锻造工艺很重要，菜刀也要买得值—技术篇

一、钢的几种形态和热处理

铁素体：铁素体是碳溶解在α-Fe中的间隙固溶体，常用符号F表示。具有体心立方晶格，其溶碳能力很低，常温下仅能溶解为0.0008%的碳，在727℃时最大的溶碳能力为0.02%。

铁素体算是最基础的钢的形态了。碳含量很小，而且碳是以溶解的方式留存在铁素体中，而室温下，当碳含量超过0.01%后，细小的渗碳体晶粒散布在铁素体内，阻碍着铁原子的层间平滑，同时也提升了钢的硬度和强度。也就从铁素体变成了碳化铁。

说到这里我们要说一下钢和碳的关系，一般而言，含碳量越高，钢的硬度越高，耐磨性越好。但是俗话说：强不可久,弱不可守。刚易折,柔易弯。太硬的话就容易折断，韧性较差；太软的话韧性好了，但是硬度和保持性又变差了。所以我们需要的就是找到两者之间的平衡点。

话说回来，钢被加热到高温再缓慢冷却（高温下溶碳量会有很大的提升），这时候就会形成一种渗碳体和铁素体以一层一层的交错形态构成的新结构，我们称之为珠光体。

而在在 723 °C以上，固态铁中的铁原子会形成许许多多立方结构的铁原子组成的新结构，这就是我们经常听到的奥氏体。奥氏体中可以溶解更多地碳。它在723 °C可以溶解0.8%的碳，在1148 °C可以溶解2.06%的碳，达到了钢溶碳上限。

钢是一种在不同温度下体现不同状态的物质。把钢缓慢加热到723 °C，它的铁素体、珠光体、渗碳体全部都将转化为奥氏体，该种结构性的转变被称为固态相变。如果反过来，把钢缓慢地降温冷却，与上面所述的相反固态相变也 会发生，此时奥氏体将转化为铁素体、珠光体、渗碳体。

而高温下的奥氏体被突然降至260到400°C并保持温度段时它又会变成一种新的渗碳体和铁素体混杂的结构，被称为贝氏体。

奥氏体被骤然降温至200°C略低时，热能太少以至于碳原子在铁中不再发生扩散，结果就是奥氏体试图转回铁素体状态，但却没办法除去它里面已经溶解和吸收的碳。可以从图中看到，马氏体就像是扭曲后的奥氏体状态。这种状态下碳在铁中是过量“溶解”的状态，我们可以把它称为“碳溶解在铁素体中的过饱和固体”。这种状态下的钢，拥有了超乎一般的硬度水平。

这也就是我们说的钢的“淬火”。我们可以使用水、油或者空气来作为降温的材料。

而钢从700度以上的高温突然降低到200多度，这种情况下会出现热胀冷缩的情况，钢会收缩，然而坚硬的固体形态会阻碍它的收缩，于是其内部就有着两股力的较量。长期使用中这两顾力一旦达不到平衡，简单地说就是钢本身不能再承受这股收缩力，钢就会出现断裂的问题。所以我们还需要把淬火后已经形成稳定结构的马氏体再重新加热，释放掉一部分的收缩力。

这就是我们说的回火。但是回火温度和时间长短又会在一定程度上降低钢的硬度。

所以我们知道了，除了材质本身的好坏，淬火及回火更是刀具质量的保证，这也就是为什么在不能精确控制温度的情况下，有些人会被称为名匠、铸剑师，比如我国古代的欧冶子，以及他的徒弟干将。目前在各种小说和神话中，龙渊、太阿、巨阙、湛卢、鱼肠等仍然是脍炙人口的中华名剑。

说到这顺便说一句，古代逐渐经常会出现活人祭剑的场景，之所以会出现这种情况，最大的问题还是炉火温度和钢的含碳量过低的问题。人体含有大量的脂肪，可以进一步提升煅烧温度，同时，而众所周知，人也算是一种碳水化合物，甚至富含各种微量金属元素，所以在这种半科学半迷信的情况下，通过活人祭剑来为炉火升温、为钢提升碳含量增加各种微量金属元素也成了一种带有神秘色彩的仪式。

另一方面，随着不断的实践和摸索，刀身和刀刃往往采用不同的热处理技术。刀身在较高温度淬火形成细珠光体和贝氏体，刀刃则在较低温度淬火转变为马氏体，同时掺杂多种金属，提高刀具的整体性能。

在这里多说一点，关于双立人，我们常看到虽然对材质语焉不详，但是“冰锻”这个词却时常从其商品介绍上看到。于是很多国产刀具也纷纷效仿，称自己使用的“冰锻”工艺。虽说并没有明确的说明这个所谓的冰锻指的是什么，但如果按字面上的意义，是指深冷技术，算是一种淬火技术。深冷是通过液氮将高温的钢材迅速降温至零下，同时通过低温使内外部温度尽可能保持一致。前面我们说到了，溶在钢里的碳随着温度降低而从钢中析出，而马氏体钢会锁住碳使其无法析出，成为过饱和状态。就我粗浅意义上的理解，深冷技术可以迅速完成钢的转化，锁住尽可能多的碳，同时低温使钢材结构致密，进一步提升强度。然而后续的回火还是必须的，硬度虽高但是材质过脆，很容易折断。所以双立人亨克斯三叉完美福才能凭借工艺把5Cr15Mov这种中端材料玩得这么溜，热处理工艺对于成品的质量影响是很大的。

