一, Principiul de bază al tratamentului termic: „renașterea stingerii” a oțelului
Tratamentul termic al cuțitului Damasc include trei etape principale: recoacere, călire și revenire. Esența sa este de a schimba structura cristalină internă a oțelului prin schimbări de temperatură și de a obține optimizarea performanței:
Recoacere: Încălzirea oțelului la o temperatură critică (de obicei 750-800 grade) și răcirea lui lent pentru a elimina tensiunile reziduale generate în timpul procesului de forjare, înmuierea oțelului pentru prelucrarea ulterioară. De exemplu, oțelul suedez RWL34 trebuie să fie supus unui tratament de recoacere înainte de tratamentul termic pentru a evita deformarea la îndoire cauzată de transport sau depozitare.
Călire: Încălziți oțelul peste temperatura critică (de obicei 1050-1080 grade) și scufundați-l rapid într-un mediu de călire (cum ar fi ulei, apă sau soluție de polimer) pentru a forma cristale martensitice de duritate ridicată în interiorul oțelului. Acest proces necesită un control precis al temperaturii și al vitezei de răcire: o temperatură prea mare poate provoca cu ușurință fisurarea la stingere, în timp ce o temperatură prea scăzută nu poate forma suficientă martensită, afectând duritatea. De exemplu, oțelul compozit 5CrNiMoV și GCr19SiMnMo trebuie forjat la 1100 de grade, cu temperatura finală de forjare menținută la 800 de grade pentru a asigura uniformitatea materialului.
Călire: se încălzește oțelul călit la 150-200 de grade și se menține timp de câteva ore pentru a reduce fragilitatea și pentru a îmbunătăți duritatea. Temperatura și timpul de revenire trebuie ajustate în funcție de tipul și scopul oțelului: revenirea la temperatură joasă (150-250 grade) este potrivită pentru cerințe de duritate ridicată, în timp ce revenirea la temperatură înaltă (400-650 grade) este utilizată pentru a echilibra duritatea și tenacitatea. De exemplu, după călire la 175 de grade timp de 2 ore, oțelul RWL34 poate atinge o duritate de 62HRC, menținând în același timp o duritate suficientă.
2, Cinci criterii de identificare pentru tratamentul termic în vigoare
1. Testarea durității: verificarea cantitativă a instrumentelor științifice
Duritatea este cel mai direct indicator cantitativ al eficacității tratamentului termic. Testarea profesională necesită utilizarea testerului de duritate Rockwell (HRC) sau a testerului de duritate Vickers (HV), iar punctul de testare ar trebui să evite marginea lamei și acoperirea suprafeței, selectând zona stratului alb strălucitor din mijlocul lamei. De exemplu, duritatea cuțitelor Damasc de-înaltă calitate este de obicei între 58-62HRC: sub 58HRC, există o duritate excesivă, dar rezistență insuficientă la uzură, iar peste 62HRC, lama este predispusă la rupere. Trebuie remarcat faptul că valoarea durității oțelului compozit stratificat este valoarea medie a diferitelor componente, care trebuie evaluată cuprinzător în combinație cu analiza microstructurii.
2. Testarea rezistenței: verificarea practică a experimentelor violente
Reziliența reflectă capacitatea unei scule de tăiere de a rezista la fracturi, care poate fi verificată prin următoarele experimente:
Test de despicare: Folosiți o lamă pentru a tăia lemn de esență tare (cum ar fi stejarul) sau bare de metal și observați dacă marginea lamei se crăpă sau se ondula. Un cuțit de Damasc de-înaltă calitate ar trebui să poată despica cu ușurință lemn de esență tare cu o grosime de 5 cm, cu doar o ușoară uzură pe marginea lamei.
Test de îndoire: Fixați un capăt al lamei și aplicați presiune până când se îndoaie la 30 de grade. După eliberare, ar trebui să fie capabil să-și restabilească complet starea inițială fără deformare permanentă. De exemplu, uneltele de tăiere care au suferit un tratament termic cu vid au de obicei o rezistență mai bună decât produsele de tratare termică a cuptorului cuțitelor de bucătărie datorită încălzirii uniforme.
