这似乎是一个很有意思的方向，方向之大大过形制与品牌，好似两个认知世界的对比。
乔治·贝克莱（George Berkeley）在英国极力推荐中国经验论的时候，没多久伊曼纽尔·康德（Immanuel Kant）把经验论贬的一塌糊涂，他的价值取向很快在欧洲推广开来。是总结经验更重要还是实验理论更重要？其实就如一物两面的道理一样，更深的理解就是万物均是多维且立体的，其实没什么对错。东西方哲学从不同的方向解释了事物的真理。东方的经验论很重要，西方的先验论也不次。从两个哲学体系入手，研究结论往往是雷同的，他们互为解释。东方知道这样做是对的，西方告诉我们原理，虽然有时候西方很矛盾，讲的不那么肯定，但结果和方向总是光明的。东方总是有无限的经验，不论是时间地域还是生命，都有取之不尽的往例去参考，即使错了，也不会错太多。 在不好度量的很多学科包括不少交叉学科中，从东西方哲学各去着手研究，答案也渐入明朗。西式先验论总是模模糊糊自相矛盾，东方的经验论有的时候厚重的让人觉得太玄。既然我们懂得这些，那就用总结经验和自然科学两个方向去解释一种异常古老而又非常先进的材料。 在乾隆三十九年（公元1774年），瑞典人Toberm Bergman发现了碳在钢中的作用。道光二十五年（公元1854年）美国人william kelly在四位中国人那学会了当代炼钢术。 是的这很晚，钢铁在东方已经使用两千多年了。从秦末汉初的成熟使用，到隋唐时期传入日本的冶炼方法，在当代日本依然完好保存，有选择性的挑出高碳钢和渗碳技术更是基本的技术环节。
上图：文献小考自行翻译
20世纪70年代也就是四五十年前，美国人O.D.Sherby发现超高碳钢（含碳量在1%~2.1%的钢铁）也可以通过组织细化降低材料脆性提高塑性。在此之前西方先验论认为：由于高碳含量在常规铸造工艺中，难以避免碳的偏析及粗大碳化物的形成，并且在常规热处理工艺中，也难以避免奥氏体晶界析出粗大碳化物，所以超高碳钢脆性极大，是一种没什么价值的材料。可在东方，超高碳又超塑性的钢材已经使用了两千多年。 在欧洲与西亚的多次战争中，欧洲军队领略了东方碳钢的威力，这就是以印度或次大陆冶金水平为代表的乌兹钢。从现在史料记载来看，从最东边的日本到西亚，一直是兵器定向碳化的使用者。总结经验告诉他们这样处理的兵器性能会更好一些。
上图：18世纪舍施尔（圣彼得堡东宫博物馆）
虽然中国冶铁技术和冶铜技术同时出现，高超的钢铁技术很早就掌握，但是也会进口一些钢铁，在众多进口钢材中有一种比较特殊因为它自带纹理。《格古要论》（卷六曹邵）中说旋螺花、芝麻花，再怎么研磨用黄矾均能氧化出花纹。没有插图光是描述并不好分清是什么钢，不过除了锻造花纹，乌兹钢这种进口材料还真自带纹理。就这个花纹让几百年的研究陷入争论，以至于到现在。
上图：杨家山铁剑公元前770－前476年钢剑C:0.5%-0.6%。（湖南博物馆藏）
上图： 西汉环首钢刀（徐州博物）
在《三要素》文章中我讲过，钢的花纹在冶炼过程、锻造过程两个工艺环节都会出现。乌兹钢的花纹是通过冶炼得到的，这与锻造环节出现的焊接花纹是存在于不同的技术环节，是两种截然不同的钢材。另外对乌兹钢再进行锻合焊接，这是原本花纹还是锻造纹呢？分析了中科院及国外研究机构的学术报告来看，这是对乌兹钢迷惘的最主要原因。古代并没有金相研究，往往会在锻造花纹和乌兹花纹中区分不开。现在有了金相学，在显微镜下均能分别，见多识广肉眼也是能区分的。而乌兹就是前文中提到非常时髦的名词“超高碳钢”。
