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  • 1 # 老賀故事

    古代確實存在著削鐵如泥的寶劍的,為什麼會是這樣呢?這要從鋼鐵金屬的淬火機理來說起:淬火的原理是改變鋼鐵金屬內部鐵元素的存在形態。一般情況下分為三個步驟一,退火 : 退火能夠改變鋼的組織結構,從而獲得我們所要求的效能。1,加熱時的組織轉變,其轉變過程是在鐵素體與滲碳體分介面處優先形成奧氏體晶核,並不斷長大,直到珠光體全部消失,奧氏體也就轉變完畢;2,冷卻時的組織轉變,由於退火的冷卻速度很緩慢,奧氏體轉變產物與Fe-Fe3C的組織相同,因而共析鋼為珠光體。亞共析鋼為珠光體加鐵素體。過共析鋼為珠光體加滲碳體.。二,淬火是將鋼加熱到臨界溫度以上,保溫一段時間,然後快速冷卻下來,進行淬硬工件的熱處理方法,其實質是透過加熱使鋼組織結構中的鐵素體和珠光體充分轉變為成分均勻的奧氏體,然後急冷下來得到硬度很高的馬氏體.。三,回火回火是緊接於淬火之後的熱處理工序,淬火鋼在不同的溫度下回火,所得的組織不同,因而其機械效能差別很大,總的趨勢是 : 隨著回火溫度升高,其強度、硬度降低,而塑性、韌性提高。淬火鋼中的馬氏體和殘餘奧氏體都是不穩定的組織,加熱就會發生轉變。隨著溫度升高,碳原子逐漸以滲碳體的形式析出,引起組織轉變。最後滲碳體聚合而分散在鐵素體基體上,形成各種回火組織。“淬火效應”來源於金屬加工過程中的一個現象。金屬工件加熱到一定溫度後,浸入冷卻劑中,經過冷卻處理後工件的效能更好、更穩定。淬火一般使用的是冷水、軟水、高鹽水、氫氧化鈉溶液、礦物金屬油等。冷水是最劇烈的淬火冷卻介質之一。但是,水的淬冷烈度變化範圍很大。蒸餾水(軟水)相對於非蒸餾水或硬水(可能包含不定量的硬金屬鹽)而言,其膜沸騰行為會大幅增加。硬水中存在的硬金屬鹽會吸附到鋼的表面上,成為氣泡形核點,從而促進氣泡的形成和核沸騰,從而減少了膜沸騰階段的持續時間。硬水裡含有鈣和鎂的碳酸鹽和碳酸氫鹽,還有一些其他多價金屬鹽。蒸餾水和硬水冷卻效能的區別非常大,硬水的冷卻速度明顯高於蒸餾水。淬火水溫和攪拌對水冷卻速度的影響也是不可忽視的。鋼的含碳量是選擇淬火冷卻介質的決定性因素之一,特別是因為隨著含碳量的增加,開裂傾向也隨之增加。所以常用經驗以水、鹽水和氫氧化鈉溶液淬火建議的含碳量限值,應該使用於強烈淬火工藝。等溫淬火是將鋼件冷卻到稍高於Ms 溫度然後保溫足夠長的時間,使奧氏體轉變成貝氏體。由於等溫淬火可能要為在這種相對較高溫度下使用而專門配製礦物油,所以通常用熔融鹽。分級淬火和等溫淬火的優點是可以不使用回火。同樣的鋼在不同的淬火後鋼件變化成為各異,比如變硬的鋼件同時會變脆。淬火的目的:①、提高金屬成材或零件的機械效能。例如:提高工具、軸承等的硬度和耐磨性,提高彈簧的彈性極限,提高軸類零件的綜合機械效能等。②、改善某些特殊鋼的材料效能或化學效能。如提高不鏽鋼的耐蝕性,增加磁鋼的永磁性等。在古代,從事鐵匠工作的人們,經過長期的磨礪和試驗,總結出了很多淬火的方法,能夠將寶劍鑄造的削鐵如泥這是存在的,不是什麼神話之說。

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