新手开始热处理实验－加深冷处理

kp123

淬火时的变形与工件入淬火液的角度也有关。
我见过做模具的师傅给异种材质焊接的菜刀的淬火：
用铁线做的托架上放菜刀加热。淬火时，菜刀的大面平行放入废机油里。刀刃部留1mm左右的余量，不易变形。
自己没实践过，也只是看到的，不知对楼主是否有参考价值。
同感谢楼主的多次热心解答，祝早日成功！！！

zhangwei-2k

羡慕啊！大马兄，有空上个电炉的图，让我们看看

小克隆克

恭喜开炉,请求上图.
刀出炉时一定要垂直提着刀,千万别让刀与地面平行的那样端着刀,入油时要有一定的角度,刀尖先入液是肯定的,刀尖,刃线,液面应呈25----35度角,就象以刀尖为支点往下切的那样入液!(n年前,热处理车间副段长亲自传授与我,您可以参考一下.)

特瓦夫

我原以为加板在淬火之前要取下来，现在看来我理解错了。如果带着夹板淬火，向730626所说有降温速度问题，也有可能影响刃部的硬度，所以建议把夹具改改，只夹刀的背部，刃留在外面从炉中取出直接入水。
     另外，关于油的问题以前的老帖子有位刀友写过一篇文章，专门讨论二恶英的问题，建议你看看，厨刀，水果刀最好不要用油淬。战术刀就无所谓了。

damasteelfan

swordfish刀友，

谢谢你的建议。

我现在使用的是管式炉，直径为60mm，加热部分长度1000mm，两端用保温材料封堵，水平放置，就像一段平放、两片合上的管子。上下两部分都有埋深1厘米的炉丝加热，可以看做全方向加热。 热电偶是放在上半部正中的穿孔里，和工件成垂直，也即只能测量整个炉膛的一个点温度，这是一般管式炉的标准测温位置。

因为炉子两端原来是开口，以便连续加热用途。 我现在使用保温材料把两端堵上，工件取放需要打开上半个炉。以后可能改为垂直放置，工件从一端悬挂放入。

小克隆克刀友，
你说的手法问题很重要，谢谢。

特瓦夫兄，
因为现在实验的钢材自然冷却也可以淬硬，一定尺寸的夹板本身就可以起淬火作用，没有再油淬或水淬。下一步准备设计带循环冷却介质的夹板工装，解决夹板与钢材的热容比差异问题。（夹板钢材现在选用的是热变形很小的低碳钢）

现在场地已经有了液氮、液氮罐，这个周末准备定性测试热处理＋深冷处理。

锋利小刀

damasteelfan 兄真牛,连电炉都自己弄回来了
张伟兄说的变压器油我们也在用,的确比废机油好,因为粘性没那么高,还有就是也可以用柴油把废机油调稀,这样的效果也不错.

zabc

炉子功率多大？

工特

那个炉子~~~单单是掀盖就够重的了.您和BBK兄多注意安全啊.

damasteelfan

工特兄见过炉子了，你还帮忙搬动了。 那个上盖我现在找到窍门了，一个人巧劲可以搬开。

zabc刀友，

炉子是4kw的。

swordfish

才4KW 啊   
汗.....................

zl1881

过程有照片看着才过瘾嘛  箱式炉使用是不是 方便点

xiaochai

支持，我少的就是这个探索的精神。

damasteelfan

原帖由 730626 于 2006-7-11 13:37 发表
我打算用土,碳,硼砂混合加水在刀上挂一层浆,然后加热,直接下油,估计脱碳会小,等炉子到位了,热加工办公室做计划很久了,现在还没买回来.
关于夹板冷却,我很担心刃部因无法与钢板接触导致冷却速度不够啊

夹板冷却只能用于可以空冷淬火的钢材，应该不可用于油淬不硬的钢材。 ATS34、154cm、RWL34等比较适合，D2及国内的Cr12MoV等也没有问题。

damasteelfan

硬度计周六调试稳定，但标准硬度试块找不到了，拿哈一工白钢车刀测了约10个点，假定硬度为63HRC，按照算术平均值作了标定。

硬度测试结果：
单体钢Cr12MoV，尺寸：5.2x25x190mm
工艺：不锈钢箔包裹，热炉升温（时间大约20分钟）到1030C，10分钟保温，夹板冷却，未回火，硬度59-60
大马钢（夹板冷却）尺寸：4x25x190mm
工艺： 不锈钢箔包裹，热炉升温（时间大约20分钟）到1050C，10分钟保温。夹板冷却，未回火，硬度59-60
单体钢RWL34（两块同时加热）
工艺：不锈钢箔包裹，热炉升温（时间大约20分钟）到1050C，10分钟保温。
第一块：带不锈钢密封袋直接油淬，未回火，硬度60-61
第二块：第一块淬火后，剪开不锈钢箔，再油淬，操作时间大约10-12秒，未回火，硬度60-61

