秦延景

追溯——環(huán)首刀的起源

環(huán)首刀起源于戰(zhàn)國時期，以史為證。1965年河北易縣燕下都44號戰(zhàn)國墓中除了出土大量劍、戟、鐵甲、鐵盔等文物之外，還出土了一件殘缺的環(huán)首刀。該刀殘長30.3cm，柄長12cm，刀厚1cm。整刀由鐵材制成，刀身、刀柄及刀環(huán)為一體鍛造，刀柄較刀身窄，刀身斷面呈等腰三角形，刀柄斷面呈長方形。1982年，湖北出土一件戰(zhàn)國晚期的環(huán)首刀，該刀全長77cm，刃長62cm，刀身、刀柄及刀環(huán)也是一體鍛造，刀身略向刀刃方向彎曲。該刀刀身斷面呈等腰三角形，刀柄及刀環(huán)斷面均呈長方形。

由以上兩例可見，環(huán)首刀在戰(zhàn)國晚期已經(jīng)發(fā)展成一種實用兵器，只是尚不如劍流行。而掃平六合、一匡天下的秦朝滅亡后，取而代之的西漢王朝逐漸發(fā)展成為較穩(wěn)定而強盛的中央集權制封建國家。這一歷史時期，環(huán)首刀開始替代劍作為主要的格斗短兵器大規(guī)模使用，其極盛時期歷經(jīng)了兩漢、三國、兩晉、五胡十六國、隋、唐等朝代，為中華民族的文化與疆土劈出了萬里波濤，誠為中華民族漢唐兩朝之“魂魄”。

魂篇——環(huán)首刀的

鍛冶工藝與種類

鍛冶工藝

冶金環(huán)首刀誕生之時，格斗刀劍的材質已經(jīng)進入鋼鐵時代。古代中國鍛造刀劍從脫離使用隕鐵而使用人工冶煉的鋼鐵之時起，出產(chǎn)的冶鐵主要是塊煉鐵、熟鐵、生鐵和鋼共4種。這些鐵都是鐵碳合金，主要區(qū)別是含碳量的多少，含碳量在0.5%之下并含有其他雜質的是塊煉鐵和熟鐵（雜質少的則是低碳鋼）；含碳量在0.5%～2.0%之間的是中碳鋼和高碳鋼；含碳量在2%～5%之間的稱為生鐵。而鍛造優(yōu)質刀劍所用的必須是熟鐵和中、高碳鋼。

古代中國的刀劍冶金與世界刀劍冶金的發(fā)展之路有所不同，基本上是沿著塊煉鐵——熟鐵——滲碳鋼——生鐵炒鋼——百煉鋼——宿鐵鋼的脈絡發(fā)展前進的。

最早冶煉塊煉鐵時，是當時的工匠們用石頭和耐火粘土砌成高度1m左右的圓形爐身，爐身下側插有陶制通風管，起初利用自然風進行通風，后來開始使用皮囊作鼓風器，煉鐵時把碎礦石和木炭一層夾一層地從爐頂上加進去，點火后用皮囊鼓風。這種煉鐵爐由于爐身小，皮囊也太小，爐溫只有1 000℃左右，鐵礦石不能變成液態(tài)的生鐵流出爐外，只能得到海綿似的含有氧化鐵和硅酸鹽等雜質的熟鐵塊，故稱之為“塊煉鐵”或“海綿鐵”。每次煉鐵結束后，將塊煉鐵取出，在使用木炭的鍛鐵爐中燒紅，經(jīng)過反復鍛打，才能得到較純的熟鐵條。早期的鐵劍、刀均是以這種熟鐵條為原料制造的。

漢代之前的固體滲碳鋼技術是把塊煉鐵直接放在灼熱的木炭中長期加熱，進行表面滲碳。但由于滲碳層的厚度有限，所以需要反復折疊鍛打，使?jié)B碳層與非滲碳層交替，這樣才能形成較為均勻的鋼鐵結構。例如：燕下都100號殘鋼劍就是由多片塊煉鐵經(jīng)過滲碳后形成的低碳鋼片，然后將低碳鋼片經(jīng)過反復折疊鍛打而成。鋼片由于采用表面滲碳而成，因此表面為高碳層，中間為低碳層，并且在高碳層中有大量夾雜物——這是由于塊煉鐵中有大量雜質的緣故。

