大马士革钢
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大马士革钢（英语：Damascus steel），古称镔铁[1]，是一种高碳钢；3世纪到17世纪间，中东大马士革地区自印度、斯里兰卡进口乌兹钢再配合铸造技术打造出有利于铸造刀剑的钢材。
从冶炼到锻造对温度的要求都很苛刻，冶炼时温度不得高于一千度，锻造时必须低温（即“冷锻”）；其制成的刀剑刀身会有一种类似于木纹特殊的纹路，被称为穆罕默德纹。
历史
[编辑]Hobson、Sinopli和Juleff等历史学家宣称，来自印度和斯里兰卡以及稍晚流传至波斯的乌兹钢铸锭就是用来铸造传统的大马士革钢。从3世纪到17世纪，印度运载钢铸锭到中东便是为了制造大马士革钢。17世纪时，荷兰人曾在印度洋上劫掠阿拉伯商船取得这种钢材，但无法利用这种钢材铸造出同样品质的刀剑，显示出这种刀剑还需要特殊的铸造技术才能打造出来，两者缺一不可。
在欧洲研究显示，公元前三世纪由塞尔特人和日耳曼民族拥有多重的纹路烧焊技术制造出所谓“穆罕默德纹”的高强度剑。
技术的失传
[编辑]这种铸剑技术渐渐地衰微，最后在大约1750年后，工匠们便再也无法传承这项技术了。许多现代理论对这种衰微进行了大胆的解释，包括：提供金属必需品的贸易路线的毁坏、金属中少量他种元素的缺乏、由于藏私或缺乏传承造成铸剑工艺的知识流失，或是以上数点的综合发生。
据信来自印度的乌兹钢是用来生产大马士革钢的生铁材料，由于取得这种材料的贸易路线太长，而过长的贸易路线稍有毁坏，便可能破坏大马士革钢的制造，甚至最终导向技术的失传。同样的，如果来自不同生产地的金属原料，或是熔化后的矿石缺乏制造中所需的关键元素如钨或钒，也可能使得制造失败。用以控制温度的循环使熔炉保持在一定的特定温度的技术也可能失传，因此阻碍了产生出“穆罕默德纹”的出现。
在大马士革钢中发现的奈米碳管结构的证据支持了这项假设：大马士革钢里奈米碳管的沉淀可能起因于特别的制造过程，且由于制造技术和金属原料产生太多改变，使得难以再次复制大马士革钢。过去制造的大马士革剑亦有可能是在经过一连串的测试中选出小部分品质较佳的成品用于贸易。
现代重铸的尝试
[编辑]现代学者试图重新打造出大马士革钢。Bulat钢（俄罗斯高加索地区的一种乌兹钢）拥有许多相似的特性，但以不同的制作过程打造而成。有观点指出纹路烧焊是刀剑的卓越技术，类同于大马士革刀上的纹路，认为大马士革刀是以此技术所制造的。
1973年，刀剑匠William F. Moran在《Knifemakers' Guild》的节目中展示他的大马士革刀，其拥有相仿纹路表面的钢材一度被视作大马士革钢，这种“现代的大马士革刀”是以数层的钢和铁薄片烧焊成钢条，纹路的变化端看铁匠如何运用利用钢条被拉长和重叠直到形成想要的层次数量。不过以这种方式烧焊出大马士革钢的理论在1990年代被挑战，J. D. Verhoeven和A. H. Pendray出版了一篇关于他们对于重铸大马士革钢的元素、结构和可见特色的论述，Verhoeven和Pendray尝试不同的技术去制造，以一种与来自印度具有同样特性的传统乌兹钢，同样也符合大多数传统大马士革剑的钢铁开始；在柔软、韧炼的状态下，乌兹钢加入纯粹的铁碳化物颗粒，会造成乌兹钢产生过共析（hypereutectoid）的状态。Verhoeven和Pendray已经肯定在钢铁表面上的颗粒是铁碳化合物的颗粒，问题是如何在乌兹钢上重新制造出在大马士革剑上看到的铁碳化合物纹路，虽然这种原料可以以低温来制造出大马士革般的纹路，并借由肥粒铁和渗碳体的交互混合的方法可以制造出类似于以纹路烧焊的大马士革钢，任何以高热的方法都足以瓦解碳化物而永久地造成纹路的毁坏；但Verhoeven和Pendray发现在真正的大马士革钢样本中可以借由处于适度的温度逐渐回复纹路，调查发现正确的碳化物构成分子其一是钒元素，除非遭受到更高的温度，否则它不会散乱以致于瓦解掉碳化物，因此虽经由高温的处理可以使得可见的碳化物纹路消失，但却不会移除掉造成纹路的碳化物结构分子，随后在较低的温度处理上，其他元素在能使碳化物稳定的的温度下便可以再将炭元素给结合起来，回复到原本的结构。
