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大馬士革與三枚合:紋路的作用,以及它做不到的事

簡短回答。大多數大馬士革廚刀其實都是披著花紋外衣的三枚合刀。真正負責切削的只有一種硬鋼。疊層花紋位於包圍它的包覆層,存在目的是觀賞。選刀要看芯鋼、熱處理與研磨;選大馬士革,是因為你喜歡它的外觀。

一塊鋼,還是三層

典型的西方廚刀,包括多數德國刀在內,從刀背到刃口是同一塊相當軟的鋼。

多數優質日本廚刀的構造則不同:一層薄薄的硬鋼夾在兩層較軟的鋼之間。這就是三枚合(英文亦寫作 san mai),意為「三層」。硬質芯鋼負責刃口,較軟的包覆層支撐它、增加韌性,也讓刀身更容易修薄與磨利。生產 VG-10 與 SG2 的武生特殊鋼,就把自家的三層材料列為廚刀最受歡迎的用材。

並非每把日本刀都是三枚合。本燒與其他單鋼刀整體使用同一種鋼,多數單刃刀則是兩層結構。但拿起一把好的牛刀或三德刀,最有可能的答案就是三枚合。

三枚合刀身的製作方式 三枚合(三層)結構動畫示意圖:硬質芯鋼(刃鋼,hagane)夾在兩層較軟的外層(地金,jigane:軟鐵、不鏽鋼或大馬士革包覆層)之間,經加熱與加壓接合成一把刀身。只有芯鋼延伸到刃口;刃口上方的那條線,就是包覆層與芯鋼的交界。相較之下,本燒是一整塊硬鋼,沒有包覆層。 側面:刃口上方的那條線,就是包覆層與硬質芯鋼的交界。剖面:硬質芯鋼(刃鋼)夾在兩層較軟的外層(地金)之間。這三層先疊合在一起…………再經加熱與加壓,由刀匠或在鋼廠接合成一塊鋼坯,然後延展、研磨成刀身。包覆層(地金)芯鋼(刃鋼)刃口:只有芯鋼包覆層(地金)芯鋼(刃鋼)刃口:只有芯鋼

大馬士革在哪裡

現在加進大馬士革。在我們售出的幾乎每一把大馬士革刀上,花紋都位於包覆層。外層本身就是兩種以上金屬的堆疊,由鍛造師傅或鋼廠結合,再經蝕刻讓疊層顯現。居中的芯鋼仍是一整塊單一鋼材:VG-10、SG2,或如青紙二號一類的碳鋼。

所以準確的名稱是包覆式大馬士革刀,不是大馬士革鋼刀。產品頁上的「33 疊層」或「67 疊層」數的是刀身上的疊層,而且幾乎全部都在包覆層。你的刃口只有一層。

花紋對切削有什麼幫助?沒有任何你感覺得出來的幫助。拿出自同一家製造商的兩把刀,芯鋼、研磨與熱處理都相同,一把配素面包覆層、一把配大馬士革包覆層,它們切起來一模一樣。花紋是給眼睛看的。重度修薄或磨蝕性清潔會讓它變淡。

廚刀上的大馬士革是什麼?以我們自家成品大馬士革刀的照片描繪成側視圖:有紋路的包覆層位於磨亮的切削芯鋼上方,芯鋼沿刃口從刀跟延伸到刀尖。無芯大馬士革僅以文字說明:鋼層貫穿整個刀身,沒有獨立芯鋼。 多種不同鋼材疊層,形成紋路。在包覆式刀身上,紋路來自包覆層。刃口由獨立的芯鋼構成。無芯:層紋一路延伸到刃口。包覆式大馬士革有獨立的切削芯鋼;無芯大馬士革的層紋一路延伸到刃口。多種不同鋼材疊層,形成紋路。包覆層切削芯鋼切削芯鋼
大馬士革刀上的大馬士革在哪裡? 以我們自家大馬士革廚刀的照片描繪成線稿,再呈現它的剖面:芯鋼夾在兩片有紋路的大馬士革層之間。紋路止於刃口上方,所以只有芯鋼負責切割。 大多數大馬士革廚刀,本質上仍是三枚合。芯鋼夾在兩片有紋路的大馬士革層之間。紋路止於刃口上方。只有芯鋼負責切割。所以大馬士革不負責切割。這是很常見的設計。所以大馬士革不負責切割。這是很常見的設計。大馬士革大馬士革芯鋼刃口

大馬士革紋路直達刃口

有些刀的整片刀身都是疊層鋼。無芯大馬士革刀把兩種以上可淬硬的鋼材交替堆疊,沒有獨立的芯鋼,花紋因此一路延伸到切削刃口。這種刀在日本少見,大多見於高階或收藏系列。我們商品中的一例是初心 x 二唐 Itadaki,以青紙二號與白紙二號交疊而成。部分獨立鍛造師也以此方式鍛製刀身。

能讓你公允地稱為大馬士革鋼刀的,就是這一類刀。

無芯積層刀身的製作方式 無芯結構動畫示意圖:將兩種以上可淬硬的鋼材交替疊層,形成類似大馬士革的積層材,再由刀匠或在鋼廠經加熱與加壓接合成一塊鋼坯。積層紋路一路延伸到刃口,因此沒有獨立的芯鋼。相較之下,三枚合是把芯鋼夾在兩層外層之間。 側面:積層紋路橫貫刀身,一直延伸到刃口。剖面:兩種以上的鋼材在刀身中交替成層,沒有芯鋼。兩種以上的鋼材交替疊層…………再由刀匠或在鋼廠經加熱與加壓接合,然後研磨。交替積層沒有獨立芯鋼積層延伸到刃口

