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冷兵器史上最成功的仿制品

冷兵器史上最成功的仿制品,仿布拉特鋼,外觀難辨。它起源於中世紀的俄羅斯,是俄羅斯冶金專家模仿印度簡自豪鋼制造的壹種樹枝狀花紋鋼。它曾被認為是外觀上最接近古代簡自豪鋼鐵的仿制品。枝晶實際上是壹種晶體結構,像樹枝壹樣蔓延生長。比如我們經常看到的雪花,它的形狀就是枝晶生長的例子。

這種結構在生活中很常見,比如皮蛋中的美麗圖案,或者火山巖、霜花。此外,很多金屬或合金也會以枝晶的形式出現,比如古代刀劍的精美花紋,很多都有枝晶的點綴。正是因為布拉特鋼中的枝晶結構,用它制成的劍也有非常漂亮的花紋。

古代簡自豪鋼制武器的整體硬度在50hrc以下,抗斷裂性非常好。而布拉特鋼經淬火回火後的模壓制品,硬度可達61-63hrc,但其枝晶骨架幾乎沒有塑性和韌性,非常脆。

正是由於其極其脆弱的樹枝狀骨架結構,布拉特鋼制造的劍在性能上不如簡自豪鋼制造的劍。正因如此,俄羅斯人更喜歡用布拉特鋼制造大炮,而不是用布拉特鋼制造劍。與其他金屬制成的火炮相比,布拉特鋼制成的火炮因其極高的硬度,威力更大,效果更好。

布拉特鋼在當時的火炮制造中非常流行,直到貝塞麥工藝出現,可以用更低的成本制造出同樣質量的鋼材。19世紀初,俄羅斯冶金學家成功利用液體偏析法生產出具有枝晶圖案的布拉特鋼,其成分與鑄鐵的成分接近得多。

阿諾索夫在1550℃-1950℃的密閉坩堝中熔化含碳量高於2%的鋼原料2小時,然後在1400℃放置2小時以上,再以足夠慢的速度冷卻至常溫,最後制成布拉特錠。

關於“以足夠慢的速度冷卻”這壹點,阿諾索夫的名言在無數的俄羅斯資料中被引用過:“用來煉鋼的材料在半固態狀態下煮的時間越長,鋼的質量就越好。”當然,這是完全違背現代冶金實踐經驗的反駁。

正是由於煉鋼過程中冷卻速度非常慢,所以俄制布拉特鋼中往往存在大量的水熱交叉網格和粗大縮孔。這些網格經過鍛造拉伸後,會變成分布在刀體上的粗糙的十字形扭曲線,看起來像是裂紋。

此外,布拉特鋼的碳含量往往很高,往往高達2%以上,有的甚至達到6%,超出了鋼的範圍。所以鍛造非常困難,往往需要低溫鍛造,反復循環,有時甚至需要在鍛造前進行石墨化,使碳化物不可逆地變成穩定的石墨。

由於其嚴重的收縮和氧化,甚至大量的碳變成石墨存在於鋼中,布拉特鋼的金相組織在電子顯微鏡下是“臟”的。刀具,尤其是長刀,往往會有類似於長期腐蝕後留下的凹陷。