上二图：18世纪波斯舍施尔 ，乌兹纹路很清晰。 （伦敦维多利亚与阿伯特博物馆藏）
在汉语中“镔铁”一词的“镔”字解释为宾客，意思是他国的铁（参见《宋史》卷四九、初唐的《周书》《隋书》）。慧琳著《一切经音义》一书中说“镔”是音译以外，也解释了来自贵宾的铁。镔铁一词总体上说是进口钢铁的意思。如元朝的镔铁局专司铁匠管理的机构，客观上讲镔多为进口钢铁的意思，历代词典均没有出现镔铁带纹理一说。如果非说花纹，中国焊接花纹钢早就有之，在百炼钢时代就很容易锻造出表面纹路，各朝各代各式各样的花纹均有制造，优美之感可不亚于当代的花纹钢。古人不至于对这种进口的焊接花纹惊讶，因此说乌兹就是众多进口钢材中的一种。解决了它是谁的问题，接下来我们说下第二个问题它从哪里来。
这种上节所说的超高碳钢，它叫乌兹钢通俗的也叫大马士革。近代印度国家科学院和英国埃克塞特大学多位教授的考古研究，认为钢材最早出现在斯里兰卡和印度南部的泰米尔纳德邦。通过翻阅大量资料来看，斯里兰卡盛产铁矿。古代人使用氧化铁含量很高的磁铁矿作为原料，从古矿口的矿石分析来看Fe2O3的含量平均值在97.97%。采用独特的季风抽风技术得到更高的炉温（在国内出土的吐蕃时期呷拉宗遗址中，也使用自然抽风冶炼，通过炉内结晶推测炉温能达到1400+摄氏度）。这种生产模式在公元前9世纪到11世纪一直延续，公元前3世纪造出钢，公元5世纪达到顶峰时期。在斯里兰卡撒马纳腊瓦瓦地区（Samanalavava)，考古发现在60平方公里的范围内有139处冶金遗址，其中一处占地3000平米有41座炼炉，保守产量3500吨。在1994年的进一步考古中，使用遗址中的一座炼炉，依然可以炼出洁净高碳钢。像撒马纳腊瓦瓦这样成片的遗址在斯里兰卡还有多处。通过对比印度本土的泰米尔纳德邦来说，那显然不是富矿区，古代并不会像现在把巴西产的铁矿石能拉中国来冶炼，均是在铁矿附近冶炼。首先得有优质铁矿，其次是加热炉温的送风技术。这两项斯里兰卡都有得天独厚的绝对优势。这么大规模生产出来的东西去哪了呢？不论什么方法这些钢料通过印度的手中转到了今天叙利亚大马士革等地，再进行定向加工。并给他起了乌兹（WOOTZ）这个名字，其实它应该叫狮子钢或者锡兰钢，这样我们更能记住，这个为人类冶金文明做过巨大贡献的国家。如果还叫乌兹，应该叫乌兹钢大马士革剑或者刀，但不能说大马士革钢。也有学者认为今天的乌兹别克斯坦境内的费尔干纳地区，也是乌兹的产地，从历史记载来看这地方是古大宛国，中国除了喜欢他们的汗血宝马并为此打了一仗之外，并没有记载什么优质的钢铁。
上图：元代《王祯农书》卧轮式水排图
还有学者认为古契丹也是乌兹的冶炼者，因为在《金史》中有“辽以镔铁为号，取其坚也”的字据。上文中镔铁一词的解释暂且不说，契丹建立的辽朝确实让草原丝绸之路更加畅通，在这连贯欧亚大草原的兄弟部落中，契丹给自己起个各部落都知道的，还响亮的名字没什么奇怪。实际上在蒙古语中的契丹和满族语的必罕同音同义，都是草原的意思。现实考古上契丹的发源地并没有明确记载，也没有相关出土。契丹说有些勉强。
上图：最上面的是草原丝绸之路
上图：沟通东西方的欧亚草原带
