低溫冶煉、鍛造和淬火技藝的顛峰之作——日本武士刀

日本刀，和前面所說的其他三大名刃都有所不同，無論是從材料的獲取還是其鍛造及熱處理技術上看，它都是一種非常獨特且個性鮮明的兵器。

自漢代起，中國的各種技術和物品開始不斷流入日本，隨著越來越先進的鋼鐵冶煉技術及造刀術的傳入，刀劍製造技術在日本經過一定時間的發展後，最終在這個島國上穩定下來，並發展成獨特的日本刀製造體系。即使到現在，其與五、六百年前的日本刀體系也沒太大的變化。說日本刀製造，就不能不說的是製造日本刀的原材料，尤其是其中被傳說得神乎其神的「玉鋼」，是必須要講清楚的，只有這樣，我們才能進一步了解日本刀的獨特之處。

中國早期的鍊鋼術——炒鋼法，大致有三種形式，即單室式炒煉、雙室式炒煉、串聯式炒煉。而從冶煉爐的構造和工藝流程上看，日本在新新刀時期前廣泛採用的踏鞴（Tatara）鍊鋼法，冶煉爐的結構和原理實際上和中國炒鋼的單室炒煉法基本就是同一種技術。

而日本則因為地質和地理環境等問題，一直都以木炭為主要燃料，在很長一段時間內，他們都未使用其它更理想的高溫燃料，也未在這方面有大的發展，是以當時的爐火溫度最高只能達到攝氏1150度左右，遠不能達到攝氏1535度的純鐵熔點，雖說含有雜質的礦石熔點要比純鐵低不少，但在這麼低的溫度下，鐵礦石依然是很難完全融化的。也因此當時的日本人為了獲取理想的材料並煉去其中的雜質，在冶煉原材料上使用了表面積遠大於大塊礦石的砂鐵，以求能更好地融化礦石，但同時煉製的時間也變得相當長，常常需要三天三夜甚至七天的不間斷熔煉。

只是他們雖然使用的是與中國炒鋼單室炒煉法差不多的冶煉爐及製造流程，但因為原料不是生鐵，而是鐵礦石，之後也沒有再行炒煉，所以煉出來的產品還是塊煉鐵。

這種低溫冶煉法煉出來的成品，是一種不規則、通體多孔呈海綿狀的塊狀鋼鐵，一般稱其為「海綿鐵」，這和我國古代最早煉製出來的塊煉鐵，本質上是同一產品。

日本冶鍊師們在冶煉時，會先把砂鐵放入鍊鋼爐，然後加入特製的木炭，再開始進行冶煉。由於他們使用的是木炭，而不是煤炭和焦炭，所以溫度受到限制，其爐溫無法獲得大幅度提高，這對鋼材的純度及產生的成材形狀和性能，還有最終的用途，都產生了相當大也相當重要的影響。

日本這種踏鞴（Tatara）鍊鋼法，如果再細分的話，還可以分為兩個分支，一種叫鉧押法（Kura），另一種為銑押法（Zuku）。

鉧押法是以砂鐵為原料的一種鍊鋼法，也見於私人小型冶煉。如有些地區會採用一種名為「真砂」（Masa）的砂鐵為主要材料，這種產於日本本洲西部的「中國」地區的名為「真砂」的砂鐵，要比一般鐵礦石所含的錳、磷等雜質少，所以煉製出來的鋼材純度比較高。

按照日本的有關記載，使用這種冶煉法，大約每3400貫（1）砂鐵和3400貫木炭，可以煉出300貫鋼，400貫生鐵和250貫熟鐵，其中那300貫鋼，就是製造日本刀的主要材料之一「皮鐵」（Kawatetsu）的原材料。

（1）貫：日本江戶時代的重量單位。1貫＝1000匁＝10000分。匁舊作錢、泉，依其發音（もんめ）又作目，1匁等於今制 3.759克。

由此可見，日本刀用鋼的出產率和產量非常低，共需大約26.7噸的原材料，才能煉製出1噸成品鋼，因此即便不計算其中的人工，光是原料成本都是相當高的。事實上，這種冶煉法也確實是一種效率底下比較原始的冶煉法，單純從生產效率上看，相當不經濟，而且對木材的消耗也極其龐大。幸虧日本是個森林資源豐富的多山國家，不然的話，只怕幾百年的採伐全國就要被搞成沙漠了。