3. Observarea microstructurii: Analiza microscopică a structurii cristaline
Prin observarea secțiunii transversale-a lamei printr-un microscop metalografic, efectul tratamentului termic poate fi apreciat intuitiv:
Morfologie martensitică: Tratamentul termic de înaltă calitate ar trebui să formeze o structură fină și uniformă ca un ac martensitic pentru a evita fragilitatea cauzată de martensita grosieră.
Distribuția carburilor: Particulele de carbură trebuie dispersate uniform în matrice pentru a evita formarea de zone fragile localizate din cauza agregării. De exemplu, oțelul GCr19SiMnMo conține elemente de siliciu și mangan, rezultând o distribuție mai uniformă a carburilor și o rezistență mai bună după tratamentul termic.
Conținut rezidual de austenită: austenită reziduală moderată (de obicei<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. Testarea practică a performanței: verificarea prin simulare a scenariilor de utilizare
Test de tăiere: Tăiați frânghia de cânepă, tabla de plastic sau tabla subțire de metal cu o lamă, observați netezimea tăierii și uzura marginii lamei. Un cuțit de Damasc de-înaltă calitate ar trebui să poată tăia cu ușurință 20 de straturi de hârtie A4 fără margini ondulate evidente.
Test de rezistență la uzură: frecați lama în mod repetat pe hârtie abrazivă sau piatră de șlefuit pentru a măsura gradul de uzură. Rezistența la uzură a sculelor de tăiere tratate termic-ar trebui să fie semnificativ mai bună decât cea a oțelului netratat. De exemplu, sculele de tăiere care au suferit tratament criogenic (azot lichid -196 grade) își pot îmbunătăți rezistența la uzură cu mai mult de 30%.
5. Aspect și simțire: urme de măiestrie în detalii
Luciu de suprafață: După tratamentul termic, lama trebuie să prezinte un luciu uniform mat sau semi-oglindă, evitând întunecarea locală sau petele de oxidare. De exemplu, tehnologia de lustruire CNC poate face suprafața de tăiere mai curată și modelele mai clare.
Feedback privind textura: când țineți unealta, centrul de greutate ar trebui să fie situat în partea din față-treime a mânerului, în conformitate cu designul ergonomic; Când apăsați ușor lama, ar trebui să simțiți o elasticitate moderată mai degrabă decât o duritate rigidă.
3, Cazuri tipice de eșec al tratamentului termic și Ghid pentru evitarea gropilor
Cazul 1: Temperatura insuficientă de călire duce la o duritate substandard
O anumită marcă de cuțit Damasc are o transformare martensitică incompletă și o duritate de numai 52HRC datorită unei temperaturi de stingere de numai 950 de grade (mai mică decât standardul de 1050 de grade). Feedback-ul utilizatorului arată că muchia de tăiere este puternic ondulată atunci când tăiați obiecte dure. După inspecție, s-a constatat că există o cantitate mare de perlită netransformată în microstructură, care este direct apreciată ca un defect de tratament termic.
Cazul 2: Temperatura ridicată de revenire duce la pierderea tenacității
Un pasionat de bricolaj a stabilit din greșeală temperatura de revenire la 300 de grade (standard de 175 de grade) în timp ce tratează termic instrumentul de tăiere, ducând la descompunerea excesivă a martensitei și o scădere a durității la 50HRC. În testul violent, unealta de tăiere s-a rupt la tăierea unei benzi de lemn de 3 cm grosime, iar suprafața de fractură a arătat caracteristici tipice de fractură fragilă.
Ghid pentru evitarea capcanelor:
Alegeți un producător de renume: acordați prioritate achiziționării mărcilor de scule de tăiere care au trecut de certificarea sistemului de management al calității ISO 9001 și evitați achiziționarea de produse „forjate manual” din surse necunoscute.
Solicitare de raport de testare: comercianții sunt obligați să furnizeze rapoarte de testare a durității și tenacității emise de instituții de testare-terte pentru a verifica dacă datele respectă standardele.
Observarea detaliilor procesului: Verificați dacă există fisuri de stingere pe lamă (de obicei se extind în linie dreaptă), îndepărtarea uniformă a depunerilor de oxid și modelele de decapare naturale și netede (pentru a evita „modele false” cauzate de coroziunea acidă puternică).
