如何淬火和回火?
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。而这四把火中最重要也是运用最多的,就是淬火和回火。
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。