百鍊鋼

除“百鍊”外，古代還有“五十煉”、“三十煉”、“七十二煉”、“九煉”之說。

中國古代許多寶刀、寶劍都是用這種方法製成的。三國時期 曹操有“百鍊利器”五把；孫權有三把寶刀，其中有一把就命名為“百鍊”，劉備令蒲元造寶刀五千把，上刻有“七十二煉”。

明 宋應星《 天工開物》中說：“刀劍絕美者以百鍊鋼包裹其外。”可見百鍊鋼是質量優良的鋼。

1961年 日本 天理市櫟本町 東大寺山古墓發現中國東漢鋼刀，上有錯金銘文24字：“中平□□五月丙午造作〔支刀〕百練清〔剛〕上應星宿〔下〕辟〔不祥〕”（見圖）。中平是東漢靈帝年號(185～189)。日本 奈良 石上神宮藏有東晉 太和元年(369)為倭王“造百練乯七支刀”。日本稻荷山古墓出土鐵劍有錯金字115個，也有“百鍊”一詞。是公元471年或531年日本製品。類似的還有 江蘇 徐州出土“五十煉”鋼劍（公元77年造），出東 臨沂 蒼山出土“卅練”鋼刀（公元112年造）和傳世品“卅煉”金馬書刀。

對出土文物的初步研究表明，百鍊鋼是用炒鋼作為原料，加熱后反覆摺疊鍛打，或用數種成分不同的原料反覆疊鍛得到的。鋼件組織緻密，成分均勻，夾雜物細化。經金相組織研究，五十鍊鋼劍的高、低碳層共50～60層。

沈括《夢溪筆談》卷三雲:“予出使至磁州，鍛坊觀煉鐵，方識真鋼。凡

鐵之有鋼者，如面中有筋，濯盡柔面，則麵筋乃見，鍊鋼亦然。但取精鐵鍛之百餘火，每鍛稱之，一鍛一輕，至累鍛而斤兩不減，則純鋼也，雖百鍊，不耗矣。此乃鐵之精純者，其色清明，磨瑩之，則黯然青且黑，與常鐵迥異。亦有煉之至盡而全無鋼者，皆系地之所產。”此“精鐵”指百鍊鋼原料，應是含碳量稍高，所含夾雜不十分多的鐵碳合金。“一鍛一輕”，應是不斷去除夾雜，氧化鐵皮不斷產生並脫落之故。“累鍛而斤兩不減”應是相對而言的。“煉之至盡而全無鋼”可能是含硫較多、產生熱脆的緣故。這是我國古代文獻中對百鍊鋼工藝和原理記述得最為詳細的一段文字。可見“百鍊”即是百鍛，其中心環節是反覆鍛打，“百鍊鋼”就是去除夾雜后的一種“純鋼”。從現代技術原理看，反覆鍛打除了排除夾雜外，還可均勻成分、緻密組織，有時亦可細化晶粒，從而極大地提高材料質量。許慎《說文解字》

雲:“鍛，小冶也。”這是很有道理的。有學者認為“百鍊”的中心環節是滲碳，百鍊鋼是一種滲碳鋼；又有學者認為“百鍊”的中心環節是脫碳，百鍊鋼是一種生鐵脫碳鍊鋼，這都是一種誤解。我們以為百鍊過程中，金屬含碳量雖可能有些變化，但此非百鍊的目的。

關於“百鍊”的具體操作，從多方面的資料來看，至少應包括三種類型:

即把許多塊料積疊並鍛合在一起。這些原料的成分可以相同，也可以不同；積疊鍛合后也可再次摺疊。這有三方面資料可為佐證。

文獻

據 曹植《寶刀賦》雲，建安中，曹操作寶刀五枚，曹操在《內誡令》中稱此刀為“百鍊利器”，在《百辟刀令》中又謂之“百辟刀”。“辟”者，襞也，多層積疊、反覆摺疊也。說明此“百辟”是“百鍊”的一種具體方式。

實物

科學分析表明，永初六年“卅湅刀”和建初二年“五十湅”長劍金相組織都明顯分層，前者在刃部取樣含碳量約0.6-0.7%，夾雜物細薄分散，變形量較大，分佈均勻，大體為30層左右。後者刃部組織分為三部分，中心部分約可分為15層，含碳量0.7-0.8%，組織均勻；兩個邊部對稱，各有20層左右，含碳量不甚均勻，高碳部分為0.6-0.7%，低碳部分為0.3-0.4%，總計為50餘層。柯俊等：《中國古代的百鍊鋼》，《 自然科學史研究》1984年第4期。可見在早期百鍊鋼工藝中，煉數與組織層數之間存在一定關係。當然，未必所有百鍊鋼皆是如此，“百”當言多，而非嚴格的數字指數。

刀工藝

據研究，日本刀的皮部、心部往往都由多層積疊的材料鍛合而成。皮部常用含碳量1.3%左右的“玉鋼”製作，先把玉鋼鍛成許多小塊，后將其積疊鍛合，再橫向、縱向摺疊，據說要反覆摺疊23次。心部常用含碳量稍低的“庖丁鐵”與“玉鋼”混合鍛打，比例為2∶1。鍛合后還要摺疊10次以上。內田天夫：《大日本刀劍新考》，1934年，第297、298頁。

未摺疊前若材料為一層時，經`次摺疊后，便會出現2n層。現代龍泉寶劍曾有“九煉”之說，“九”亦含“久”意，但實際鍛打次數取決於原料質量和對產品性能的要求，通常要鍛打數月。日本刀也有類似的操作，有人說新刀期要摺疊15次，得到32768層組織；又有人說近世之日本刀不過摺疊7-8次，得到128或256層組織本間順治：《日本刀》，岩波書店1939年，第34-36頁。；在金相顯微鏡下，此組織有時能夠分解，有時不能分辨。

魏源《 海國圖志》引黃冕《飛炸彈炮說》雲:“用鐵條燒熔百鍊，逐漸旋繞成團，每五斤方能煉成一斤。”據調查，二十世紀三十年代以前，北京寶刀工藝中也有一種類似的操作，但其旋繞鍛合的次數視情況而定。

百鍊鋼因製作艱難，金屬收得率低，所以主要用作寶刀寶劍一類名貴器物，普通刃器和 生產工具應用甚少