使用塊煉鐵制造滲碳鋼畢竟過于費時費力，在900℃高溫下約需6～8個小時，才能滲入2mm左右，且不能保證質量的同一性。到了西漢后期便發(fā)明了“炒鋼技術”，即將高爐中煉出的優(yōu)質生鐵在空氣中加熱，使之熔化或半熔化，并不斷進行攪拌，增加氧氣和鐵的接觸面積，使鐵液中的碳氧化，從而可以獲得較為純凈的鋼或熟鐵。由于炒煉過程需要熟練的技巧與經(jīng)驗，所以大部分得到的還是熟鐵，少部分才是鋼，不過此種熟鐵由于含雜質較塊煉鐵少，所以折疊鍛打后形成的鋼質量更好。鋼材中碳的含量適宜才能制造刀。在河南發(fā)現(xiàn)的一座炒鋼爐遺址中就發(fā)現(xiàn)有含碳量在1.28%的高碳鋼塊，但是這種含碳量過高的鋼材在淬火后硬度過高，所以并不能直接制造長刀，需要加熱后反復鍛打脫碳才能制造長刀。西漢早期劉勝墓出土的書刀（古人將在竹木簡上刻字或削改的刀稱為“書刀”）夾雜物厚度是2.5mm，含碳量分布均勻。據(jù)分析，這把書刀使用了炒鋼法取得的含碳量較高的鋼，經(jīng)脫碳鍛打制成，其刀身在一百倍顯微鏡下觀察為30～32層結構，可能反復鍛打折疊了5次左右。

在西漢晚期，“炒鋼技術”日趨成熟，到東漢時期出現(xiàn)了“百煉鋼技術”，其夾雜物越來越少。山東蒼山縣出土的“永初六年（公元112年）五月丙午造卅湅（煉）大刀吉羊宜子孫”環(huán)首刀經(jīng)過金相鑒定，含碳量在0.6%～0.7%之間，鋼中僅夾雜有細長的硅酸鹽，沒有大塊的以氧化亞鐵和含鐵較多的硅酸鹽共晶夾雜物，并且硅酸鹽的尺寸非常小，僅有2.5～5μm。

東漢滅亡后經(jīng)過三國、五胡十六國時代的發(fā)展，刀劍冶金業(yè)又出現(xiàn)了新成就，即“灌鋼技術”。“灌鋼技術”也稱為“宿鐵”，歷史記載最早的“宿鐵”造刀者是侍奉過北齊神武皇帝高歡的道士綦母懷文。根據(jù)古書記載：“其法燒生鐵精，以重柔鋌，數(shù)宿則成鋼”，也就是說把生熟鐵交替夾雜，以泥封閉放入爐中加熱，利用生鐵熔點較低的特性，將生鐵液熔滲到熟鐵中，然后再加以鍛打，即可得到品質精純的鋼材。這種方法可以很好地控制鋼中含碳量的多少，可以得到制作刀刃的高碳鋼材。

至此，古代中國刀劍冶金技術基本成熟，環(huán)首刀所用鐵及鋼材的來源也確定下來。

在制造鋼材的反復鍛打過程中，一方面氧化亞鐵、硅酸鹽等夾雜物被擠出或壓扁，另一方面金屬晶體排列更有序、更緊密，甚至晶體被拉長，產(chǎn)生納米級晶體，從而提高了材料的性能。由于金屬具有散熱特性，基本上鍛打幾錘就需要加熱一次，而原料折疊一次就需要加熱5～6次之多，所以十分費時費力。東漢建安年間，曹操造寶刀五口，三年乃成，所費人力、財力可想而知。

淬火環(huán)首刀鍛造完畢后還需要淬火，以使刀刃鋼材產(chǎn)生“馬氏體組織”（“馬氏體組織”是黑色金屬材料中的一種金相組織名稱，其由德國冶金學家阿道夫·馬滕斯于1890年代發(fā)現(xiàn)，故命名為“馬氏體組織”），變得堅硬無比。文獻中提到的淬火劑不但有水（簡單的淬火劑），還有綦母懷文造刀時發(fā)明的雙介質淬火劑，即刀劍“浴以五牲之溺，焠以五牲之脂”。之所以這樣做，是因為動物尿液中含有鹽分，用帶有鹽分的液體作冷卻劑，鋼的冷卻速度比用水作冷卻劑快，可以產(chǎn)生大量馬氏體組織。當溫度降低后迅速改用油脂淬火，因為油脂在低于300℃時具有較弱的冷卻能力，可以得到比用水淬火更為堅韌的性能，并且可以減少變形和開裂，這一點對于提高刀劍的成品率非常重要。

早在西漢時期，刀匠們就發(fā)明了局部淬火技術，劉勝墓出土的佩劍，刃部硬度達到了HRC67～71。當代一位收藏大師曾經(jīng)將一把環(huán)首刀進行研磨，發(fā)現(xiàn)該刀各段硬度不同，中段硬度最高，為HRC58；前段硬度為HRC55，后段硬度為HRC50，基本上符合長刀的最佳硬度規(guī)律。1974年山東蒼山出土的漢代“卅湅（煉）”環(huán)首刀的刃部也經(jīng)過了局部淬火，居延漢簡（中外學者在我國西北居延等地區(qū)發(fā)現(xiàn)大量漢代簡牘，即“居延漢簡”，對研究漢史具有極高的史料價值）記載“視白堅未至逢三分所而絕，此天下利善劍也。又視之身中生如黍粟狀，利劍也加以善?！彼^“白堅”、“黍粟狀”，都是指淬火所產(chǎn)生的馬氏體組織。

