法律顧問:趙建英律師
不知道小夥伴們在武俠電視劇裡
是否看到過如下描述的場景:
伴隨著「嗤」的一聲輕響,鑄劍工匠將燒紅的寶劍迅速浸入水中,霎時升起一團白霧,一甕水都開始沸騰。再到一切都安靜下來,清澈的水裡安安靜靜躺著一把劍,刃尖明亮得有些滲人,仿佛盯著身上就會豎起一片寒毛。
工匠喜極而泣:好一柄絕世寶劍!吹毛斷髮鋒利逼人,斬金劈鐵無堅不摧。英雄得此劍,必能使天下大定,群雄俯首!
根本就不可能有這樣的劍好伐?
這樣打造的絕世寶劍,槽點滿滿啊
鑄劍過程的最後一步
並不像電視電影裡描繪的那樣
拿起燒紅的劍放入水等它涼
這一切,要先回到鑄劍的開始
伴隨著叮叮噹噹的聲響
一柄寶劍的成長史,拉開了序幕...
讓我們回到一個特定
的時間節點,刀匠精心篩好了原材料,通過加熱和鍛打得到了所需的鋼材,準備開始鑄造劍身。
在開始之前,我們要明確兩點通俗易懂的概念:
1. 鋼基本上是鐵碳合金,和一些微量的其他元素
2. 鐵就像脂肪,相對較柔軟,韌性和塑性較好;而碳就像肌肉,影響鋼材的強度以及硬度,但多了會使鋼材變「脆」
3. 兩者很好地結合才可以生產出一個靈活的胖子一把合格的寶劍
在鋼材加熱後,第一步要進行拉拔
拉拔鋼條,可以增加長度,並減少厚度
也就是將鋼材打平,加工成基本的劍形
緊接著就該製作劍身的錐度啦
以一定的角度捶打鋼材
以製作出劍身的劍尖
#單獨加工劍身的某個部分時
可以將劍身的一部分加熱至變紅
然後用鐵錘等工具對其瘋狂輸出
在鍛造過程的某個時刻
刀匠通常會對鋼材進行正火
正火
簡單說,就是將鋼材放回煅爐中重新加熱升溫一段時間。然後不做任何處理,任其逐漸冷卻
(一首涼涼送給你)
正火的目的是粒化鋼材
使其形成晶體化結構
事實上,每次加熱劍身的一部分
鍛打後,不僅改變了鋼材的形狀
還改變了鋼材顆粒
鋼材加熱到一定溫度後
會發生奧氏體化
(此時鐵原子和碳原子開始混合)
正火可以確保整個劍身顆粒的一致
在打磨和拋光階段
刀身還要進行退火處理
退火看上去和正火類似
但是效果卻相差萬裡
鋼材加熱到合適的溫度後
用絕緣材料包裹
確保冷卻速度不會過快
退火的過程從幾個小時到一天不等
目的是使鋼材變軟便於打磨切削
在刻下「一統江湖」之後
我們便可以把它送去加熱
準備硬化
將劍身整體均勻加熱到奧氏體化的溫度
保持一定時間後立即取出
放入淬火槽進行淬火
就是開頭我們描述的「嗤」的那一聲
淬火
將鋼件加熱到臨界點以上某一溫度保持一定的時間,然後以適當速度在水(油)中冷卻以獲得馬氏體或貝氏體組織的熱處理工藝稱為淬火。
沒錯,淬火的時候用適當辦法
就可以得到火魔法劍
淬火時必須使我們的劍胚
快速而均勻地冷卻
否則劍身會出現彎曲,甚至會碎裂
淬火時間過長過短均會毀掉劍身
根據鋼材的不同,淬火的時間也不同
淬火將滲碳體(Fe3C)
包圍在鐵素體內
形成非常堅硬的馬氏體組織
但是
這樣的劍胚會有很大的內應力
同時組織也不夠穩定
就如同電視劇裡的寶劍一樣
如果英雄
真的拿著這把劍去一統江湖
可能......
寶劍不是麵條
過完水拿出來就用
容易斷
所以說...我們還需要一道工序
回火
將經過淬火的工件,重新加熱到低於下臨界溫度Ac1(加熱時珠光體向奧氏體轉變的開始溫度)的適當溫度,保溫一段時間後在空氣或水、油等介質中冷卻的金屬熱處理工藝。
回火可以減小或消除
我們劍胚中的內應力
適量降低其硬度和強度
以提高其延性或韌性
淬火後應及時回火
通過淬火和回火的相配合
才可以獲得所需的力學性能
換言之
只有回火之後
才可能得到一柄合格的寶劍
在這裡補充一下回火的種類,對於不同的鋼材以及我們要達到的不同目的,回火的溫度並不相同。
按回火溫度範圍分:
低溫回火 150~250℃
保持高的硬度和耐磨性
降低淬火殘留應力和脆性
中溫回火 350~500 ℃
可得到較高的彈性和屈服點
以及適當的韌性
高溫回火500~650℃
可得到強度、塑性和韌性
都較好的綜合力學性能
大家可能發現了
回火的過程避開了250℃到350℃
這是因為這個溫度段
會出現回火脆化
由於在300℃附近回火
會有不利於工件性能的
板狀碳化物析出
材料的耐衝性會顯著降低
此現象稱之為回火脆化
好啦,以上就是本期的熱處理小科普
End
評論處大家可以補充文章解釋不對或欠缺的部分,這樣下一個看到的人會學到更多,你知道的正是大家需要的。。。