越王剑的铸造材料

越王剑的铸造材料 吹毛断发的越王勾践剑，性能真的不如厨房里的菜刀吗？

越王勾践剑，曾在博物馆目睹过其真容，比我想象中的要短小一些。

一个很明显的事实，古代的工艺再怎么吹，也不可能超过现代工艺。

所以，越王勾践剑的整体性能肯定比不上现代的厨房菜刀。

不过，越王勾践剑作为一把武器，也有菜刀所不具备的优势。

下面，我将从材质、锋利度、硬度等指标，一一对比分析。

1、材质对比越王勾践剑是由青铜铸造而成的，其中铜含量约80%-83%，锡含量约16%-17%，剩下的是一些杂质。

而传统的菜刀基本上都是碳钢制造而成，主要成分是钢，参杂一些碳以提高其力学性能。

一个主要成分是铜，一个主要成分是钢。

衡量其力学性能的一个主要参数就是d性模量，反应的是材料的变形难易程度。

纯铜的d性模量约119GPa，钢的d性模量约206GPa，显然钢的d性模量更大，表示其更加不容易发生变形。

这一点非常重要，d性模量越大，表示刀口越不容易发生卷曲（卷刃），不考虑屈服极限的情况下。

越王勾践剑所用的青铜的d性模量无法查证，但是可以查到青铜类的d性模量更低，约100+GPa，这几乎是钢的一半。

所以，在材质上，现代菜刀完胜。

2、硬度对比硬度反应的材料表面的抗破坏能力，它与抗变形能力的d性模量是两个不同的物理量。

铜的布氏硬度约35~45HB，是比较“软”的。

青铜的硬度有所提升，可以达到70-80HB。

勾践剑含锡量16%左右，其硬度约100HB。

碳钢的布氏硬度约在131~156HBS之间。

虽然两者单位不一样，HB是传统的钢球压的，而HBS是淬硬钢球压得。

但是，我们还是能够判断出碳钢的硬度要比青铜的硬度高一些。

因此，在硬度方面，现代菜刀完胜。

3、力学性能对比力学性能是个比较宽泛的概念，前面的反应变形能力的d性模量其实就是其中之一。

除此之外，材料的塑形、断裂性能，都属于力学性能的范畴。

它有几个物理量来衡量：屈服极限、强度极限、断裂应力等。

应力应变曲线可以非常清晰的表示出这些物理量的含义，如下图。

青铜的屈服极限（强度）约300MPa左右，强度极限实在无法查到，肯定是高于300MPa的。

碳钢的屈服极限跟品种有关，Q235就是235MPa，Q345就是345MPa。

因此，青铜的屈服极限与碳钢差不多。

屈服是指材料不可恢复，屈服极限越大，工作越不易发生破坏。

即：两者发生卷刃的可能性差不多，但是由于青铜偏软，卷刃更易发生。

3、锋利度对比“吹毛断发”，在实际中，我从未见过。

当然，我并不否认这种情况可能存在。

不过，想要实现真正的吹毛断发，还是挺困难的。

它需要相对的切割速度，需要锋利的刀刃。

锋利度其实是工艺的一部分，是个相对容易实现的一个指标。

无论是古代的手工打磨，还是现代的机器磨刃，都可以实现锋利。

所以，在这一点上，两者差不多。

4、制作工艺对比古代的工艺水平是不可能与现代工艺对比的。

越王勾践剑采用青铜材质，为了增加其硬度，对表面做了硫化处理，使得表面硬度更大，不易被破坏。

但是内部的青铜还是保持原来的特性。

由于工艺的不成熟，才会觉得越王勾践剑略短（长剑易断）。

现代菜刀的制作工艺可能不想特种刀片那样复杂，但是也经过淬火、回火等热处理工艺，用来保证刀片的韧性，提升刀刃的硬度。

5、总结除锋利度外，无论是力学性能，还是加工工艺，现代菜刀都完爆越王勾践剑。

吹毛断发的越王勾践剑，性能真的不如厨房里的菜刀吗？提起有天下第一剑之称的越王勾践剑，那绝对是如雷贯耳，而各种资料介绍，至少也是寒光四射，锋利无比！夸张了说就是吹毛断发、削铁如泥！但据专家称，如果用现代技术，那么复制越王勾践剑不过是分分钟的事情，而它的技术参数，甚至还不如你家的菜刀！越王勾践剑到底是什么来历？为什么会如此有名？越王勾践剑于1965年在湖北省江陵县望山1号楚墓出土，现收藏于湖北博物馆，国家一级文物！该剑长约55厘米，手柄8.4厘，剑身宽4.6厘米，剑身两面都有菱形暗纹，据称经过硫化处理，强度和耐腐蚀性能极高！越王勾践剑护手正面蓝色琉璃，背面是绿松石花纹，剑柄末尾为圆箍形，有11道同心圆装饰。

