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说起古代中国的制刀工艺，十分值得推崇，制刀的故事更是流传至今，而且对于制刀细节描述得也是生动形象，尤其是讲到刀剑最后的热处理，更是神秘万分，必定有个感人的故事，不过多有雷同： 无非是有个天下无双的刀匠，选了个伸手不见五指的月黑风高夜，干柴烈火，前推后鼓，噼噼啪啪，激战大半夜，兴致正酣…… 没错，这个古代刀匠只在月黑风高夜里干的“勾当”就是淬火。 但古代刀匠干这事为什么只选在黑夜里进行呢？难道，有什么东西是我们在白天不能看到的？ 事实确实是这样。 今夜，我就在这里试着作个解释，难免多有错漏，请各位多加指正。 1、下面是一把完成的刀胚，在炉子里烧得通红，一段时间后会略带橙色，拿出，在黑暗中静置； 2、由于刀尖较薄，从图 1开始，就已经开始冷却，颜色渐渐变暗。刀茎位置也是同理。不过比刀尖冷却得慢点。刀背因为是最厚的，所以还是颜色光亮； 3、冷却继续进行，按理说，再有一点时间，全刀应该是冷却成下图的样子 （注意，下面是图8）； 可事实却不是这样 ，刀尖在冷却过程中，忽然出现了颜色略浅的亮斑（图 3）； 4、冷却继续，此时，刀茎和刀尾同样也出现了亮斑，且刀两头异常的光斑不断扩大，形成了一个大圈圈； 5、接着观察，亮斑形成的圈开始变小，刀的外围也变得更亮； 6、然后，圈圈越来越小，刀尖开始再次变暗，表明刀尖的冷却过程重新继续； 7、圈圈合拢，刀背形成一个暗黑的半圆，它的温度低于周围； 8、忽然，刀背上那个半圆暗黑区消失了，整个刀背变得光亮，同时，刀尖，刀茎和刀尾部分因为冷却的关系，变成暗黑了； 冷却依然延续，此时，已经再没有新的亮斑生成了，刀胚慢慢变暗，逐渐消失在黑暗中； 上面这10张照片，每帧的间隔是5秒……在这短短不到一分钟的时间里，我们见证了钢材极其特殊的“再辉现象”。 图 1，为刚出炉的碳钢刀胚，其仍处于高温，即纯奥氏体状态。 图 2，由于刀尖、刀茎、刀尾较薄，所以其温度下降得快，颜色迅速变暗。 图 3，当温度进一步下降时，刀尖、刀茎、刀尾位置首先达到了临界温度的上限，里面的奥氏体开始转变成珠光体。这个过程会导致相变潜热的释放，从而导致这些部位回温，出现亮斑。 图 4 - 7，由于刀背比较厚，降温较慢 (尚未达到临界温度)，所以刀尖、刀尾部分的回温亮斑对其产生了围攻之势，形成了半圈状。 图 8，当刀背也降到临界温度上限时，相变潜热的释放令整个刀背变得光亮。 图 9 - 10，当刀背里余下的奥氏体的相变完成后，临界温度下限已经达到，刀胚以恒定幅度继续冷却，逐渐变暗，消失在黑夜中。 这种现象速度之快，加上白天可见光的干扰，导致钢材表面颜色变化不明显，所以，我们才不得不在黑暗中进行观察。然后，通过其暗影的变化，由此来掌握淬火过程。 但是，经验告诉我们，如果钢材以很高的温度来淬火，很容易产生淬裂；另一方面，淬火温度如果太低，则不能达到机械性能的要求。所以，最佳的淬火温度应该是略高于临界温度就可以了。 那我们如何才能获得略高于钢材临界温度的淬火温度呢？ 细心的造友在看完10幅插图的解释之后，大概已经猜到方法。 其实钢材的慢速加热和慢速冷却，其微观结构的变化、热量的吸收释放、外表的颜色变化是一致的，只不过，加热的过程是冷却的反过程。 插图中，慢速冷却的刀胚经历了钢材临界温度的上限和下限，其变化在黑暗中清晰可见。换言之，只凭看刀胚表面的亮斑及暗影的变化和移动，我们可以迅速地知道钢体是处在临界温度之上（图 1，2），之中（图 3 - 8），还是之下（图 9 - 10）。 回到主题，古代的刀匠在白天锻打好刀胚之后，会把刀胚先在空气中慢慢冷却（正火）或者塞进草木灰中退火，这其实是为了晚上的淬火作准备。 夜幕降临之后，刀匠升炉，把炉火调整到不快不慢，然后把刀胚塞进燃烧的木碳中，缓缓加热，然后细心观察露出的刀尾、刀茎部分的颜色变化，这些部分随着温度的升高，颜色逐渐由暗红色转至红色，钢的亮度同时也逐渐增加…… 忽然，当钢体被加热到了临界温度的下限，这时，一部分珠光体开始向奥氏体转换，需要更多热能，导致钢体表面出现温度的不均匀。所以，刀茎、刀尾部分就出现了一道不容易察觉的暗影。 由于刀体有厚薄长短，加热时，暗影不断移动着，然后，刀体达到了临界温度的上限，暗影就会消失，此时的钢体已经带着亮红色，刀匠稍稍等了一下，将刀胚取出，然后放入冷水中淬火……大功告成！（后面当然还要回一下火。） （转）作者：爽爽开大车
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发表于 2018-6-2 13:13:52
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