木桶的比喻

我是這樣看待由兩種鋼組成的刀身的。木桶能裝的水,只到最短那塊桶板的高度。混合兩種鋼,大致而言,刀身會被兩者中較弱的一種拖住。

測試結果支持其中一部分。2023 年,冶金學家 Larrin Thomas 測試了一系列兩種鋼的大馬士革鋼坯,疊層一路貫穿到刃口。韌性——也就是抗崩口與抗斷裂的能力——跟著混合中韌性較低的那種鋼走;加入更韌的搭配幫助不大。保刃力的表現則比木桶的比喻樂觀:落在兩種鋼之間,有些組合接近較好的一種。少數混合甚至能多切一會兒,其中一個案例是因為較軟的層在刃口磨出細小的齒紋。切片更久的組合,付出的是韌性的代價。疊層數量對保刃力沒有明顯影響。

為什麼雙鋼材刀身就像一個木桶? 示意圖:木桶能裝的水,只到最短那塊木板的高度。接著是兩組長條圖:在層紋延伸到刃口的大馬士革測試中,雙鋼材組合的韌性與韌性較低的鋼材相當,保刃性則落在兩種鋼材之間。 木桶能裝多少水,取決於最短的那塊木板。以層紋延伸到刃口的大馬士革測試:韌性會跟著韌性較低的鋼材走。保刃性則落在兩種鋼材之間。最短的木板(示意)韌性保刃性鋼材 A鋼材 B雙鋼材組合

熱處理是另一個限制。每種鋼都有各自最理想的淬火溫度,兩種鋼卻很少恰好共用同一個。疊層刀身要當成一個整體來淬火,師傅因此必須找到平衡點。好的刀廠靠的是挑選容易共同淬硬的鋼材來搭配。Itadaki 的青紙二號與白紙二號就是近親。

為什麼雙鋼材刀身的熱處理是一種折衷? 示意圖:兩種鋼材各自在不同的淬火溫度下達到最高硬度。疊層刀身必須整片一起淬火,因此刀匠會在兩個峰值之間選擇一個平衡點,兩種鋼材都無法處於最理想的狀態。接著是第二張圖:好的刀廠會挑選適合一起淬火的鋼材搭配,例如青鋼二號與白鋼二號,讓兩者的峰值彼此接近,平衡點也就落在兩個峰值附近。 每種鋼材都有各自最理想的淬火溫度。疊層刀身整片一起淬火,只能用同一個溫度。所以刀匠會選一個平衡點,兩種鋼材都不在最理想的狀態。好的刀廠會挑選適合一起淬火的鋼材搭配,例如青鋼二號與白鋼二號。鋼材 A鋼材 B淬火溫度硬度平衡點平衡點(示意)

以上這些都不會讓無芯刀變成壞刀。以我個人的看法,效能並非來自疊層。

大馬士革的由來

三種不同的東西都被稱為大馬士革,值得把它們分清楚。

花紋鍛接是歐洲的做法。早期的鐵料出爐時成分不均、體積細小,師傅們把鐵條與鋼條焊接、扭轉在一起,用不完美的材料做出刀劍的刃身,留下的花紋因而被珍視。

折疊是日本對同一問題的解方。刀鍛冶反覆折疊鋼材,因為原料鋼的含碳量不一,並帶有夾渣與空洞。折疊讓碳分佈均勻、閉合空洞,也擠出部分的夾渣。

烏茲鋼——最初的大馬士革鋼——根本沒有疊層。它是出自印度的一種坩堝鋼,如水波般的花紋來自內部碳化物的形成方式。

前兩種情況裡,疊層是對付不均勻鋼材的手段。現代鋼材一出鋼廠就純淨均勻,再折疊對效能毫無加分。留下的是工藝。一把好的大馬士革刀展現師傅的功力,那已是想要它的充分理由。

你該買一把嗎?

如果你喜歡它的外觀,就買。出自好的刀廠之手的包覆式大馬士革刀,切割表現與同款素面刀一樣好,擁有它也是一種愉悅。只是買的理由要對:選適合你烹飪與磨刀方式的芯鋼,確認研磨,把花紋當作它本來的角色——外觀。

快速問答

大馬士革刀比素面刀更鋒利嗎?

不會。鋒利度來自芯鋼、熱處理與研磨。包覆式大馬士革刀的花紋在包覆層,永遠到不了刃口。

大馬士革與三枚合是同一回事嗎?

不是,但它們通常一起出現。三枚合指的是三層構造;在現代的疊層刀上,大馬士革描述的是一種由眾多疊層組成的花紋材料。大多數大馬士革廚刀,就是配上大馬士革包覆層的三枚合。

「33 疊層」或「67 疊層」是什麼意思?

指刀身上的疊層數量,幾乎全部都在包覆層。它描述的是花紋,不是刃口的品質。

大馬士革刀會生鏽嗎?

取決於金屬本身,不是花紋。不鏽鋼大馬士革包覆層抗鏽;軟鐵大馬士革會形成氧化層,潮濕放置則會生鏽。無論搭配哪種包覆層,碳鋼芯都可能從刃口開始生鏽。

無芯大馬士革刀比較好嗎?

是不同,不是更好。花紋延伸到刃口,整片刀身都是可淬硬鋼。買它是為了它的個性,以及製成它所費的技術。

花紋會磨掉嗎?

正常使用下不會。重度修薄或磨蝕性清潔會讓它變淡。

資料來源

  • Larrin Thomas,「Does Damascus Outperform Super Steels? Testing Different Combinations」,Knife Steel Nerds,2023 年 7 月 13 日。
  • 武生特殊鋼,包覆金屬材料。
  • J. D. Verhoeven、A. H. Pendray 與 W. E. Dauksch,「The Key Role of Impurities in Ancient Damascus Steel Blades」,JOM,1998 年。
  • H. Föll,「Iron, Steel and Swords」,Kiel University。

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