一把400年前日刀的極限測試

一直以來由於只有一些關於日本刀的傳說，而沒有實際的測試資料，各界對於日本古刀的工藝；結構以及性能數據眾說紛紜。所以我決定犧牲一把日本古刀用來做實際測試，想通過實驗來了解400年前日本刀的性能，更重要的是觀察它的內部結構。所以我特意選擇了一把生莖且沒有研減的日本古刀來進行測試並做了全程錄像。圖1-4是將要測試的古刀。在銘「關住金高」，生莖，上研。

測試內容：

1：抗折力，把頭部用台鉗夾好用力彎，看看彎到什麼角度開始刃裂，再左右彎至80

度看看幾次才斷。

2：折斷後觀察皮鐵和心鐵的結構情況，晶體密度

3：觀察皮鐵；刃鐵；棟鐵及芯鐵的相互關係。

4：通過金相實驗來了解刃地的物理性能。

2002年，在一個溫暖的黎明，我最後看了她一眼，一把400年前的日本古代名匠「金高」所作的名刃。她那雲霓般美麗的地肌在第一縷陽光的照耀下閃著絲綢般柔滑的光澤，而青色的刃卻發出鷹目一樣冰冷銳利的寒光。上午9：30實驗正式開始了，我負責進行具體操作，夜叉兄擔任主攝影，一劍兄擔任細部攝影，CZX兄做技術顧問，timesuperman負責金相實驗。

1：試抗折力：

第一步我們將古刀上夾座，並在莖部裝上套筒準備進行抗折實驗，看圖7-8。

當彎至50度時，刃部最鋒利處開始出現細小的碎裂（但這種細小的碎裂在戰鬥中並不會影響到切割力），彎曲80度至第3次時，刃部開始完全斷裂，看圖9

（刃部雖然完全斷裂了，但堅韌的刀體卻還是能使整把刀保持完整並保持相當的戰鬥力）。彎曲80度13次時，刃部雖然斷裂很久了，但刀身依然堅韌，看圖10

。直到彎曲80度17次時，刀身才完全斷裂，看圖11。

2：折斷後觀察皮鐵和心鐵的結構情況及晶體密度：

當刀身完全斷開後，我們清晰的觀察到了傳說中的四方締結構，即兩枚皮鐵，一枚芯鐵，一枚刃鐵，一枚棟鐵，看圖12。

我們觀察到的斷面晶粒十分粗大，這表明由於古代冶煉技術不高，所以只能得到低品質鐵材，但由於採用了複合鍛造的方法，所以在抗折實驗中整刀的整體韌性還是很優秀的。

3：觀察皮鐵；刃鐵；棟鐵及芯鐵的相互關係：

在以前關於日本刀的傳說中都認為皮鐵是提供強度的，而芯鐵則提供了韌性。但從長期劍術訓練中所得到的經驗告訴我們，芯鐵應當是吸收反作用力所產生的動能抗震用的。因為芯鐵如果是提供韌性的話，職業武士在每天大運動量的訓練中，刀與目標物撞擊所產生的反作用力會對人體的腕；肘；肩關節造成嚴重的損傷。於是我們將皮鐵完全割開只保留芯鐵，芯鐵在彎至50度時便斷了。這樣我們完全證實了我們先前的想法，芯鐵的作用只是吸震，而皮鐵則提供了韌性，刃部經過後期的熱處理提供了切割力，而棟也經過熱處理提供了反向的牽引力。

4：通過金相實驗來了解刃地的物理性能：

隨後我們將古刀靠近刃區附近5厘米長的一段樣本送到了大眾汽車廠的金相實驗室。過程：從A處垂直刀條切下1厘米左右樣本進行鑲嵌，經粗磨後精磨再拋光，然後用硝酸酒精溶液腐蝕，拋光的端面上立即顯現出不同的組織結構：距刃3毫米以內是緻密的淬火硬化組織，芯部組織相對疏鬆。在500倍電鏡下的形態請見圖13-14。

圖13刃部緻密的馬氏體組織，

圖14芯部的鐵素體+珠光體組織

接著用LECO顯微硬度儀進行硬度測試，結果不測不知道，一測嚇一跳！

刃部硬度：

695HV 等於我們通常所說的HRC 60

芯部硬度： 263HV 等於我們通常所說的HRC 25

請大家注意：這個硬度是斷口即刃區附近的硬度，如果是靠近物打硬度還會更高。因為日本刀為了防止在激烈的戰鬥中刀身突然從受力最大的刀柄處斷裂，刀在這個位置的硬度最低。當時在場的人們除了驚心動魄之餘，深深感慨，四百年前的古人能以土法鍊鋼將鋼鐵加工到如此程度，做出這種高品質的鋼鐵藝術品，實在難得。大家可以看到；刃處3次就斷了說明硬度十足，而刀身處卻彎了17次，這就是傳統手工刀剛柔相濟的性能體現。而芯鐵的吸震作用則保護了職業武士的身體，從而使他們能夠應付長時間的訓練與戰鬥。這是一般機制刀劍無法做到的，自古日本和中國刀匠所追求的就是這樣的刀劍特性。至此：我們開始發自內心地佩服古人的智慧與毅力。

喜歡這篇文章嗎？立刻分享出去讓更多人知道吧！