咨询电话:0318-7862144
新闻资讯
公司新闻
当前位置:主页 > 新闻资讯 > 公司新闻 >

为何说热处理是刀具制作的灵魂

时间:2019-11-23 17:49 来源:未知 作者:admin

 

      资深刀友们都知道刀具制作过程中要经过热处理,也就是退火、正火、淬火、回火这四把火。热处理工艺通过改变钢材的微观结构以提高刀具性能,直接影响刀的锋利度、硬度、韧性、耐腐蚀度、耐磨性能等。而这四把火中最重要也是运用最多的,就是淬火和回火。
 

退火、正火、淬火和回火这四种基本工艺,就是人们常说的刀具热处理中的“四把火”。
 
退火,是将刀加热到适当温度,根据尺寸采用不同的保温时间,然后进行缓慢冷却。目的是使钢材内部组织达到或接近平衡状态,以获得良好的工艺性能和使用性能,或者为进一步淬火作组织准备。
 
正火,是将刀加热到适宜的温度后,在空气中冷却。效果同退火相似,只是得到的组织更细。正火常用于改善刀具的切削性能,有时也用于对一些要求不高的钢材的最终热处理。
 
淬火,是四把火中最重要最常用的一把。淬火是将刀加热到一定温度,立刻放入含有矿物质的油或者泥水中冷却。这一过程的主要作用是提高刀的硬度,从而充分展现出刀的优异性能。实际操作中,材料不一样,淬火温度和淬火介质也不一样。加热温度要根据具体情况而定,温度过高刀具容易淬裂,温度太低则达不到提升刀具性能的作用。
 
箱式炉|箱式回火炉
 
淬火的手法多种多样,可以局部淬火,整体淬火,表面淬火,寒淬,风淬,透淬,喷射淬,分层淬火等等。在这一环节中,刀匠需要凭经验搞清楚材质,以及用什么烧火,用什么水,然后根据火色完成淬火。
 
 
回火,是将淬火钢材加热到适当温度,保持高温加热1-2小时后冷却。淬火后,刀钢会变脆,而回火的目的是消除淬火时残留在刀身上的作用力,降低刀具的脆度。
需要说明的是,刀具热处理过程并不是一定要四把火齐用。多数情况下,只是经过淬火和回火两道工序,甚至淬火一项。淬火加低温回火,目的是提高刀的硬度、强度、塑性和韧性等各项特性,获得综合力学性能,主要就是平衡强度和韧性。

 

  淬火是使刀具钢更硬的一种方法。先将刀具钢加热到一定温度,这个温度要根据钢材而定,如果实在没有经验可以加热到1050-1090°C之间,然后快速冷却。通过这个过程获得刀钢硬度。

  其中的原理很简单。在奥氏体转化过程中,刀钢中的碳化物逐渐溶解,碳和铬析出并分布在钢基体中。当刀钢中有足够数量的碳化物溶解时,通过快速冷却钢材来保持这种状态,也就是淬火。淬火过程中,钢的结构组织由奥氏体转变为马氏体。随着微观结构转变,材料将变得更硬和耐磨,但也更脆。

  为了降低脆性,提高韧性,就需要经过回火处理。通常将材料加热至175-350℃,回火约2小时,这样可使硬度达到53-63HRC,并在锐度保持性、耐磨性和韧性之间保持良好的平衡。

  回火应在淬火后的合理时间内进行,最好在一小时左右进行,以减轻由硬化引起的脆性。还有至关重要的一点是,在开始回火之前,应该使刀片冷却至室温,否则马氏体的转变将会中断,削弱硬化结果。

  回火的具体温度可以根据刀具的预期用途而定。回火温度越高,材料越软,韧性越高;回火温度越低,材料越硬,脆性越强。

  例如,野营刀或生存刀可在350℃的温度下回火,以使其能够承受粗暴的操作而不会断裂;如果是期望刀具有良好锋利性和边缘保持性,则可在175°C下进行回火,以获得最大硬度。

  回火温度低于175°C时,虽然会得到极高的硬度,但会导致材料非常脆。同样,也应避免高于350°C的回火温度,因为这会导致脆性和耐腐蚀性降低。另外需要注意,如果经过回火的刀片处在高于回火温度的温度下(例如在研磨过程中),则刀片的性能将受到影响。

  正确地进行淬火和回火,将使成品刀片的硬度、韧性和耐腐蚀性之间达到良好的平衡。