃都有所不同，无论是从材料的获取还是其锻造及热处理技术上看，它都是一种非常独特且个性鲜明的兵器。

　　自汉代起，中国的各种技术和物品开始不断流入日本，随着越来越先进的钢铁冶炼技术及造刀术的传入，刀剑制造技术在日本经过一定时间的发展后，最终在这个岛国上稳定下来，并发展成独特的日本刀制造体系。即使到现在，其与五、六百年前的日本刀体系也没太大的变化。说日本刀制造，就不能不说的是制造日本刀的原材料，尤其是其中被传说得神乎其神的“玉钢”，是必须要讲清楚的，只有这样，我们才能进一步了解日本刀的独特之处。

　　就目前掌握的资料看，学界——主要是日本学界的主流观点，大多认为中国江南一带先进的炼钢技术，约在公元6年左右开始流入日本。之后经过了一千余年的本土发展，再伴随日本遣隋使、遣唐使等带回的中国大陆隋唐刀热处理法的传来，最终形成了制造日本刀所特有的炼钢法和制刀技艺。

　　中国早期的炼钢术——炒钢法，大致有三种形式，即单室式炒炼、双室式炒炼、串联式炒炼。而从冶炼炉的构造和工艺流程上看，日本在新新刀时期前广泛采用的踏鞴（Tatara）炼钢法，冶炼炉的结构和原理实际上和中国炒钢的单室炒炼法基本就是同一种技术。

　　但中国在西汉之后，开始使用经过初步冶炼得来的生铁为原料，再以炒钢法获取钢铁原材料，不再使用直接自矿石中取得的块炼铁来锻造刀剑产品。并且中国的单室式炒炼在燃料中逐渐开始使用高温燃料——煤炭。

　　而日本则因为地质和地理环境等问题，一直都以木炭为主要燃料，在很长一段时间内，他们都未使用其它更理想的高温燃料，也未在这方面有大的发展，是以当时的炉火温度最高只能达到摄氏1150度左右，远不能达到摄氏1535度的纯铁熔点，虽说含有杂质的矿石熔点要比纯铁低不少，但在这么低的温度下，铁矿石依然是很难完全融化的。也因此当时的日本人为了获取理想的材料并炼去其中的杂质，在冶炼原材料上使用了表面积远大于大块矿石的砂铁，以求能更好地融化矿石，但同时炼制的时间也变得相当长，常常需要三天三夜甚至七天的不间断熔炼。

　　只是他们虽然使用的是与中国炒钢单室炒炼法差不多的冶炼炉及制造流程，但因为原料不是生铁，而是铁矿石，之后也没有再行炒炼，所以炼出来的产品还是块炼铁。

　　这种低温冶炼法炼出来的成品，是一种不规则、通体多孔呈海绵状的块状钢铁，一般称其为“海绵铁”，这和我国古代最早炼制出来的块炼铁，本质上是同一产品。

　　日本冶炼师们在冶炼时，会先把砂铁放入炼钢炉，然后加入特制的木炭，再开始进行冶炼。由于他们使用的是木炭，而不是煤炭和焦炭，所以温度受到限制，其炉温无法获得大幅度提高，这对钢材的纯度及产生的成材形状和性能，还有最终的用途，都产生了相当大也相当重要的影响。

　　日本这种踏鞴（Tatara）炼钢法，如果再细分的话，还可以分为两个分支，一种叫鉧押法（Kura），另一种为铣押法（Zuku）。

　　鉧押法是以砂铁为原料的一种炼钢法，也见于私人小型冶炼。如有些地区会采用一种名为“真砂”（Masa）的砂铁为主要材料，这种产于日本本洲西部的“中国”地区的名为“真砂”的砂铁，要比一般铁矿石所含的锰、磷等杂质少，所以炼制出来的钢材纯度比较高。

　　按照日本的有关记载，使用这种冶炼法，大约每3400贯（1）砂铁和3400贯木炭，可以炼出300贯钢，400贯生铁和250贯熟铁，其中那300贯钢，就是制造日本刀的主要材料之一“皮铁”（Kawatetsu）的原材料。

　　（1）贯：日本江户时代的重量单位。1贯＝1000匁＝10000分。匁旧作钱、泉，依其发音（もんめ）又作目，1匁等于今制 3.759克。

　　由此可见，日本刀用钢的出产率和产量非常低，共需大约26.7吨的原材料，才能炼制出1吨成品钢，因此即便不计算其中的人工，光是原料成本都是相当高的。事实上，这种冶炼法也确实是一种效率底下比较原始的冶炼法，单纯从生产效率上看，相当不经济，而且对木材的消耗也极其庞大。幸亏日本是个森林资源丰富的多山国家，不然的话，只怕几百年的采伐全国就要被搞成沙漠了。

