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种种微量元素对刀剑有什么影响?最全铸剑指南 建议收藏

时间:2021-12-31 02:16 点击次数:
  本文摘要:本文作者:尚开红,匠人工坊团结首创人,燕风茶刀首创人,更多内容请搜索“匠人工坊”。传说古代的大马士革刀是用乌兹钢铸造而成,乌兹钢早已绝产了,那么现代的大马士革刀是用什么铸造的呢?其实现代大马士革刀的原质料,就是用我们平时经常接触到的高碳钢。差别的刀匠会凭据自己的履历和喜好,选择具有差别特性的高碳钢作为基材,加热,折叠,锻打,用古代的手工方法制造合金钢。相对于现代的合金钢制造技术,折叠锻打显然是个艰苦不讨好的“笨措施”。

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本文作者:尚开红,匠人工坊团结首创人,燕风茶刀首创人,更多内容请搜索“匠人工坊”。传说古代的大马士革刀是用乌兹钢铸造而成,乌兹钢早已绝产了,那么现代的大马士革刀是用什么铸造的呢?其实现代大马士革刀的原质料,就是用我们平时经常接触到的高碳钢。差别的刀匠会凭据自己的履历和喜好,选择具有差别特性的高碳钢作为基材,加热,折叠,锻打,用古代的手工方法制造合金钢。相对于现代的合金钢制造技术,折叠锻打显然是个艰苦不讨好的“笨措施”。

可是在古代,这可是制造神兵利器的特技,许多将军、侠客都以拥有一把折叠锻打的宝刀为荣。匠人工坊作品现代用折叠锻打工艺制作大马士革刀,既是一种历史情怀,也是一种手工兴趣。铁匠和木匠是对人类生长历程影响最大两项手工艺,它们有着辉煌辉煌光耀的历史。

通过制作手锻大马士革刀,铁匠的传统手艺获得一定水平的传承。日益盛行的大马士革花纹钢文化,让这个古老职业有了再起的时机。德云社相声里有句话叫“万物皆可盘”,在刀匠的眼里则成了“万物皆可锻”,有些手锻大马士革刀DIY喜好者,甚至用钢丝绳加热锻打,也能铸造出漂亮的手锻大马士革花纹。作为职业刀匠,是以什么尺度选择质料的呢?刀匠一般会根据想要获得的刀剑性能,来选择合适的刀坯。

我们平时所说的高碳钢,其实就是铁和碳的合金,里边往往还包罗了其他多种微量元素。有些微量元素,会潜移默化地影响钢材硬度、弹性、延展度、耐高温、耐腐蚀、抗锈、尖锐度、焊合难度等等性能。在19世纪,科学家法拉第(就是发现电磁感应的谁人人)在为一家刀具制造商研究回复古代乌兹钢的方法时,意外地发现了钢铁合金的这些特性,因此他也被称为合金钢之父。

我曾撰文先容过法拉第的这段典故,有兴趣的朋侪请检察我的往期文章。匠人工坊作品​一把好刀,不是越硬越好,也不是越尖锐越好,永不磨损更只是一种永远无法到达的优美期望。

好的刀剑,需要到达各项性能的良性平衡,各方面都刚恰好,切合使用者的要求。钢铁中这些微量元素划分起什么作用呢?钢铁里除了铁之外,常见的元素包罗碳、铬、镍、钼、磷、硫、氮……等一共19种,下面就简要先容一下种种元素对钢铁性能的 影响。

一、碳(C)钢材中的含碳量越高,屈服点和抗拉强度就越高,同时钢材的塑性、打击性以及耐大气腐蚀能力会降低,当含碳量凌驾0.23%时,钢的焊接性能变坏。因此用于焊接的结构钢,含碳量一般不凌驾0.20%;高碳钢更易锈蚀;含碳量越高,钢材就更脆、更易折。二、铬(Cr)铬能增加钢的淬透性并有二次硬化的作用,有良好的回火稳定性;可提高碳钢的强度、硬度和耐磨性;当铬含量凌驾12%时,钢可有良好的高温抗氧化性和耐氧化性腐蚀的作用。

