“金刚锥透玉,宾铁剑吹毛”:大马士革钢是如何传入中国的

中古时期,从中亚、西亚传来了适于制造刃器的优质钢,中国古籍中盛称之为“镔铁”,亦写作“宾铁”或“斌铁”,成为制造精良铁兵器的新材料。

关于镔铁的产地,中国文献中有多种说法。

《魏书・西域列传》说:波斯国(今伊朗)多镔铁。李时珍《本草纲目》卷八引《宝藏论》说:“镔铁出波斯。”此外,《周书・异域列传》、《隋书・波斯列传》,也都说波斯产镔铁。

唐慧琳《一切经音义》卷三十五说:“镔铁出罽宾等外国,以诸铁和合,或极精利,铁中之上者。"宋《太平寰宇记》卷一八二也说罽宾产镔铁。罽宾为今克什米尔。慧琳既然说“等外国”,可见并非独产于罽宾一地。

明曹昭《格古要论》卷六说:“镔铁出西番。”李时珍《本草纲目》卷八也说西番出镔铁。“西番”是一个非常笼统的概念,其地理范围大致与汉唐时期的“西域”相当,包括了中国新疆和中亚、西亚一带。

明曹昭《格古要论》曾说:“镔铁出西番,面上有旋螺花者,有芝麻雪花者,凡刀剑打磨光净,用金丝矾矾之,其花则见。”

明周履靖《夷门广牍》、方以智《物理小识》等也有类似描写。《水传》第三十ー回则写到了烂银也似的“雪花镔铁戒刀"。

现代研究发现,大马士革钢花纹的白色区是渗碳体,深色背景区是含碳量很少的铁,需在制成的刀上进行打磨。并用一种易于与背景区的铁作用的酸侵蚀后,才能看到这种花纹。

关于镔铁的特征,中国文献中的说法基本一致。一是性能优异,制成的兵刃器甚为精良。慧琳说“或极精利”。《宝藏论》称“坚利可切金玉"。唐元慎《和李裕德述梦诗》云:“金刚锥透玉,宾铁剑吹毛。"二是制品表面呈现花纹。

中古时期,中、西亚地区盛行花纹钢,名目颇多,最为世人称道者,有所谓大马士革钢、乌茨钢。中国人所说的“镔铁”,当是对中西亚传来的优异花纹钢及其制品材质的统称。“镔”一词可能是中亚语言的音译。

中西亚花纹钢都是以块炼铁为原料炼制而成。特别是原产于印度的乌茨钢,采用独特的坩埚渗碳炼钢法,即把块炼的海绵铁配合一定量的木炭,或认为系以干木料、植物茎叶等作为渗碳剂,密封在独特的泥质小坩埚中加热,使用大型的鼓风囊强力鼓风,加热到高温(约1200℃)后进行保温,然后缓慢冷却(有时需要冷几天),才能得到含碳量很高的固体钢块。再经反复锻打使钢材结实,淬火以增强硬度,而成为优质钢。

其渗碳效率之高,在世界古代罕有其匹。而出炉的固体钢块,具有组织和成分极不均匀、渗碳体颗粒较粗的特征,或认为就是这种组织特性,使其经控制得当之锻打后显现出花纹。

大马士革钢最主要的制造和交换中心是西亚名城大马士革,因而得名。其制法基本上是把乌茨钢等钢铁料在适当温度下进行反复锻打,或认为还进行叠折、旋拧锻打,而得到具有极高硬度和极强韧性的花纹钢。慧琳所谓“诸铁和合”,当是指此。

这个过程通常也就是制成器具的过程。波斯人、土耳其人和后来的阿拉伯人不仅这样制刀剑,也用此法制作铠甲和盾牌。由于大马士革钢以乌茨钢为主要原料,所以一些研究者认为大马士革钢即乌茨钢,或者说是乌茨钢的加工制品,因欧洲人最初是在大马士革见识到这种钢,故称之为大马士革。

基于同样的理由,一些研究者认为中国人所说的“镔铁”即印度乌茨钢,所谓波斯出镔铁,乃指制成的刀剑等器具而言。罽宾出镔铁,才是指用以制刀剑的原料。

1924年瑞士冶金学者蹉概曾分析检验了若干大马士革钢名刀,其刃钢含碳量1.677%,含硅0.015%,含锰0.056%,含硫0.007%,含磷0.086%,是一种优质的高碳钢。其刃上花纹,系由内心发出,而非表面作品,故历久如新。同时试验曲力,每1立方厘米,可承受94-361千克重量而不断折。试验硬度,每1平方毫米可承受碰力193~347千克而不稍凹损。因而作出结论说,这种宝刀是世界上最锋利而坚韧的。

综合近代以来冶金史学者对大马士革钢武器的分析、试验,可知其技术关键:

一是具有很高的含碳量。大马士革钢刀剑的含碳量在1.5%-2%之间,这使其具有极高的硬度,它根源于以采用独特的坩埚渗碳炼钢法所获得的乌茨钢为主要原料。

二是具有极强的韧性,这主要靠对钢铁料的反复锻打获得。一些模试验表明,使如此高含碳量的钢具有强韧性的秘密在于控制锻打时的温度,“乌茨钢似乎是在樱红(850℃)到血红(650℃)之间锻制的”。叠折和旋拧锻打,可能也是增强韧性的重要因素。

三是奇异的表面花纹,这主要取决于铁料的组织特性和叠折或旋拧锻打的方式。

中国最早提到镔铁的文献是《魏书・西域列传》。在南北朝时期,镔铁或其制品已经传中国,但主要是在新疆地区的少数民族中有较多使用,在内陆则只有零星的传布,被视为珍品。至唐代仍然如此。日本大谷考古队于新疆吐鲁番发现,后经池田温拼接复原的一件唐天宝二年(743年)西州交河郡的市场价格文书上,记有“梓霸刀子一镔刃”等,镔横刀的价钱被唐代三等估分别为二千五百文、二千文和一千八百文,远高商于同文书所记的“钢横刀”的价钱。其时新疆地区应已能够加工制造镔铁刃具,甚至也能够生产镔铁原料。

只是到了元代,中西亚地区都被纳入蒙古帝国的版图,使得元朝能够较便利地利用西域的物资和技术,镔铁的生产和加工制造在中国才有了显著的发展,推广到内陆。

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