鍛造焊劑：稻草灰和泥漿如何粘合鋼鐵的化學原理

為什麼鋼鐵能粘合在一起

在鍛造日本刀（tanren）時，tamahagane被加熱、折疊回去並重複擊打在一起形成一個整體。這個「將鋼鐵與鋼鐵連接在一起」的過程稱為鍛造焊接（tansetsu）。無論是重複折疊技術還是集成外鋼（kawagane）和核心鋼（shingane）的構造都完全是通過這些鍛造焊接的積累而建立的。

然而，簡單地將加熱的鋼鐵擊打在一起並不會導致成功的連接。這是因為鋼鐵的表面會快速氧化。這個問題通過在鍛造焊接過程中撒灑稻草灰（warabai）和泥漿（dorojiru）來解決。

鋼鐵的敵人：氧化層

當鋼鐵被加熱到高溫時，其表面的鐵與空氣中的氧氣反應，產生一層稱為氧化層（黑皮）的氧化鐵。當這層氧化物覆蓋鋼鐵表面時，無論擊打多少次都無法讓鋼鐵在金屬層面結合，在接合表面留下雜質和縫隙。這是導致接合缺陷（如鍛造裂紋（kitaewere））的原因。

成功鍛造焊接的關鍵是在接合時刻保持鋼鐵表面清潔並防止氧化。這就是兩種鍛造焊劑——稻草灰和泥漿——發揮作用的地方。

稻草灰和泥漿的功能

在鍛造焊接之前，刀匠在加熱的鋼鐵上撒灑稻草灰（燃燒稻草的灰燼）和泥漿（溶解在水中的粘土）。這些物質的功能如下所述。

• 它們形成了抗氧化保護層。通過用灰燼和泥漿覆蓋鋼鐵表面，它們阻止了與空氣的接觸並防止進一步的氧化層形成。
• 它們融化並沖洗雜質。當稻草灰的主要成分在高溫下融化時，它們融合了鋼鐵表面上的氧化鐵，形成流動的爐渣（noro）。在鍛造焊接時用錘子擊打時，這個爐渣從接合表面被擠壓出來，允許清潔的鋼鐵表面直接結合。

換句話說，稻草灰和泥漿發揮雙重作用：防止氧化同時「沖洗掉」麻煩的氧化層。

刀匠對時機的眼光

撒灑鍛造焊劑並將鋼鐵升溫到適當的焊接溫度的過程是對刀匠來說最具挑戰性的時刻之一。如果溫度太低，鋼鐵不會結合；如果太高，鋼鐵本身會融化並被毀壞。

刀匠觀察爐中鋼鐵的顏色（火色）和表面爐渣的外觀以確定在焊接前進行加熱（wakashi）的理想時刻。當稻草灰和泥漿融化恰當且表面看起來潮濕時，就是擊打的正確時刻。這個判斷不是由儀器來決定，而是由刀匠的眼睛和經驗來決定。

鍛造焊接的品質反映在紋理中

鍛造焊接的品質直接反映在成品刀的紋理（jigane）上。如果在重複鍛造時焊接不完全，稱為鍛造裂紋（kitaewere）或氣泡（fukure）的缺陷可能會在層邊界處出現，呈現為細微裂紋或腫脹。反之，在鍛造執行理想的刀上，無數層無間隙地結合在一起，itame和mokume等紋理圖案密集地呈現。

在欣賞或購買刀時，在明亮的光線下仔細觀察jigane的紋理，逐漸改變刀的角度。密集、有光澤的紋理和沒有不自然的裂紋或腫脹是標誌——驗證這些是確認數百年前刀匠鍛造技能的一種方式。應該指出，小鍛造痕跡在較舊的刀上並不罕見，價值不是單獨由缺陷的存在與否決定的。重要的是在整體的背景下評估它們，包括它們的位置和程度。

傳承至今的傳統技術

在現代一般鐵工中，商業上可用的焊劑（如硼砂（hosha））被廣泛使用。然而，在日本刀的傳統鍛造中，使用稻草灰和泥漿的技術今天仍在繼續實踐。這種技能——巧妙地使用稻草和粘土等易得的材料——是我們的前輩通過長期經驗積累而產生的智慧，現代刀匠在堅持這些基礎的同時繼續鍛造。

支持偉大刀劍的看不見的化學

稻草灰和泥漿不會留在成品刀的表面上。然而，沒有這些簡單的鍛造焊劑，既不能進行重複折疊也不能進行構造，日本刀根本無法製造。這些謙卑、不起眼的材料確實是統一鋼鐵的鍛造焊接過程中的無名英雄。

當凝視日本刀的複雜紋理時，請記住每一層都是在稻草灰和泥漿的幫助下無間隙地結合在一起的。偉大刀劍的力量和美麗是建立在這種看不見的化學的積累之上的。

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