為什麼漢江的水不適合給刀淬火，蜀江的水適合給刀淬火？

鐵翰堂2023-01-02 07:23:36

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第四章 秦漢至南北朝時期鋼鐵時代的確立

三、淬火劑的選擇以及蒲元、綦毋懷文的貢獻

最早的淬火劑應當是水。前引《漢書·王褒傳》雲：“巧冶鑄干將之璞，清水燁其鋒。”《史記·天官書》雲：“火與水合為悴，與金合為鑠。”《漢書·天文志》雲：“火與水合為淬，與金合為鑠。”便是一個很好的說明。早期淬火用水，應當是未加選擇的一般自然水。但不同地區的水，其成分是不會完全一樣的，冷卻能力也就不盡相同。經過了漫長的實踐，至遲東漢末年，人們對此便有了一定的認識，並開始了對淬火劑的選擇。對此，東漢三國間的蒲元、東魏北齊間的綦毋懷文，都是做出過傑出貢獻的。

《太平御覽》卷三四五引《蒲元傳》載：“君性多奇思，得之天然鼻類之事，出若神，不嘗見鍛功。忽於斜谷為諸葛亮鑄刀三千口，熔金造器，特異常法。刀成，白言：漢水鈍弱不任淬用，蜀江爽烈，是謂大金之元精，天分其野。乃命人於成都取之。有一人前至，君以淬，乃言：‘雜涪水，不可用。取水者猶悍言不雜，君以刀畫水，雲：’雜人升，何故言不？”取水者方叩頭首伏雲：‘實於涪津渡負倒覆水，懼怖，遂以涪水入升益之。’於是鹹共驚服，稱為神妙。刀成，以竹筒密內鐵珠，滿其中，舉刀斷之，應手靈落，若蕹生葛，故稱絕當世，因曰神刀。”這段記載生動地描述了以蜀水、涪水淬火的全過程，說蜀水爽烈，漢水鈍弱不任淬。這個典故或許有些誇張，但它卻是與現代技術原理基本相符的。現代工業淬火用水，便有普通自來水、鹽水之別；選擇一種較好的淬火劑，便可較大地提高淬火質量，改善工件使用效能。漢水、涪水、蜀水，因其流經地域不同，所含礦物質是不盡相同的，這對淬火效果便會有一定影響。這是我國古代關於選擇淬火劑的最早記載，也是蒲元的一項傑出貢獻。雖古人不瞭解其中的科學道理，但“天分其野”一語，便反映了人們對自然界的一種認識。明李時珍《本草綱目》卷五“水部·流水”條也有類似的說法：“觀濁水、流水之魚，與清水止水之魚，性色迥別：淬劍染色，名色不同，煮粥烹茶，味亦有異。”一些古代雜記和筆記小說中也有過與此相類似的記載。時至今日，民間仍有類似的說法，說明我國古代對各種水的特性是早有一定認識的。

蒲元生平不詳，世間雖有《蒲元傳》《蒲元別傳》流傳，但文字皆異常簡單。據云，其曾任諸葛亮西曹掾，除首先選擇了淬火劑外，他還幫助諸葛亮設計了木牛流馬，應是我國古代工程技術史上一位傑出人物。唐虞世南《北堂書鈔》卷六十八有“蒲元作木牛”之說，明陳禹謨補註：“《蒲元別傳》雲：元為丞相諸葛亮西曹豫，亮欲伐魏，患糧難致，元牒與亮：作-木牛，人行六尺，牛行四步。”可見在唐代虞世南和明陳禹謨看來，蒲元作木牛是早已定論的。趙無聲《快史拾遺》卷七“蒲元傳”也有類似說法：“木牛流馬，今人皆謂武侯所創，按《蒲元別傳》，元牒與亮曰：元等推意，作一木牛，連仰雙環，人行六步，牛行四步。杜佑《通奧》注云：胡忠等，意作木牛流馬。據此，則蒲元諸人實則例之，非亮自制也。”此說也很有道理。看來，木牛流馬最初當是蒲元等人設計的。

從現代技術觀點看，以水作淬火劑的優點是在高溫區（550℃~650℃）冷卻較快，缺點是在低溫區（200℃~300℃）也冷卻較快，易造成較大的組織應力，於是人們又發明了油淬。有關記載始見於《北齊書》卷四十九“方伎列傳”，這在“灌鋼”部分已經引出，因其十分重要，且文字精闢，今再引述如下：綦毋懷文“又造宿鐵刀，其法燒生鐵精，以重柔鋌，數宿則成剛。以柔鐵為刀脊，浴以五牲之溺，淬以五牲之脂，斬甲過三十札。今襄國冶家所鑄宿柔鋌，乃其遺法，作刀猶甚快利，但不能截三十札也”。此“宿”，原意為“隔夜”，此應是“合煉”“灌煉”之意，故“數宿”應指數次灌煉，“宿鐵刀”也即灌鋼刀。“生鐵精”即生鐵水。“柔鋌”指柔性較好的柔鐵料。這裡談到了綦毋懷文製作寶刀的三項技術措施，其中第三項便是使用了油淬和尿淬，即浴以五牲之溺，淬以五牲之脂。這是我國古代關於使用油淬的最早記載。顯然這溺和油是分別使用的，假若高溫區先用溺淬，低溫區再用脂淬，便相當於雙液淬火了，那就是一套相當合理的工藝。由於綦毋懷文采取了這三項技術措施，故宿鐵刀甚為鋒利，能斷甲過三十札。宿鐵工藝對後世也產生了不小的影響，襄國冶家尚沿用其遺法。由這段記述來看綦毋懷文的主要技術成就是：（1）發明了油淬、尿淬一油淬的熱處理工藝。（2）把灌鋼技術、複合材料技術、較好的淬火技術，都用到了制刀工藝中，從而製作出了甚為快利的宿鐵刀。

綦毋懷文生平不詳，大體上是東魏北齊間人，約生活於公元550年前後，曾以道術事齊高祖。許多現象表明，我國古代的不少科技成就都是與道家活動有關的。

摘自《中國古代金屬冶煉和加工工程技術史》P371-372