冷兵器历史上最成功的山寨货,仿造乌兹大马士革钢,外观难辨真伪

原标题:冷兵器历史上最成功的山寨货,仿造乌兹大马士革钢,外观难辨真伪

布拉特钢(Bulat钢),起源于中世纪的俄罗斯,是俄罗斯冶金专家仿制印度乌兹钢制作的一种枝晶花纹钢,一度被认为是外貌上最接近古代乌兹钢的模仿品。

枝晶,其实就是像树枝一样蔓延生长出来的晶体结构,比如我们常常看到的雪花,它的形状就是枝晶生长的例子。

这种结构在生活中非常多见,比如松花蛋中的美丽图样,或者火山岩、霜花等。除此之外,很多金属或者合金也会出现枝晶的形态,比如古代的刀剑剑身那些美丽的花纹,有很多都是由枝晶在点缀。布拉特钢中正是因为有枝晶结构,所以用它制成的刀剑上,也有十分美丽的花纹。

△布拉特钢

古代乌兹钢兵器整体硬度都在50hrc以下(但是局部显微硬度可以达到65hrc),且抗断裂能力非常之好。而布拉特钢经淬火回火后的成型制品,虽然能达到61-63hrc的硬度,但是其枝晶骨架几乎没有任何塑性和韧性,非常之脆。也正是因为其极脆的枝晶骨架结构,用布拉特钢制成的刀剑从性能上来讲,没有乌兹钢制成的刀剑好。

正因如此,比起用布拉特钢制成刀剑来说,俄罗斯人更喜欢用布拉特钢来制作大炮。比起由其他金属制成的大炮,布拉特钢由于其极高的硬度,制成的大炮更加强大而有效。布拉特钢在当时的大炮制造中一度十分流行,直到能够以更低的成本制造相同质量的钢的Bessemer工艺出现。

Bessemer工艺:1856年英国人H. Bessemer发明的酸性底吹转炉炼钢法,是现代炼钢法的起源。Bessemer炼钢方法的优点是冶炼速度很快,但也有不能造碱性炉渣,因而不能进行脱磷和脱硫的缺点。该方法首次解决了大规模生产液态钢的问题,奠定了近代炼钢工艺方法的基础。直到20世纪70年代末,Thomas炼钢法仍被法国、卢森堡、比利时等国的一些钢铁厂所采用。)

19世纪初期,俄罗斯冶金学家Pavel Petrovich Anosov成功利用液态偏析法,制造出了带有枝晶花纹的布拉特钢,其成分在很大程度上更接近铸铁。

△Pavel Petrovich Anosov

Anosov将含碳量高于2%的钢铁原料(纯铁和石墨为主)于1550℃-1950℃的封闭坩埚中高温融化2个小时,然后将其置于1400℃的温度中2个小时以上,再以足够缓慢的速度降温,直到常温为止,最终制成布拉特钢锭。

△布拉特钢锭

关于“以足够缓慢的速度降温”这一点,无数俄文资料里都引用过Anosov的名言“чем дольше варится булат, тем он лучше. ”意思是制作钢铁的材料在半凝固的状态下煮的时间越长,钢的质量越好。当然这是和现代冶金实践经验完全相反的驳论。

也正因在制钢的过程中,冷却的速度非常缓慢,使得俄制布拉特钢的内部往往会存在大量热液交带网格、粗大缩孔等。这些网格经过锻造拉伸就会成为粗大交叉状的扭曲纹路分布在刀身上,看上去像是裂纹一样。

△热液交带网格

△被拉伸的热液交带网格

除此之外,布拉特钢往往含碳量较高,常常高达2%以上,有些甚至达到6%,超出了钢铁的范围。所以锻造难度非常大,经常需要低温锻造,并且反复循环,有时甚至需要进行石墨化处理方可锻造,使碳化物不可逆的成为稳定的石墨(现代热处理规范中严格规定一旦出现石墨化即为报废)。由于其缩孔和氧化程度严重,甚至大量的碳变成石墨存在于钢铁当中,布拉特钢的金相组织在电镜下很“脏”。制做出的刀,尤其是长刀,上面往往会出现类似长时间锈蚀后留下的凹陷。

△布拉特钢刀

不过,虽然有这样的缺点,长久以来俄罗斯仍然将其作为制作乌兹钢刀剑仿制品的材料。可惜的是,布拉特钢制造的确切过程已经失传,现在已经无法再完整的对布拉特钢进行还原。更多内容,请搜索“匠人工坊”返回搜狐,查看更多

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