　　至于铣押法（Zuku），一般为大型商业冶炼采用，冶炼工场使用的是一种叫“赤目”（Akome）砂铁原料，由于原材料和冶炼方法不同，所以铣押法得到的成品要少些，大约26.7吨的矿石和燃料，只能炼出 0.8 吨可以用于日本刀制造的成品，其产品相当于我们国古代的白口铁，其它成品还有“左下铁”、“庖丁铁”等等。能直接用于制造日本刀的另一主要原材料“芯铁”(Shintetsu) ，就大多来源于这种冶炼法。

　　这两种冶炼法，事实上其操作原理和流程都比较接近，相对而言，铣押法要略微先进些，这两种冶炼法的产品，日本称鉧铁（海绵铁）和铣铁（即我国古代的白口铁）。

　　要注意的是，在使用鉧押法冶炼完之后，得到的鉧铁并不是整块可以使用的成品，这是一种大块的品质不均匀的海绵状钢铁制成品，冶炼师需要用大锤把这种钢铁块敲碎，然后将碎块仔细地分门别类，这个时候可以直接将部分材料拿去制造日本刀，也可以进一步加工冶炼，分别得到玉钢、破面、铁滓、左下铁、庖丁铁等各种成品料再予以分别使用。这其中，可以用来制造日本刀的原材料一般不超过三种。事实上，日本的这种冶炼技术，从科技进步角度看，是相当落后的。

　　综合日本本土学者的研究成果，比较一致的的观点是，日本本土冶炼技术发展大约分四个阶段，其冶炼方式、场所及刀匠使用材料之间的关系如下（其中说的高温炉，是指与之前的温度比，而并非冶金业所指的高温炼炉）：

　　一，原始低温野炉（自然通风）时期。这一时期大量的是私人小规模冶炼，成品为鉧铁，也就是海绵铁，作成以后需要刀匠将鉧铁拆分后使用，上古刀基本都是这一形式的产品。

　　二，初期低～中温炉（吹子）时期。这一时期为私人及零散商用小规模冶炼，产品为鉧铁和铣铁，依然需要刀匠拆分后使用，这一时期为上古刀到古刀期。

　　三，中期高温炉（踏鞴）时期。这一时期开始出现鉧押法大规模商业冶炼，同时产品也多样化起来，其成品有出羽钢、印可钢、千种钢等，刀匠们开始大规模使用半成品钢，也就是玉钢锻造刀剑。这种造法成为普遍形式，是自庆长新刀起及之后。

　　四，后期高温炉（天秤鞴、大胴）时期。这一时期刀匠们使用的主要材料，大多为大规模商业冶炼出来的各种成品钢（造、粒、顷钢）及玉钢，新新刀时期刀产品基本都是在这一形式下制造的。

　　实际上，日本从十六世纪才开始研究用煤炭的量产冶炼高炉，到两个世纪后的1873年，正式完成使用煤炭的高温反射式精炼炉的研发，因此新新刀时期有相当部分日本刀是采用冶金业概念上的高温炼炉的产品制造的，而传统冶炼法则日趋式微、几近绝迹。也因此水心子正秀才会发起日本刀复古运动，最后成功地将传统低温冶炼和锻造法保留至今，并将传统日本刀要使用传统冶炼和锻造这一概念也基本固定了下来。

　　值得注意的是，在上述前两个时期里，刀匠们使用的原材料中，有相当部分是外来钢铁产品，即日本所谓的“舶载铁”，品种主要是中国的炒钢、灌钢产品，也有部分印度钢和南蛮铁（主要为欧洲产品，也有部分是中国产品，南蛮铁这个概念其实是个很不精确的称谓）等等。而后两个时期的刀匠们虽然主要以本土产的钢铁原料为主，但上述的这些外来钢铁产品，自上古刀到新新刀时期，日本刀匠们是一直都有使用的，不过是数量多少而已。

　　海绵铁这种比较原始的冶炼产品虽然有很多缺点，但也有一个特殊之处，那就是可以同时炼出钢和生、熟铁。在中国，因为这种块炼铁产品所含的杂质较多同时又成分复杂，使用很不方便，所以最后被逐步淘汰。

　　而日本的刀匠们，因为燃料和一些其它原因的限制，在无奈之下只能最大程度地去利用这种特性，他们因此开始将不同成分的材料运用于刀具的不同部位上，同时不断改进锻造技术，从而找出了一种几乎可说是使用这种成分复杂的原始块炼铁的最好方法，并一直流传至今，最后甚至将其发展到了如果不是使用以这种方法获取的原材料制造的刀，就不是传统日本刀的地步。不得不说，日本人性格中那种无论什么都力图极致和完美的精神，在这里起到了极大的作用

　　用低温锻造技术制造的产品，最关键的是它在经热处理后，能够拥有日本人努力追求的那种变化多端而又美丽的地铁和刃文。可以这样说，日本刀自原材料的获取到其打造成形的过程，是一种把低温冶炼和锻造、热处理技术都发挥到了极致的工艺。

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