总体来看乌兹钢的原产地就是今天的斯里兰卡，古代我们叫他僧伽罗、狮子国、锡兰国，是印度洋上的一个岛屿国家。白人及印度人的印度原产说站不住脚，在各国文献记载上的时间上来看，也和斯里兰卡考古证实的历史时间吻合。
上图：明朝郑和航线图，锡兰就在中间。
在前几节中讲到白人对钢铁碳化知之甚少，到近几十年前才知道超高碳钢的性质，发现碳对钢材的硬化也几百年时间。18世纪以后，英法俄等，对乌兹钢进行了大投入的研究，并没有造出来这种超高碳合金，均以失败告终。包括俄罗斯的布拉特枝晶钢。即使现在白人对超高碳钢的理解，也远不如后起之秀的粉末钢那么明白。现实来说，刃具中对碳的应用关注也没东方高。比如现在东方的厨师会高价购买日本的高碳钢厨刀，比较知名的双立人置若罔闻，多是不太用刀的人购买。白人世界普遍使用的厨刀用钢12C27钢碳含量只有0.6%。
比较 至于乌兹钢的形成是先验论还是经验论，我认为他是纯粹的经验论。这是最起码几百年的使用对比总结，再对比得到的经验。而整个东方几千年的兵器发展史上，对碳的运用一直是不可忽略的环节。放在不锈钢刀大量使用的今天，其碳钢的切削优势极为明显，尤其是乌兹钢。白人之所以惊叹乌兹快，并不是因为它像日本刀那样研磨的很锋利。以舍施而弯刀为代表的乌兹钢刀，制造成型后硬度多数在HRC50以下，因没强度支撑也就不能磨太锋利。也就是说白人的剑和西亚的刀，在打磨开刃方面都半斤八两。这样依然惊艳白人。差不太多的刃部特征怎么会有那么明显的差别呢？ 1912年英国人Harry Brearley偶然间发现抗氧化腐蚀的不锈钢，其高达12%的铬含量能产生稳定的铬氧化膜，对钢材进行抗氧化保护。在此之后大力商业推广。1960-1970年间马氏体不锈钢的研究成功，让现在我们用的很多刀具都被不锈钢所代替，即使重新打磨，快速氧化的铬又迅速包裹住钢材能长久保持银亮的效果。 代入不锈钢是让我们从事物的两个极端，来对比谈下什么是微锯齿效应。也进一步解释《三要素》中为何把高铬钢归为美术性里面。当然前提是你得懂得快和锋利是两码事。 关于乌兹的快（见《论快》）插入一个故事（读过的可以跳过）： 拿破仑远征埃及
18世纪之后欧洲人加强了对于伊斯兰世界的了解，同时也发生了多次战争，特别是拿破仑在1798年对埃及的远征，其中对于乌兹钢的战斗性能记载则十分详尽。
当时法军中著名的骑兵指挥官Colbert将军曾经效仿埃及马穆留克骑兵，埃及的马穆留克骑兵十分勇敢善战，拿破仑曾经说过:"法国步兵配上马穆留克骑兵天下无敌。"所以在这次远征之后，法国人参照马穆留克骑兵的服装和兵器自己组建了一支马穆留克骑兵。
上图：马穆留克骑兵骑兵 拿破仑皇帝身边就有两名真正的马穆留克仆人──"鲁斯唐"和"阿里"。根据他的记述，佩带着乌兹钢弯刀的敌军骑兵:"对我军造成的伤害可谓十分的惊人，他们(敌人)只是将刀前伸，靠着战马的冲力和手腕的力量将刀身砍入我们骑兵的身体，或是将刀身横拉，凭着相对速度就能造成可怕的伤口;"，当第七轻骑兵团与马穆留克发生过遭遇战之后，有的士兵甚至被拦腰砍成两段，"战役之后，我看到部分骑兵牺牲了性命，我的部下有几位身首异处，有的身体断成了两截，有点伤势也极为严重，手背、手腕全部被切断，情况十分凄惨"。