二、从大马士革说起

提起大名鼎鼎的大马士革刀，就算对刀具、武器不感兴趣的人恐怕也略有耳闻。所谓大马士革并不是一种钢材，而是专指用乌兹铁矿打造的钢刀，所以每当听到大马士革钢这种说法，总会觉得很穿越。到了现在，大马士革钢这个词总是和花纹联系到一起，慢慢变成了商家的营销手段。

首先我们要知道的是，现在已经没有了所谓的大马士革钢，也就是乌兹精钢。所以买刀一定要看材质，所谓大马士革钢完全指的刀身上的花纹，跟真正的大马士革刀完全没有一毛钱关系。

比如上图KRAMER的双立人合作款，大马士革系列，身价高贵的原因是因为芯钢用了武生特钢的粉末钢SG2，而不是刀身的云纹，虽然这刀卖的更贵了些，但主要还是在于钢材。如果换了4铬钢做材料，相信这刀肯定不会有人买单，当然，大师也不会走淘宝风，干这种自降身价的事。

而真正的大马士革是锻造钢，也就是说锻造出来的时候自带云纹，是先天自然形成，而不是后天加上的。我们现在更多的是用折叠锻打、焊接、夹钢压铸等等手段人为制造花纹，只能得其型，却无其实。大马士革刀的锋利得益于独特的乌兹铁矿和冶炼工艺，并非来自刀身的花纹。自打乌兹铁矿开采殆尽，这门古老的冶炼技术也逐渐推出了历史舞台。

乌兹精钢有两个兄弟，虽然长得不像，但确实是同根同源。一个是中国的“镔铁”（水浒传中行者武松用的就是一对镔铁双刀），另一个则是倭国的“安来钢”。两者同样都是使用低温渗碳冶炼工艺，处理手法的不同造成了成品的样式区别。镔铁虽使用乌兹钢锭有花纹却不类大马士革，安来钢使用了折叠锻打刀身却并没有云纹。而现代所谓大马士革钢采用两种或更多的，一般是采用高韧性的软钢与高刚性的硬钢叠加锻打，使马氏体结构与贝氏体结构组成复相组织，刀身韧性足而不易折，刀刃锋利保持度高，也算是从乌兹钢中获得的灵感了。

三、洛氏硬度是硬指标

洛氏硬度是以压痕塑性变形深度来确定硬度值的指标，以0.002毫米作为一个硬度单位。在洛氏硬度试验中采用不同的压头和不同的试验力，会产生不同的组合，对应于洛氏硬度不同的标尺。常用的有3个标尺，其应用涵盖了几乎所有常用的金属材料。即HRA、HRB、HRC，要根据实验材料硬度的不同，选用不同硬度范围的标尺来表示。

我们一直在讨论材质，那么材质究竟对刀有什么样的影响呢？

我们经常看到一个对比刀的指标：HRC。HRC 是采用150Kg载荷和钻石锥压入器求得的硬度，用于硬度较高的材料。例如：淬火钢、铸铁等。

比如4Cr13，热处理后最高硬度能达到HRC58，然而这只是理论值，如果是正规大厂的话，技术成熟能做到HRC55-57已经很了不起了，而一般的厂家仅仅能做到HRC50左右，洛氏硬度低于HRC50是不适合用来作到人的材质的。

再比如上一篇我们提到的440C（话说这真的是我超爱的一种材料啊，性价比超高），处理得好洛氏硬度可以达到HRC57-59，如果深冷处理甚至能达到HRC61（然而用来做刀并没有必要）。可以看到材质的差别主要还是体现在这里。

再比如VG10，热处理后能达到HRC61-62。就像我们前面说的，超高的硬度也代表了材质的韧性差，这样材质的差距就体现了出来。有的材质在高硬度下能保证一定的韧性，有的材质虽然经过特别处理硬度能提高，但是使用中很容易出现崩头、豁口这样的情况，而类似VG10这样的材质，则可以在高硬度下保证刀刃的韧性，所以高端材质的优势就体现在这里。

再有就是刀刃的强度，更高硬度的材质可以保持刀刃足够“薄”，而硬度太低的话，开刃角度太小的话铁原子会因为硬度不够导致刃部剥落，影响锋利度。

第三点则是保持度，很多人都会觉得肉摊的师傅都有一把好刀，切肉锋利无比。然而很少有人注意，切肉前师傅总是会习惯性的在磨刀棒上来回蹭上两下。卖肉师傅的刀为了防止切肉的时候崩豁刀口，材质一般都不会太硬，在磨刀棒上蹭下也并不是将它磨快，更多的则是修正一下变形的刀刃，使刀锋处于最准确的角度 ，常磨常快才是它的特点。很多家庭用的厨刀一般几个月都不磨上一次，也不会特意去修正刃角，如果保持性再稍差，那么觉得不好用也是意料当中的事情了。再有是很多家里的刀，刀刃已经磨没了，虽然在碗底蹭上两下就能变得锋利无比，然而只需要切上两下立马又被打回原形，这样的刀基本可以宣布退役了。硬度高的刀保持性会好一些，然而带来的副作用就是因为耐磨性太好了，所以磨刀就变成了一件辛苦活。

总结一下上面的内容：

1.一方面要看材质，另一方面也要看热处理技术，硬度受技术影响很大，小厂的9铬钢如果处理不好甚至不如大厂的5铬钢。

2.大马士革中看不中用，买刀不要被云纹、羽毛纹迷花了眼睛。

3.硬度和韧性成反比，要找到平衡点上那把适合自己的刀。越硬的刀越快，越耐用，但是也越容易豁口。中等硬度的刀勤保养，顺手程度不输高端厨刀。