关于自己配制的淬火剂
要适合DIY就必须简单有效。刚开始想到了油水混合物,但油水混合后油浮在水上,淬火的过程就变成了先入油后入水,这样就刚好与双液淬火的顺序相反,不可取。最后我想到了平时覆土烧刃时用的黄泥,如果把黄泥均匀的搅拌到水里,效果应该和工业上的水玻璃溶液、聚乙烯醇水溶液差不多,这样的材料易得,适合DIY了,实验证明这种想法是对的。
这里把黄泥配制的淬火剂介绍一下:
第一种方法:把黄泥均匀搅拌到水里,浓度可以根据经验自己定,不同的钢材使用不同的浓度。不同浓度的泥水冷却速度曲线的拐点和斜率不同。因为我在配制的过程没有计量,所以现在不能给大家一个准确的数据。淬火时,把烧红的刀条在空气中却一下,估计到700度时放入配好的泥水中冷却即可。整个冷却过程就接近钢的理想冷却速度。它的原理是:先在空气中缓冷,再泥水中急冷,到达低温区时黄泥在刀表面凝结,阻碍了水的接触,使低温区的冷却速度降低。
第二种方法:在水中放入较多的黄泥,搅拌均匀后静置一段时间,等到黄泥下沉以后可以看到黄泥和清水分成两层,调整清水层厚度为一到二公分左右(视刀体厚度而定)。淬火时把烧红的刀条在空气中冷却一下,估计到700度时把刀条直立放入已分层的泥水中。控制好放入的速度。
此法的原理是:先在空气中缓冷,再入水急冷,最后入泥中缓冷。与第一种方法相比,在鼻温附近(约650-500度)直接入水,冷却速度更快。当第一种淬火硬度不足时用第二种方法。我用此法试淬锻后的弹簧钢板,弹性恢复很好,几乎和原装无异,硬度也足以达到做刀的要求。
单刃刀烧刃淬火的内应力分析及防止淬裂的措施
最近看到有兄弟烧刃时刀刃淬裂,使前期的辛苦劳动毁于一旦,真是痛心疾首!为了避免此类问题的发生,这里谈谈自己烧刃的一点心得,或许对一些需要帮助的朋友有所启发。
应力分析:不管是哪种烧刃方法,目的只有一个:那就是对刀刃进行淬火,以获得高硬度,高耐磨性;而刀身刀背不淬火,以获得良好的韧性,提高刀的抗弯、抗冲击的能力。所以,当我们把烧红的刀条放入淬火剂时,刀刃迅速冷却,尺寸收缩,此时因为刀身和刀背的温度还很高,仍然具有良好延展性和塑性,这时候由于刀刃收缩形成内应力不是很大。当刀刃冷却定形以后,刀背刀身逐渐冷却收缩,整个刀条向后弯曲变形。此时由于刀刃已经淬硬,失去塑性变形的能力,刀刃在刀背收缩应力的作用下很容易被撕裂。(淬火后得到的马氏体本身残存大量的内应力,高硬度高脆性,刀背又比刀刃厚很多,其冷却收缩过程产生的应力足以把刃口撕裂)
防止开裂的措施
从以上的分析可以看出,刀刃淬裂的原因不是因为刀刃冷却收缩时缩裂,而是因为刀背冷却收缩时刀条向后弯曲产生的拉应力把刀刃撕裂,一般开裂的地方主要在刀刃具有弧度转弯的地方,此处应力最集中。避免开裂的措施是利用刀背的余温及时对刀刃进行回火。我一般的做法是:对于单刃刀不用敷土烧刃,以便通过颜色判断温度。把浇红的刀条浸入入水中,刀刃向下,浸入的深度为刀条宽度的一半,有点倾斜,刀尖部分刚好浸入水中为宜,保持1~1.5秒(此时刀刃已经冷却到200度以下,而刀背还处于红色状态),迅速把刀条从水中抬起,两眼紧盯刀条冷区和热区之间的交界线,此时交界线之间会出现一条彩虹,在刀背剩余温度的作用下,彩虹向刀刃移动,当彩虹的金黄*域靠近刃口时再一次把刀刃浸入水中,又迅速抬起来,仍然密切观注彩虹的变化,当彩虹继续向刃口移动时,再一次把刀刃浸入水中。总之,烧刃结束后,彩虹金黄区域刚好进入刃口为最佳!实际操作过程定要做到眼疾手快,如果回火不及时,刀刃可能淬裂,即使不裂,刀刃韧性不足,容易崩口;回火温度过高,淬不硬。不熟悉的刀友可以先随便拿几块铁板试试,看清楚了手熟练了再试刀,以免造成不必要的损失。利用这个方法处理过的轴承钢可以大力劈砍铁丝不卷口不崩刃(粗开刃)。效果非常令人满意。
最后说明
一、以上方法适用于不太长的单刃刀,双刃刀暂时不讨论。
二、不同的钢材回火温度不相同,比如轴承钢为彩虹金黄区域到达刃口为最佳,而弹簧钢可以蓝色接近刃口。关于回火色标温度,以后有机会再述。