战斗结束后Colbert将军用一把缴获来的战利品来试刀，"每次都可以将一头山羊或绵羊轻而易举一刀拦腰切断，似乎毫无阻力似的，血就顺着乌兹钢刀的血槽留过。据说一个奥斯曼帝国的将领曾经一刀将一头牛砍成两段"。
同时他还记载了如下一段令人惊讶的事实:"马穆留克人通常在练兵室练习刀法，练习者一脚前一脚后得站好将弯刀高举过头，迅速得沿着对角线劈砍，反复不断的练习这种动作，直到非常熟练为止。之后两名仆人各抓着一条宽大而轻柔的纱巾的两个角，上下摆动直到整条纱巾都兜满了风之后，在向上摆动的时候两人一同松手，只见纱巾轻柔的漂浮在空中，此时练习者迅速举刀过头，自对角线向纱巾一刀砍去，如果此人刀法确以熟练，则纱巾被凌空分成两片，轻轻的飘向地面。"
上图：奥斯曼帝国帕拉（圣彼得堡东宫博物馆）
在日记里他还提到缴获的乌兹钢刀剑装饰都十分华丽，护手大都是银质镏金、镀金或错金的，握把是黑色的犀牛角、水牛角，刀鞘内部为硬木外层包裹牛皮后以金、银、铜线缝合(有部分则使用红色、黑色、墨绿色等颜色的绒布包裹)，刀鞘的鞘头和鞘口都是金银等贵金属镂刻制成，而且刀柄和刀鞘上多镶有红珊瑚、绿松石、红蓝宝石等宝贝，刀身上还以错金、银的工艺錾有刀匠的名字和古兰经谚语等，每把都是珍贵的艺术品，所以此后的法国将领和骑兵开始大量装备乌兹钢弯刀。（引自网络稍加修改）
上三图：从我的舍施尔上来说，在配重及挥砍感受上与以上描述很符合。
故事总不是史实，但说明了乌兹是非常快。而这效果是抛开前面所述的两项因素之外的，那就是乌兹极为明显的微锯齿效应。这种效应我叫他切削感，日本叫他切味。在当今不锈钢盛行的年代，对比乌兹钢更能体现出来微锯齿效应带来的切削快感。微锯齿效应源于据切理论，刀具在切割过程中因钢材本质特性产生的据切效应为微锯齿效应。这是钢材本质特性而非锯齿及研磨因素才生的据切力，在《三要素》中简称钢材性。 那碳到底对刀具产生了什么影响？超高碳钢又如何实现超强切削感的呢？在2016年我写的几篇文章中，主要精力放在刃部结构对切削的影响，除此之外还有一项就是刀具的微锯齿效应，这三项构成了切削感的三要素。也就是微锯齿、结构、光洁度（参看《三要素》《论快》）。在白人世界因锻造或者打磨方式提高刀剑强度是认知的，刃口几何角度决定切割效率也是理解的，提高光洁度减少切割阻力也能有所领悟。但切削感西方是不明白的，白人在战场中手持剑刃部位进行搏杀，可见也快不哪去。而对于东方来说，即便满是豁口、锈蚀不堪的剑依然很危险。我曾经就被一把这样的古剑割伤过。
上图：第一把乌兹钢
感同身受的是在这两年中我用过七把乌兹刀。初次对乌兹产生兴趣的是，用一把很短的且没有研磨开刃的乌兹小刀切麻绳的事例。在我给做牛皮刀鞘的时候，有一个线头要切割，顺手拿起了这把小刀，我认为需要来回划几下还是能切断的，没想到一个划的动作，这坚韧的麻线就断了。这麻线日本造，虽然不算粗但韧性非常高。在思索了几天之后给商家聊了几句，很是投缘，没几天送我一把一尺长兵器研磨的乌兹作为研究。这以后的几次交往中，我定了几只小直，及后期测试的一款西式乌兹餐刀。在这两年的使用测试中，乌兹钢带来的切削感深入人心，在国内外各大网站收集资料，并多次与国外乌兹钢专家信息往来，基本确定了乌兹的形态和特性。
图：第二把乌兹钢，2000目研磨。
上图:冰湖上的测试(2015年)
上图：第三把,没有酸洗状态下乌兹的表面（2016初,试验高铬）
上图：生活抗锈试验
