古代兵器制造中的关键——淬火
  发布时间:2020年09月24日 点击数:

  1965年,河北易县燕下都遗址出土的战国后期锻剑等武器大都是经过淬火硬化的,经金相分析,发现了淬火产生的针状马氏体。《史记·天官书》有“水与火合为淬”之说。《汉书·王褒传》有“巧冶干将之朴,清水淬其锋”的记载。《太平御览·蒲元传》记载三国时蜀人蒲元对他的刀淬火用水的选择,已经认识到水质对淬火效果的影响。《北齐书·列传第四十一》记载东魏、北齐年间的綦母怀文在“宿铁刀”淬火时“浴以五牲之溺,淬以五牲之脂”。可见当时已采用含盐的水和油作为具有不同冷却速度的介质。

 

  那么古代兵器制造过程中为什么淬火是必不可少的呢?我们先来看看淬火的定义:钢的淬火是指将钢加热到临界温度Ac1(过或Ac3)以上,保温一定时间使之奥氏体化后,以大于临界冷却速度的冷速冷却,使奥氏体转变为马氏体的热处理工艺。

 

  古代冶炼的钢铁铸造之后成分分布不均匀,碳含量也比较高,经过反复锻打会去除一些硫、磷等可能会造成裂纹产生的有害元素,同时会降低钢中碳含量从而提高钢的淬透性,淬透性高的钢在整体淬火的条件下会对其机械性能有着重要影响。

  为什么说淬火是兵器制造的关键呢?因为淬火过程是兵器成型的最后一道环节,也是最难控制的环节,其成败关系着整件兵器制造的成功与否。那么古代工匠通过什么方式来防止淬火变形和开裂以及一次成型呢?首先要进行正确的锻造,通过反复的锤炼来改善兵器中的显微组织,细化晶粒,提高钢材的韧性。还要对钢材进行预热处理,以消除钢材内部的内应力。一把传世的宝剑还离不开大师的设计,整把刀剑的刃厚并不是均匀分布的,要保证最厚的部位在刀护手位置,这样劈砍或者兵器对碰时可以最大程度避免震手,这就对兵器表面硬度的均匀性提出了更高的要求,而避免表面硬度不均可以通过调整淬火工艺完成。所以说,每一把传世神兵的诞生不仅离不开工匠师傅千锤百炼的锻造,关键还在于最后的可以优化兵器显微结构的工艺——淬火。

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