上海聚玉鋼膜結(jié)構(gòu)建筑有限公司

這是在維基百科查到的二戰(zhàn)時期的玉鋼成分表:鐵98.12% - 95.22%;碳3.00% - 0.10%;銅1.54%;錳0.11%;鎢0.05%;鉬0.04%;鈦0.02%;硅不定;其它 微量。

去除雜質(zhì)，精選

經(jīng)初步遴選的玉鋼，還不能稱為真正的玉鋼?，F(xiàn)代鋼廠冶煉出的鋼材沒有和玉鋼相對應(yīng)的牌號，這并不意味著現(xiàn)代冶金技術(shù)的倒退。這是因?yàn)槌踹x玉鋼的含碳量實(shí)在是范圍太大了:它跨越了從螺紋鋼筋>0.25%，汽車齒輪0.25~0.5%，彈簧0.6~0.8%，銼刀(1.0~1.2%)到瑪鋼水管接頭(含碳約1.7%)的所有鋼鐵牌號，并且包含一些人們并不想要的非金屬夾雜的材料。

所以還要進(jìn)行一步日本工匠稱為"水減"的過程。這是一種通過熱處理去除雜質(zhì)，進(jìn)一步分揀不同含碳量材料的手法。它雖然采用了淬火為手段，但顯然與熱處理的目的不同，所以把它稱為熱處理不準(zhǔn)確。

工匠將加熱后的玉鋼用鋼錘打成扁平的厚度為約5mm的薄片。鋼片成形后，刀匠會用水將其急速冷卻，鋼含碳量多的部分會因?yàn)榇慊鹪斐蛇^大內(nèi)應(yīng)力而淬裂剝離。含碳量較低的部分，不易淬硬，有較好的塑性。

這是因?yàn)榇阌驳某潭仁呛痛慊饻囟?、加熱時間和含碳量密切相關(guān)的。含碳量越高，可以淬硬的淬火溫度就越低。比如含碳量1.0%以上的鋼，在770℃正常時間加熱即可淬硬。而含碳量0.35%的鋼，在這個溫度下加熱屬于半馬氏體(半麻田散體)淬火，淬火后的硬度就不高，加熱時間短時，甚至不能淬硬，需要提高到850℃。刀匠只要采用較低的淬火溫度和較短的加熱時間，并且把握的得當(dāng)，就可以將含碳量合適的材料淬硬而利于破碎分離。

淬火后的玉鋼，需要進(jìn)行一步日本工匠叫做"小割"的工序。將鋼料打碎成 2 到 3 cm 長短的細(xì)塊。不碎的部份就是含碳量過低。

可以大致得到的玉鋼的碳含量約為 1.0 到 1.7%，左下鐵約為 0.7%，庖丁鐵約為 0.1 到 0.3%。

把淬硬的薄片敲碎成小塊的方法，還可以有效的分離鋼片中的非金屬夾雜物。這是因?yàn)槠扑闀l(fā)生在非金屬夾雜物造成的缺陷處。而玉鋼的非金屬夾雜物通常比較集中，沒有夾雜物的部分的玉鋼還是比較純凈的。在隨后的鍛造中，這些處在碎片邊緣的夾雜物會因?yàn)殍F表面氧化剝落和自身缺少塑性的原因而脫落分離。盡管如此，玉鋼的殘留的非金屬夾雜物還是非常令人擔(dān)心的，所以用玉鋼打制的刀必須經(jīng)過反復(fù)的折疊鍛煉，將夾雜物造成的缺陷沿著刀的縱向拉長變細(xì)，防止淬火或受力時因缺陷造成的應(yīng)力集中而斷裂。

經(jīng)過上述處理的玉鋼已經(jīng)很接近現(xiàn)代的鋼了。玉鋼的平均含碳量(1.5%)大致和某些鋼銼刀(1.0~1.2%)比較接近。這是因?yàn)楹剂砍^1.3%的碳鋼，性質(zhì)很脆，沒有實(shí)用價值。而玉鋼在隨后的折疊鍛打過程中，因?yàn)檎郫B和氧化脫碳的原因，含碳量會變得均勻，并且進(jìn)一步的下降到0.8~1.0%。左下鐵的含碳量(0.7%)和碳鋼彈簧絲含碳量(0.7%)是一樣的。庖丁鐵大致和建筑螺紋鋼筋、角鐵含碳量相當(dāng)。