上图：大约一年期生活使用后的表面
上图：减配重
上图:一次低硬度版的韧性试验(2016年)
在感官感受上已经说了不少，客观的特性是乌兹钢中的渗碳体以带状分布在刀片中，这种超硬晶体在切割过程中起到锯齿一样的据切效应。形态上乌兹是一种不同于中国传统冶炼模式的钢材，是在较高碳钢中的回火马氏体或珠光体的基体内，存在碳素体形成的带状分布（这个形态定义我认同，和西方持同样观点)。因为渗碳体尺寸只有0.5nm,硬度高达HBW-800，并以25%左右的比例分布在刀片中，起到了切割的加强项。白人所说乌兹钢的“超塑性”是在钢材没有淬火时的特性。要知道乌兹钢并会不像兵器永远那个硬度，也是可以通过热处理调整的，这种硬度是综合硬度。在为乌兹钢打点测试硬度的时候，多数是平均值，因为乌兹是复合体，打在了渗碳体带上了就很高。我用的几把乌兹刀硬度普遍在HRC59附近。
上图：乌兹钢金相
不锈钢的切削甚差，是因为铬碳的亲和力远大于铁碳，在不锈钢中碳化鉻取代了渗碳体。马氏体不锈钢的硬度加强项是碳化鉻，这种结晶体比渗碳体大。在刃部，这种晶体也容易脱落。就是这些微观因素决定了低鉻碳钢远比不锈钢强大的多，乌兹更甚。在切削效率的三要素上，不锈钢也就只能通过结构和光洁度这两点提升了。如果模型无限放大，在光洁度上乌兹也是绝对优势。所以说高铬的加入降低了刀具最核心的切割性能，并且过高的铬也带来了脆性的增加，非核心意义的改造为的是银亮的外观，因此不锈钢化只能归美术性了。
上图：R.W.LOVELESS也算不锈钢的实践者
乌兹是怎么确定微锯齿效应并为此冶炼的呢？或者说乌兹钢是怎么生产出来的，他的复制方法是什么呢？在当代有不少爱好者收集的图文和视频资料，会不会成功单说，本文不做深究。这就是经验论的范畴，很多问题并不是需要理论基础支撑才会推演出事物。很多方法也不见得现在就能解释。 例如我们熟悉的刀具世界，中碳钢和高碳钢的韧、硬对立，这是几千年我们都掌握并熟练使用的总结经验，放在金相学上来说，就是具备位错亚结构的低碳型(条状)马氏体有一定的强度和良好的韧性,具备孪晶亚结构的高碳型（片状）马氏体有很高的强度但韧性很差。我们是否要等到有了金相学才使用这个规律呢？又如中餐讲究鲜美，其中“鲜”白人是理解不了的，等能解释了再去享受，那是不是太冤了？这是已经解释了的，还有很多我们解释不了，只要行之有效并有复制规律就可为我所用，毕竟科学每天都在进步，总有一天能解释出来。西方这样的接受逻辑，就造成了很多方面白人要承受低一个层次的理解。其实严谨的逻辑上来说，经验论与先验论是包含关系。 在这篇文章中，我站在东西方视角以两个方向讲解了乌兹钢的历史、产地、优势原理，我想足够全面。在白人的学术报告中有很大篇幅是西方研究的资料，既然方向不对也无成果也就不做引述。 在下篇文章中，将详细谈下在这两年的时间里对乌兹的详细使用报告。及世界第一把乌兹日本刀的测试。
在此衷心感谢潘雪贤先生的鼎力支持！！
MeiLanyu 2017-10-19 京
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发表于 2018-7-16 15:17
发表于 2018-7-16 15:56
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