一, el principi bàsic del tractament tèrmic: el "renaixement d'extinció" de l'acer
El tractament tèrmic del ganivet de Damasc inclou tres passos bàsics: recuit, trempat i tremp. La seva essència és canviar l'estructura cristal·lina interna de l'acer mitjançant canvis de temperatura i aconseguir l'optimització del rendiment:
Recuit: escalfar l'acer a una temperatura crítica (generalment 750-800 graus) i refredar-lo lentament per eliminar les tensions residuals generades durant el procés de forja, suavitzant l'acer per al seu processament posterior. Per exemple, l'acer suec RWL34 ha de sotmetre's a un tractament de recuit abans del tractament tèrmic per evitar la deformació de flexió causada pel transport o l'emmagatzematge.
Apagat: escalfeu l'acer per sobre de la temperatura crítica (generalment 1050-1080 graus) i submergiu-lo ràpidament en un medi d'extinció (com ara oli, aigua o solució de polímer) per formar cristalls martensítics d'alta duresa a l'interior de l'acer. Aquest procés requereix un control precís de la temperatura i la velocitat de refredament: una temperatura massa alta pot provocar fàcilment esquerdes d'extinció, mentre que una temperatura massa baixa no pot formar prou martensita, afectant la duresa. Per exemple, l'acer compost 5CrNiMoV i GCr19SiMnMo s'ha de forjar a 1100 graus, mantenint la temperatura final de forja a 800 graus per garantir la uniformitat del material.
Tremp: escalfeu l'acer tret a 150-200 graus i mantingueu-lo durant diverses hores per reduir la fragilitat i millorar la duresa. La temperatura i el temps de temperat s'han d'ajustar segons el tipus i la finalitat de l'acer: el tremp a baixa -temperatura (150-250 graus) és adequat per a requisits d'alta duresa, mentre que el tremp a alta temperatura (400-650 graus) s'utilitza per equilibrar la duresa i la duresa. Per exemple, després de temperar a 175 graus durant 2 hores, l'acer RWL34 pot aconseguir una duresa de 62HRC mantenint una duresa suficient.
2, Cinc criteris d'identificació per al tractament tèrmic
1. Assajos de duresa: verificació quantitativa d'instruments científics
La duresa és l'indicador quantitatiu més directe de l'eficàcia del tractament tèrmic. Les proves professionals requereixen l'ús del provador de duresa Rockwell (HRC) o el provador de duresa Vickers (HV), i el punt de prova hauria d'evitar la vora de la fulla i el recobriment de la superfície, seleccionant l'àrea de la capa blanca brillant al mig de la fulla. Per exemple, la duresa dels ganivets de Damasc d'alta-qualitat sol estar entre 58-62HRC: per sota de 58HRC, hi ha un excés de tenacitat però una resistència al desgast insuficient i, per sobre de 62HRC, la fulla és propensa a trencar-se. Cal tenir en compte que el valor de duresa de l'acer compost en capes és el valor mitjà de diferents components, que s'ha de valorar de manera exhaustiva en combinació amb l'anàlisi de la microestructura.
2. Prova de resiliència: verificació pràctica d'experiments violents
La resiliència reflecteix la capacitat d'una eina de tall per resistir la fractura, que es pot verificar mitjançant els experiments següents:
Prova de trencament: utilitzeu una fulla per tallar fusta dura (com el roure) o barres de metall i observeu si la vora de la fulla s'esquerda o s'enrotlla. Un ganivet de Damasc d'alta-qualitat hauria de poder partir fàcilment fusta dura de 5 cm de gruix amb només un lleuger desgast a la vora de la fulla.
Prova de flexió: Fixeu un extrem de la fulla i apliqueu pressió fins que es doblegui 30 graus. Després del llançament, hauria de ser capaç de restaurar completament el seu estat original sense deformació permanent. Per exemple, les eines de tall que han estat sotmeses a un tractament tèrmic al buit solen tenir una millor duresa que els productes de tractament tèrmic del forn de ganivet de cuina a causa de l'escalfament uniforme.