至於銑押法（Zuku），一般為大型商業冶煉採用，冶煉工場使用的是一種叫「赤目」（Akome）砂鐵原料，由於原材料和冶煉方法不同，所以銑押法得到的成品要少些，大約26.7噸的礦石和燃料，只能煉出 0.8 噸可以用於日本刀製造的成品，其產品相當於我們國古代的白口鐵，其它成品還有「左下鐵」、「庖丁鐵」等等。能直接用於製造日本刀的另一主要原材料「芯鐵」(Shintetsu) ，就大多來源於這種冶煉法。

這兩種冶煉法，事實上其操作原理和流程都比較接近，相對而言，銑押法要略微先進些，這兩種冶煉法的產品，日本稱鉧鐵（海綿鐵）和銑鐵（即我國古代的白口鐵）。

要注意的是，在使用鉧押法冶煉完之後，得到的鉧鐵並不是整塊可以使用的成品，這是一種大塊的品質不均勻的海綿狀鋼鐵製成品，冶鍊師需要用大鎚把這種鋼鐵塊敲碎，然後將碎塊仔細地分門別類，這個時候可以直接將部分材料拿去製造日本刀，也可以進一步加工冶煉，分別得到玉鋼、破面、鐵滓、左下鐵、庖丁鐵等各種成品料再予以分別使用。這其中，可以用來製造日本刀的原材料一般不超過三種。事實上，日本的這種冶煉技術，從科技進步角度看，是相當落後的。

綜合日本本土學者的研究成果，比較一致的的觀點是，日本本土冶煉技術發展大約分四個階段，其冶煉方式、場所及刀匠使用材料之間的關係如下（其中說的高溫爐，是指與之前的溫度比，而並非冶金業所指的高溫煉爐）：

一，原始低溫野爐（自然通風）時期。這一時期大量的是私人小規模冶煉，成品為鉧鐵，也就是海綿鐵，作成以後需要刀匠將鉧鐵拆分後使用，上古刀基本都是這一形式的產品。

二，初期低～中溫爐（吹子）時期。這一時期為私人及零散商用小規模冶煉，產品為鉧鐵和銑鐵，依然需要刀匠拆分後使用，這一時期為上古刀到古刀期。

三，中期高溫爐（踏鞴）時期。這一時期開始出現鉧押法大規模商業冶煉，同時產品也多樣化起來，其成品有出羽鋼、印可鋼、千種鋼等，刀匠們開始大規模使用半成品鋼，也就是玉鋼鍛造刀劍。這種造法成為普遍形式，是自慶長新刀起及之後。

四，後期高溫爐（天秤鞴、大胴）時期。這一時期刀匠們使用的主要材料，大多為大規模商業冶煉出來的各種成品鋼（造、粒、頃鋼）及玉鋼，新新刀時期刀產品基本都是在這一形式下製造的。

值得注意的是，在上述前兩個時期里，刀匠們使用的原材料中，有相當部分是外來鋼鐵產品，即日本所謂的「舶載鐵」，品種主要是中國的炒鋼、灌鋼產品，也有部分印度鋼和南蠻鐵（主要為歐洲產品，也有部分是中國產品，南蠻鐵這個概念其實是個很不精確的稱謂）等等。而後兩個時期的刀匠們雖然主要以本土產的鋼鐵原料為主，但上述的這些外來鋼鐵產品，自上古刀到新新刀時期，日本刀匠們是一直都有使用的，不過是數量多少而已。

海綿鐵這種比較原始的冶煉產品雖然有很多缺點，但也有一個特殊之處，那就是可以同時煉出鋼和生、熟鐵。在中國，因為這種塊煉鐵產品所含的雜質較多同時又成分複雜，使用很不方便，所以最後被逐步淘汰。

而日本的刀匠們，因為燃料和一些其它原因的限制，在無奈之下只能最大程度地去利用這種特性，他們因此開始將不同成分的材料運用於刀具的不同部位上，同時不斷改進鍛造技術，從而找出了一種幾乎可說是使用這種成分複雜的原始塊煉鐵的最好方法，並一直流傳至今，最後甚至將其發展到了如果不是使用以這種方法獲取的原材料製造的刀，就不是傳統日本刀的地步。不得不說，日本人性格中那種無論什麼都力圖極致和完美的精神，在這裡起到了極大的作用

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