折疊次數與鋼材微觀結構：過度鍛造脆性理論與最適鍛造次數
※圖片為示意圖。目錄
折疊與鍛造是什麼——日本刀的心臟
在日本刀的製造過程中，折疊與鍛造是最基本的技法之一。通過反覆將從tatara製鐵鍛造的tamahagane在高溫下加熱，並用鍛造棒（tagane棒）反覆折疊和敲打，鋼材的內部結構變得均勻，雜質被擠出，日本刀獨特的jihada由此形成。
每次折疊，層數翻倍。折疊十次理論上會產生2^10 = 1024層，折疊十五次則產生32,768層。這種層狀結構形成稱為「jihada」的圖案，具有木紋和波浪狀的設計，這是欣賞日本刀的最重要元素之一。
折疊次數與鋼材層狀結構的變化
隨著折疊次數增加，鋼材內部會發生以下變化。
碳分佈的均質化
tamahagane在生產時內部碳分佈不均。高碳區（0.7–1.5%）與低碳區混合，如果刀劍直接鍛造，就會成為一把不穩定的刀，不同區域硬度差異很大。
通過重複折疊和鍛造，高碳和低碳區交替堆疊，碳均勻擴散到整個鋼材。通過這種均質化，實現了「無論在哪個位置淬火都能達到穩定硬度」的狀態。
去除雜質
tamahagane含有在製鐵過程中混入的渣滓（雜質：氧化鐵、二氧化矽等）。在高溫下反覆敲打和延展的過程中，這些雜質逐漸被擠出鋼材。
如果雜質仍然殘留，那個區域會成為應力集中點並導致斷裂。折疊和鍛造不僅是塑形過程，也是一個「淨化過程」。
晶粒的細化
鐵晶體（鐵素體和奧氏體）在高溫下生長，但敲打和折疊引起的塑性變形會破碎和細化晶粒。晶粒越細，鋼材的韌性越大，刀刃的抗斷性越強。
過度鍛造造成的脆性——最適範圍的存在
折疊次數越多越好嗎？答案是否定的。這就是日本刀鍛造技術中最重要的「最適值問題」所在。
碳的過度消耗
在反覆折疊和鍛造過程中，鋼材中的碳通過氧化（脫碳）逐漸流失。隨著碳含量降低，無法達到刀刃所需的硬度（淬火後的硬度）。
具體來說，tamahagane初始平均碳含量約為0.8–1.2%，但隨著反覆鍛造逐漸降低。如果進行20次或更多次的過度折疊，碳含量會降至0.3–0.4%或更低，導致性質接近軟「純鐵」。
過度晶粒細化與加工硬化
當過度鍛造導致晶粒過度細化和變形時，相反地，加工硬化會加快進展，鋼材變得脆弱。在冶金術語中，這稱為「變形誘發轉變」或「應變硬化飽和」。
鍛造應該使刀刃抗斷性增強，但過度鍛造卻會產生相反的效果：「變形應變積累→脆性」。
過度鍛造的徵象表現為「粗糙晶粒」
刀匠通過觀察jihada的表面經驗性地判斷過度鍛造。隨著過度鍛造的進行，jihada變得「粗糙」——原本細膩的木紋表面變得粗糙，層之間的邊界變得混亂。這表明內部異質碳分佈已重新出現，層狀結構已經崩潰。
最適鍛造次數的理論——各派的秘密
日本刀折疊和鍛造的「適當折疊次數」是各派的秘傳技法（山城、相州、備前、大和和美濃傳統）。根據現代研究和復原實驗，一般認為8–15次折疊是最適範圍。
各派的趨勢
- 相州傳統（正宗、貞宗等）因強韌性和強烈的hamon而著稱，這與使用「粗鋼」相關，它在折疊次數相對較少的情況下進行淬火，同時保留粗ohiame jihada。
- 備前傳統（長船派等）因緊密堆砌的小ihame和ko-mokume jihada而著稱，傾向於更多折疊以強調均質化。
- 大和傳統（千住寺、泰磨等）以流動的masame jihada為特徵，具有保持一致折疊方向的獨特技法。
按鋼材分類的最適折疊差異
刀刃的結構分為「kawagane」（外鋼）和「shingane」（內鋼）。
- Kawagane（外皮、高碳鋼）：覆蓋刀刃和表面。需要硬度，因此在保留碳的狀態下完成。目標折疊次數約為8–12次。
- Shingane（內核、低碳鋼）：需要柔韌性和韌性，因此可以通過更多折疊有意降低碳含量。
結合這兩種鋼材的warikomi-gane是日本刀的基本結構，折疊次數的管理對kawagane和shingane有不同的最適值。
Jihada中「紋理」形成的機制——折疊和鍛造創造的美
作為折疊和鍛造的科學結果，不能被忽視的是「jihada」的形成，它是日本刀美的本質。
堆疊的鋼材的界面（邊界）首次被可視化是當由togishi使用精磨砂輪進行拋磨時。隨著層之間碳濃度的輕微差異改變光的反射，jihada以木紋、流動和圖案的形式出現。
- Ihame：當碳分佈不規則混合的層堆疊時，會出現類似木紋的不規則圖案。
- Masame：當折疊方向統一為單一垂直方向時，會出現類似流動生長環的線性圖案。
- Mokume：由於碳分佈局部殘留而出現的螺旋或節結狀圖案。
這些jihada不僅是美學關切，更是內部碳、層和晶體結構的「地圖」。經驗豐富的鑑定家從jihada中讀出折疊次數趨勢、碳分佈和鍛造方法，以推估派別、時期和製作者。
結論——由科學證明的刀匠經驗知識
最適折疊次數和過度鍛造的風險正以現代冶金學形式（碳鋼微觀結構、加工硬化、脫碳理論）被闡述，「事後證明」傳統刀匠經驗獲得的智慧。
拒絕「鍛造越多越好」的天真假設，「在最適鍛造次數內發揮最好的鋼質」的精確技術判斷是日本刀鍛造的精髓，並表現為jihada的美。希望實際比較jihada差異的人被鼓勵從欄目列表中閱讀各派的鍛造風格說明。