3. Observació de la microestructura: Anàlisi microscòpica de l'estructura cristal·lina
En observar la-secció transversal de la fulla a través d'un microscopi metal·logràfic, es pot jutjar de manera intuïtiva l'efecte del tractament tèrmic:
Morfologia martensítica: el tractament tèrmic d'alta qualitat hauria de formar una estructura fina i uniforme com una agulla martensítica per evitar la fragilitat causada per la martensita gruixuda.
Distribució del carbur: les partícules de carbur s'han de dispersar uniformement a la matriu per evitar la formació de zones fràgils localitzades a causa de l'agregació. Per exemple, l'acer GCr19SiMnMo conté elements de silici i manganès, donant lloc a una distribució més uniforme dels carburs i una millor duresa després del tractament tèrmic.
Contingut d'austenita residual: Austenita residual moderada (normalment<10%) can improve toughness, but excessive content can lead to a decrease in hardness. Accurate measurement is required through X-ray diffraction or magnetic methods.
4. Proves pràctiques de rendiment: verificació de simulació d'escenaris d'ús
Prova de tall: Talleu la corda de cànem, la làmina de plàstic o la làmina fina de metall amb una fulla, observeu la suavitat del tall i el desgast de la vora de la fulla. Un ganivet de Damasc d'alta-qualitat hauria de poder tallar fàcilment 20 capes de paper A4 sense vores ondulades evidents.
Prova de resistència al desgast: frega la fulla repetidament sobre paper de vidre o pedra de mòlta per mesurar la quantitat de desgast. La resistència al desgast de les eines de tall-tractades tèrmicament hauria de ser significativament millor que la de l'acer no tractat. Per exemple, les eines de tall que han estat sotmeses a tractament criogènic (nitrogen líquid -196 graus) poden millorar la seva resistència al desgast en més d'un 30%.
5. Aspecte i tacte: rastres de l'artesania en els detalls
Lluentor superficial: després del tractament tèrmic, la fulla ha de presentar una brillantor mat o semimirall uniforme, evitant l'enfosquiment local o les taques d'oxidació. Per exemple, la tecnologia de polit CNC pot fer que la superfície de tall sigui més neta i els patrons més clars.
Retroalimentació de la textura: quan subjecteu l'eina, el centre de gravetat s'ha de situar a la part frontal-terç del mànec, d'acord amb el disseny ergonòmic; Quan es pressiona lleugerament la fulla, s'ha de sentir una elasticitat moderada en lloc d'una duresa rígida.
3, Casos típics de fracàs del tractament tèrmic i pautes d'evitació de fosses
Cas 1: una temperatura d'extinció insuficient condueix a una duresa inferior a la norma
Una determinada marca de ganivet de Damasc té una transformació martensítica incompleta i una duresa de només 52HRC a causa d'una temperatura d'extinció de només 950 graus (inferior als 1050 graus estàndard). Els comentaris dels usuaris mostren que el tall s'enrotlla molt quan es tallen objectes durs. Després de la inspecció, es va trobar que hi ha una gran quantitat de perlita no transformada a la microestructura, que es considera directament com un defecte de tractament tèrmic.
Cas 2: l'alta temperatura de tremp provoca una pèrdua de duresa
Un entusiasta del bricolatge va establir per error la temperatura de temperat a 300 graus (estàndard 175 graus) mentre tractava tèrmicament l'eina de tall, donant lloc a una descomposició excessiva de martensita i una disminució de la duresa a 50HRC. A la prova violenta, l'eina de tall es va trencar en tallar una tira de fusta de 3 cm de gruix i la superfície de fractura mostrava les característiques de fractura fràgils típiques.
Guia per evitar les trampes:
Trieu un fabricant de bona reputació: prioritzeu la compra de marques d'eines de tall que hagin superat la certificació del sistema de gestió de qualitat ISO 9001 i eviteu comprar productes "forjats a mà" de fonts desconegudes.
Sol·licitud d'informe de proves: els comerciants han de proporcionar informes de proves de duresa i tenacitat emesos per institucions de proves de tercers-per verificar si les dades compleixen els estàndards.
Observació dels detalls del procés: comproveu si hi ha esquerdes d'extinció a la fulla (generalment s'estenen en línia recta), eliminació uniforme de l'escala d'òxid i patrons de decapat naturals i suaus (per evitar "patrons falsos" causats per una forta corrosió àcida).