剑面上靠近护手处还有8个鸟篆，造型非常优美，整体上给人就以王者之威的感觉，不愧为铸剑大师欧冶子所铸！剑身铭文的解读对这个文字的解读有一些异议，但最后以越王勾践，自作用剑得到了最广泛的认同，也因此得以认定为越王勾践用剑，这也使得这把剑的文物价值上升到了国宝级别！越王勾践剑是什么材料？大家都知道青铜器比较容易生锈的，铜绿就是常见的表面腐蚀现象，这是铜与空气中的氧气、二氧化碳和水等物质反应产生的物质，铜绿不是致密物，因此它并不保护基底不生锈，而是一旦铜绿产生了，只要条件合适，它可能会越来越多。

文物表面的铜绿越王勾践剑的材质是青铜，这是铜和锡的合金，尽管锡很软，但它和铜结合组成了更高强度与硬度的合金，材料学中都有说明合金一般比单一金属熔点要低，密度稍低，但强度和硬度则更高，而正是锡加强了青铜的性能，但配比不能太高，一般低于14%，如果高于20%那么青铜就会和玻璃一样脆！我国各个时期的青铜合金成分越王勾践剑是为什么不锈？大部分资料中介绍的是硫化物处理了越王勾践剑的表面，使其生成致密物质，因此保护了剑身进一步生锈，这表示在2000多年前就掌握了金属表面的化学处理技术！但据公开的资料表明，越王勾践剑表面的硫化物并非在铸造时形成，而是在墓葬中织物分解后，经过长期的墓葬封闭空间内渗入！而且硫化物并不致密，剑身表面的硫化物含量很低，花纹处尽管比较高，但很容易在使用过程中脱落，甚至用手轻轻一扶就不见了！专家认为勾践剑不锈的主要原因是墓葬环境比较特殊，而非欧冶子的铸造工艺！三把工艺几乎一致的剑，两把锈蚀《文物春秋》2016年第04期的论文“论我国古代是否存在青铜器防腐蚀专门处理技术”中有一个结论，流传的我国古代青铜器中硫化处理或者铬盐氧化工艺都不是有意而为之，根据实验结果以及结合当时的时代背景，古代并没有专门青铜器表面防腐蚀处理工艺！越王勾践剑的性能如何，真的不如家里的菜刀吗？尽管青铜有一个温度范围可以锻造，但一般认为越王勾践剑是铸造的，不过越王勾践剑有一个工艺比较特殊，也就是剑脊和剑锋处的材料配比不一样，中间部位韧性很好，而剑锋则硬度比较高，有点像后期锻打铁剑时的包钢工艺，不知道是用什么方式 *** 作的！那么它的剑锋到底有多硬呢？加锡9%-11％时硬度为布氏硬度70-80左右，如果换算成大家熟悉的洛氏硬度的话大约是40-58左右！当然硬度也可以继续提高，但会越来越脆，直到变成玻璃一样！硬度换算表其实凭良心说，58的硬度已经相当不错了，不过现代的碳钢淬火后的硬度可以轻松达到52-60！当然这个硬度还取决于回火温度！铁中加入碳，淬火后会形成马氏体晶格，这个硬度可达HRC（洛氏硬度）60以上，常用的锉刀硬度就在62-64左右！钢铁材料有七种基本组织结构当然另一个指标则是材料的强度，比如常见的45号钢屈服强度为355Mpa，那么青铜的屈服强度是多少呢？锡青铜砂型铸造时抗拉强度为200MPa，屈服强度为100MPa！其实常见45号钢就已经虐死锡青铜了！我们家里常用的菜刀有不锈钢，这种材料的菜刀其实非常难用，没有刀锋，切肉很累！大都喜欢用高碳钢打造的菜刀，磨刀石上蹭几下就锋利了！而这种菜刀的性能，都可以将越王勾践剑砍成两截！如果让现代技术背景下利用古代工艺复制一把越王勾践剑应该有些难度，因为有些工艺失传了，不知道是否一致，但如果要打造一把比它性能更好的，那不过是分分钟的事情！