1、烏茲鋼刀劍冶煉

西方學者莫里斯·隆巴哈認為印度人在公元一世紀左右就已經可以生產烏茲鋼了。但是人類最早開始冶煉鐵礦的時候尚不能建設巨型的豎爐，只能建立大約一人多高上面有開口的饅頭型圓爐，烏茲鋼的原產地印度也是如此。

這種圓爐在印度的實物一般只有1米多高，用泥土和石塊壘成，在爐子的旁邊有用來鼓風的幾個羊皮囊，冶煉時將印度原產或非洲東海岸柏柏爾人控制區出產的優質磁鐵礦和木炭、竹炭（樹葉，竹葉）一層疊加一層的倒進爐里，倒滿為止，點火後用皮囊鼓風，大約5～6個小時之後燃燒停止，由於爐溫只有1000℃，鐵礦石只能被還原成一些間雜著各種雜質的熟鐵塊沉到爐底，將爐子拆毀才能取到。

這種熟鐵塊被稱為海綿鐵，海綿鐵硬度極軟根本不能用來製作實戰刀劍，那麼印度工匠是利用什麼方法冶鍊鋼材的呢？答案就是利用一種特殊的坩鍋來將海綿鐵滲碳經第二次冶煉成為鋼材。

2、烏茲鋼刀劍技術

由於中東地區使用煤礦的歷史很晚，所以當地鍛造刀劍的主要燃料是木炭，據說最好的木炭是由松木燒制而成的，因為木炭不含硫，所以是最好的金屬鍛造燃料，但是在缺少植被的中東地區，木炭就更顯得彌足珍貴了。

在開始鍛造刀劍之前，刀匠師傅們會根據所要鍛造刀劍的大小決定使用幾塊烏茲鋼原餅。烏茲鋼原餅的大小重量各不相同，所以製造短刀劍時使用一塊或半塊原餅，鍛造長刀劍時則一般需要兩塊原餅。鍛造時將原餅放入長方形的木炭爐中加熱到合適的溫度（不可太高否則烏茲鋼本身的花紋就會消失殆盡，據說是300攝氏度左右），然後以原餅圓心為中央將原餅展開成弧形或直線形，用大鐵鎚奮力（由於烏茲鋼含炭量過高，在沒有機械力鍛錘的時代，鍛造極其困難）鍛打原餅，使原餅中的雜質隨著碳分被擠出同時鋼材的組織進一步緻密化，由於鋼鐵的散熱，鍛打過程需要數十次的反覆加熱，直到原餅變成所需刀劍的大致形狀為止，然後刀身整體還要經過鏘磨修形才能顯現出所需刀劍的精細形狀。

鍛造這一工序只是賦予了刀劍形體上的外貌，此時刀劍尚未得到靈魂，刀劍的靈魂將在最後一道工序中得到灌注，那就是「淬火」。

3、淬火和研磨

鍛造完成後刀匠才能開始對刀劍進行淬火和研磨，根據1825年駐敘利亞北部地區總領事巴克先生（barker）在《兵器製造、研磨及武器出售手記》中記述了大馬士革地區刀劍的淬火和研磨技術。

他在當地買到了兩把烏茲鋼刀劍，但是由於刀身上有些地方已經上銹，所以巴克先生雇來當地刀匠對刀劍從新研磨。借這這一機會，西方人目睹了烏茲鋼刀劍的淬火和研磨過程：

根據刀匠師傅的要求從新淬火和研磨的過程在太陽升起前的黎明時分開始，因為如果陽光過於強烈則會影響刀劍加熱後的輻射火色，首先刀匠師傅在地上用石頭圍起的範圍內燃起與刀劍等長的一堆松木炭火，用扇子不斷的扇風助燃，直到炭火全部燃燒起來為止；

然後刀劍師傅用鐵鉗夾住刀劍的刀莖部分，將刀劍埋入木炭中，接著用扇子在刀劍腰部附近的炭火上扇風助燃，直到刀匠師傅認為刀劍達到了淬火所需要的溫度為止（這一時間全靠刀匠師傅的經驗掌握），等刀劍的輻射火色變成草莓的艷紅色時迅速將刀劍抽出炭火放入一個長140cm左右充滿淬火溶液的木槽內，木槽內的淬火溶液是由芝麻油、綿羊油、純臘和瀝青等混合而成的，近似於現代工業使用的淬火油（使用油淬是因為烏茲鋼含炭量過高用水淬火可能會斷裂），熾熱的刀劍浸入淬火液的時候劈啪作響，同時油煙蒸騰，刀刃迅速硬化，刀匠師傅讓刀劍在淬火油中冷卻數十秒之後將刀劍提出木槽，在未完全冷卻的炭火上快速擦過，以去除殘餘的油脂，同時刀劍得到了回火從而更不易折斷。

接著就是研磨師傅的工作了，研磨師傅會用一塊木頭蘸著油和鋼石粉末不斷的摩擦刀劍全身，然後用赤鐵礦粉將刀劍精細拋光，用石灰和草灰水去除刀劍身上的油跡。最後用沙格礦溶液（Zagh應該是一種鉛酸鹽化物，溶液顯弱酸性，據說用檸檬汁亦可。）塗抹刀劍，在弱酸的腐蝕作用下烏茲鋼獨有的黑白或灰白相間的花紋出現了，拋光完成將刀劍擦拭乾凈、上油即可。

烏茲鋼花紋大致可分為如下幾類：

1、雪花紋，

2、髮絲紋或波浪紋，

3、網狀，

4、最著名的烏茲鋼花紋－－天梯紋，在刀劍的身面上橫亘數道波浪形花紋，使得整把刀劍就像一道登天的天梯一般。

由於烏茲鋼花紋的繁複華麗，所以有人將烏茲鋼刀劍愛稱為「鋼鐵的絲綢」、「大馬士革的星空」。

德國德累斯頓技術大學物理學教授鮑夫勒聲稱已經發現了大馬士革刀鋒利無比的秘密，他稱這是一項中世紀的納米技術。

德累斯頓技術大學的科研人員把由17世紀波斯著名鍛造家烏拉打造的刀上提取的一段樣品放入鹽酸中分解。經過分析，研究人員發現，刀內不但含有極小的碳化鐵纖維，並且還含有納米碳管。碳化鐵在鹽酸中是會分解的，而碳物質不會。碳化鐵纖維可能被包圍在納米碳管內而受到碳管的保護。鮑夫勒教授認為，這些微小、但是非常堅韌的纖維不但使得大馬士革刀呈現出美觀的波紋圖案，並且使它們鋒利無比。用顯微鏡觀察，大馬士革刀在使用時，刀鋒上的微小鋸齒是一動也不動，所以每一次使用就相當於在給自己打磨，因此變得越來越鋒利。

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