經(jīng)過淬火后的刀劍在開鋒后到底有多鋒利呢？當時的試刀法除了砍甲和試以盛滿鐵珠的毛竹筒外，還有一種就是將若干根稻草捆成一束，然后用頭發(fā)絲將這束稻草掛在木杖上，以刀斬之，稻草斷而頭發(fā)絲不斷的才算是好刀劍，最高紀錄是斷了15根一束的稻草。

研磨鍛造刀劍還需要進行精細的研磨，在研磨后會產(chǎn)生無數(shù)種彼此各不相同的花紋。居延漢簡《相寶劍刀》殘簡記載，刀劍的鍛紋有“縣薄文者，保雙蛇文，帶羽圭中文者（好），斗雞征蛇文者（壞）”。中國通史記載，曹丕造刀有“文似靈龜，理似堅冰，狀如龍紋”之說。

復合鍛造在“百煉鋼”刀劍出現(xiàn)后，中國鋼鐵刀劍的制造出現(xiàn)了復合鍛造工藝，即“夾鋼”鍛造工藝，也稱為“嵌鋼”或“包鋼”工藝。中國目前已知最早的夾鋼刀是河南南陽市出土的一把東漢鐵刀，在刀身上有一道平行于刃部的鍛接線，其刃部由高碳優(yōu)質炒鋼鍛接在熟鐵刀脊上。綦母懷文造刀也是“以柔鐵為刀脊”的，這樣的鋼鐵復合刀劍不僅有堅硬的刃部，還有堅韌的刀背，在格斗中不易折斷。

分類

刀莖分類環(huán)首刀依據(jù)刀莖（即刀柄）的形狀及位置進行分類，可分為通莖式、偏莖式、中莖式及寬莖式共4種類型。

通莖式，即刀莖與刀身大致等寬，此種刀在所有發(fā)現(xiàn)的環(huán)首刀中最為常見。此類環(huán)首刀基本上貫穿了整個環(huán)首刀的發(fā)展史，西漢、東漢兩晉時期皆有發(fā)現(xiàn)，全國各地均有出土，其呈現(xiàn)的幾種形狀見本頁圖。

偏莖式，即刀莖比刀身窄，刀莖偏于刀身軸線上方，故名偏莖式。此類環(huán)首刀略少于通莖式環(huán)首刀，不過出現(xiàn)的時間較早。最早發(fā)現(xiàn)的是燕下都44號戰(zhàn)國墓出土的“中國環(huán)首刀之祖”。偏莖式環(huán)首刀幾種形狀見本頁圖。

中莖式，即刀莖比刀身窄，并且刀莖位于刀身軸線上。此類刀出現(xiàn)較晚，其幾種形狀見下頁圖。

寬莖式，環(huán)首刀刀莖特意加寬，較刀身寬。此類環(huán)首刀并不多見，據(jù)考證，是從西漢開始流傳的，其兩種形狀見本頁圖。

長度分類環(huán)首刀依據(jù)長度可分為長刀、短刀、中等刀。全長超過100cm的為長刀；全長在35～60cm之間的為短刀，全長在60～100cm之間的為中等刀。

由于漢代是第一個大規(guī)模使用騎兵的時代，而蒙古馬的肩高平均為128.4cm，故漢代環(huán)首刀大多為全長在90～100cm之間的中等刀，適合作為騎兵刀使用。如果環(huán)首刀全長超過100cm，向下劈砍時容易砍到地面。以后各朝代的騎兵刀也多在100cm之內(nèi)。超過100cm的環(huán)首長刀多為步兵雙手持握使用，在南北朝以前出現(xiàn)較多。目前發(fā)現(xiàn)最長的環(huán)首刀長146cm，是1987年出土的三國時代的環(huán)首刀，該環(huán)首刀與隋唐壁畫上的持刀儀衛(wèi)所持刀的長度基本一致。

刀身斷面形狀分類環(huán)首刀在發(fā)展中主要產(chǎn)生了兩種刀身截面形狀，即“平造”和“切刃造”。

“平造”刀身斷面為一個拉長的等腰三角形，底邊為刀背，兩條腰為刀面，頂點為刀刃。這種刀加工比較簡單。在“平造”環(huán)首刀上還出現(xiàn)了一些變形，如將刀面做成凹面形，質量更輕。

“切刃造”刀身斷面為等腰三角形的與長方形的組合，等腰三角形與長方形的接合處稱為“鎬”（“鎬”的起伏大小是指刀面過渡到刀刃處收折角的大?。?。從刀面角度看，“鎬”在刀刃上方形成的一條與刀刃平行的“線”，稱為“鎬線”?！扒腥性臁迸c“平造”刀身斷面相比，“切刃造”很好地解決了刀身厚度與寬度之間的矛盾，使刀身在擁有砍擊力的同時也擁有堅固性（幾種刀身斷面形狀見本頁圖）。（待續(xù)）