鋼中重要有害雜質(zhì)的硫和磷，在表中并沒有列出，作為微量處理。在這里可以看出，由于冶煉采用了含硫量很低的木炭和優(yōu)質(zhì)的富鐵礦，并且冶煉后的鐵不與爐料液態(tài)混合，得到的含硫、磷量還是很低的?，F(xiàn)代的高級優(yōu)質(zhì)碳素鋼要求含硫量<=0.030%，含磷量小<=0.035%。由此可見，玉鋼含硫、磷低，適合鍛造，有利于韌性的提高。

碳在玉鋼中是主要的合金元素，含碳量的高低決定了玉鋼淬火前后的機(jī)械性能。含碳量越高的鋼，淬火后的實(shí)用硬度越高，但含碳量超過0.8%后，硬度隨含碳量的增加不明顯。

銅、錳、鎢、鉬、鈦都不是人們有意加入的元素，在這里是雜質(zhì)元素。但是這些元素常常被現(xiàn)代煉鋼工藝作為合金元素，加入鋼中。

銅1.54%，按含量是低合金元素。

銅在淬火的玉鋼中，主要是過飽和的固溶于基體組織中。由于淬火態(tài)鋼硬度、強(qiáng)度的主要取決于淬火馬氏體的碳含量，銅的強(qiáng)化作用不明顯。銅對未淬火的玉鋼有固溶強(qiáng)化作用。銅有助于提高鋼在空氣中的耐蝕性。

錳0.11%;鎢0.05%;鉬0.04%;鈦0.02%――按含量是微量合金元素。

錳屬于弱碳化物形成元素。錳可以促進(jìn)晶粒的長大，對需要反復(fù)加熱鍛造的玉鋼不利。錳可以提高鋼的淬透性，可以獲得更深的淬硬層深度。但是對厚度很小，要求淬硬層深度小外硬內(nèi)韌的刀來說，錳的這一影響是負(fù)面的。錳對退火態(tài)和正火態(tài)的鋼有固溶強(qiáng)化作用，但是對于淬火態(tài)的鋼，硬度、強(qiáng)度主要取決于淬火馬氏體的碳含量，錳的強(qiáng)化作用不明顯。錳在鋼中可以和有害的硫形成高熔點(diǎn)化合物，減少熱脆，但對含硫量甚低的玉鋼幾乎沒有效果。總體來說，由于玉鋼中的錳含量只有千分之一，各種影響可以忽略。

鈦屬于強(qiáng)碳化物生成元素，鎢、鉬屬于中強(qiáng)碳化物生成元素。在玉鋼這種高含碳量的鋼中，它們以各自的碳化物形式出現(xiàn)(TiC、WC、MoC、W2C、Mo2C)。由于這些碳化物的熔點(diǎn)高、穩(wěn)定性好，加熱到1000℃左右時才能熔入到奧氏體組織。而玉鋼的淬火溫度在780℃左右。再加上只有萬分之幾的含量，這幾種元素不會對玉鋼的宏觀機(jī)械性能有影響。

至于網(wǎng)友津津樂道的"水鉛"，恐怕沒有人能說清楚它到底是什么元素，有人引經(jīng)據(jù)典說是鉬，有人證據(jù)確鑿的說是鎢。即使"水鉛"用詞的創(chuàng)造者現(xiàn)身，也難以統(tǒng)一說法。這些微量、痕量元素，在任何的鋼中都會找到蹤跡，對鋼材性能的實(shí)際影響甚微。

因此玉鋼還是地地道道的碳鋼，和我們常用的碳鋼板銼很相近。這個名字起的很好，給人一種望文生義的誤導(dǎo)。現(xiàn)代(包括二戰(zhàn))玉鋼刀性能好過現(xiàn)代鋼的(在同樣工藝條件下)