当铬含量凌驾15%时,强度和硬度将下降,伸长率和断面收缩率则相应地有所提高。因此,铬是不锈钢耐酸钢及耐热钢的主要合金元素。三、镍(Ni)镍能提高钢的强度,而又保持良好的塑性和韧性;镍对酸碱有较高的耐腐蚀能力,在高温下有防锈和耐热能力。

镍降低钢的低温脆性转变温度,这对低温用钢有极重要的意义。含镍3.5%的钢可在-100C时使用,含镍9%的钢则可在-196C时事情。

因此,镍是不锈耐酸钢中的重要元素之一。但由于镍是较稀缺的资源,故一般会只管接纳其他合金元素代用镍铬钢。四、钼(Mo)钼在钢中能提高淬透性和热强性,提高钢的抗回火性或回火稳定性,使零件可以在较高温度下回火,从而更有效地消除(或降低)残余应力,提高塑性。钼还能淘汰钢材的开裂和磨损,而且能提高对有机酸(如蚁酸、醋酸、草酸等)以及过氧化氢、硫酸、亚硫酸、硫酸盐、酸性染料、漂白粉液等的抗蚀性。

五、钨(W)钨在钢中的作用与钼相似,但效果不如钼显著。主要是增加回火稳定性、红硬性、热强性以及由于形成碳化物而增加的耐磨性。钨是合金工具钢的主要元素。

六、钒(V)钒可以细化钢的组织和晶粒,降低钢的强度和韧性。钒与碳形成的碳化物,在高温高压下可提高钢的抗氢腐蚀能力。

钒增加淬火钢的回火稳定性、耐磨性,从而延长了工具的使用寿命。当在高温溶入固溶体时,可增加淬透性。钢中的含钒量,除高速工具钢外,一般均不大于0.5%。七、钛(Ti)钛是钢中强脱氧剂。

它能使钢的内部组织致密,细化晶粒力,降低时效敏感性和冷脆性,改善焊接性能。主要缺点是淬透性稍差。在不锈钢中常用钛来牢固其中的碳,以消除或减轻钢的晶间腐蚀。八、铌(Nb)在普通低合金钢中加铌,可提高抗大气腐蚀及高温下抗氢、氮、氨腐蚀的能力。

铌可改善焊接性能,在奥氏体不锈钢中加铌,可防止氧化介质对钢的晶间腐蚀。铌溶入奥氏体时会显著提高钢的淬透性。

但以碳化物和氧化物微粒形式存在时,却会细化晶粒并降低钢的淬透性。它能增加钢的回火稳定性,有二次硬化作用。

微量铌可以在不影响钢的塑性或韧性的情况下提高钢的强度。九、锆(Zr)加入少量锆有脱气、净化和细化晶粒的作用,有利于钢的低温性能,改善冲压性能,它常用于制造燃气发念头、弹道导弹结构使用的超高强度钢和镍基高温合金中。十、钴(Co)钴会降低钢的淬透性,在退火或正火状态下能提高钢的硬度、屈服点和抗拉强度,对伸长率和断面收缩率有倒霉的影响,打击韧性也会随着钴含量的增加而降低。

钴是稀有的珍贵金属,多用于特殊钢和合金中,如热强钢和磁性质料。十一、硅(Si)硅能显著提高钢的弹性极限,屈服点和抗拉强度,故广泛用于作弹簧钢;硅和钼、钨、铬等联合,有提高抗腐蚀性和抗氧化的作用,可制造耐热钢;含硅1-4%的低碳钢,具有极高的导磁率,用于电器工业做矽钢片;硅量增加,会降低钢的焊接性能。硅能溶于铁素体和奥氏体中提高钢的。


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