初步结论：
1. 夹板冷却速度略微慢了些，以后准备用紫铜板顶替钢板，这样高温段冷却速度更快，硬度应该可以略有提高。夹板具有低温段降温缓慢的特点，低温降温可以非常缓慢，但夹板初始温度、铜板体积和欲处理钢材体积之比可能对硬度有些影响，需要作更多的实验。
2. 美国有著名刀匠热处理D2、ATS34等材料时带不锈钢箔强制空冷，个人感受带不锈钢箔直接油淬和剪开不锈钢箔再油淬的硬度差异不大，但不锈钢箔加热后表面和内部钢材的间隙差异很大，且不可控，尽管硬度测试没有发现软点，但是否可能产生硬度差异？因此我觉得去掉密封袋的方法可能更合理些。

小小刀匠

damasteelfan  兄弟：
管式热处理炉-----多少钱买滴啊？

damasteelfan

原帖由 小小刀匠 于 2006-7-17 11:01 发表
damasteelfan  兄弟：
管式热处理炉-----多少钱买滴啊？

6.8k，单段温控，如果16段温控需加约3k。 厂家：北京三信

电炉为4kw，但我觉得空炉预热（30几分钟到1050C）时间还可接受，热炉加热的速度为20-30分钟（依钢材质量而不同，我测试的钢材量没超过1公斤），高合金钢升温要求较慢，再快反而不合适。

另外炉体保温效果甚佳，20小时仍然能保持300C甚至更高，我有一片1080C油淬大马钢，打算顺便回火，炉温降到360后开炉，冷却近10分钟后放入钢材，结果回温到330C，两小时后竟然还有小300C，最后硬度只有55-56。
现在看来Damasteel大马钢锻打后退火可能可以减少保温时间（厂家建议880C+6-7小时，现在可以试试减少一半以上的保温时间了）

小小刀匠

谢damasteelfan  兄弟！

再请教下：
炉腔空间是多大？
也就是说：     炉腔空间： 长 X 宽 X 高 =？ X ？X ？（单位mm）

请告知，先谢了！！！

damasteelfan

原帖由 小小刀匠 于 2006-7-17 17:35 发表
谢damasteelfan  兄弟！

再请教下：
炉腔空间是多大？
也就是说：     炉腔空间： 长 X 宽 X 高 =？ X ？X ？（单位mm）

请告知，先谢了！！！

管式炉内膛截面是圆形，我的炉子加热段直径60mm，长度1000mm。
炉子有圆筒型和对开型两种，圆筒形炉丝绕圈，对开式沿轴向十排（圆形排列，上下五、五开），炉丝埋槽深约3.5厘米。

我买管式炉的原因是需要处理长剑，短刀自然不在话下。

管式炉尽管功率小，但这个炉子的容积只有约3000立方厘米或3升（3.14x9x100），而一个250x250x400的箱式炉（8kw）容积就是其8倍多（25x25x40，25000立方厘米或25升）。这台炉子的容积升功率为1.3kw/升， 而8kw的箱式炉升功率仅0.3kw/升。这就是小功率管式炉升温却很快的原因之一。省电等于省钱，不是吗？ 应该说，除非批量生产，处理刀具（60mm的宽度可以应付大多数情况，当然，狗腿就不行了:)）管式炉比箱式炉更快、省。

如果你需要这种炉子，我下次放几张照片，可以自己加工，温控器可以单买，总体下来应该能省一半甚至更多。（是你自己制作啊）

管式炉一般工业常用于连续加热，所以两端是敞开的，水平放置暂时用三层20mm厚保温棉垫堵塞两端，如果将来立式放置，需要密封一端，上端进出工件。（不过我是打算作长剑的，立式安装，把1米长的钢材取出来可能比较麻烦）

[ 本帖最后由 damasteelfan 于 2006-7-18 02:03 编辑 ]

damasteelfan

昨天开始加工大马钢厨刀。工作包括： 酸化，烧蓝，深冷，高温回火，深冷。

上次第一批未作防氧化处理、冷炉开始加热，表面氧化严重的一把厨刀被重新打磨，精磨后开始加工过程。400目堆积磨料砂带打磨，表面可看到花纹。

1. 酸化 实验共两次
第一次使用硝酸， 10%Vol溶液，温度为室温。
把厨刀放入酸液中，中间检查若干次，4小时后仅仅感觉花纹略明显些。拿碳钢作对比测试则很快变黑，且可观察到反应。

第二次三氧化氯铁，过饱和溶液，加热后温度约45C。
开始为室温，未见明显反应，后加温，反应开始加快，最后已开锋的刃部有锯齿状后取出，此时色彩明显不均匀，估计是厨刀表面不干净缘故。
第二次实验明显失败，主要是：色彩不均匀，速度太快，即使反应速度减慢，钢材的色彩略显暗淡，这应该是厂家从未推荐的原因之一。

这次酸化失败，后遗症严重，必须从新打磨刃口，打磨完已到下午6时，有些许酸化痕迹留存，因时间紧，准备实验烧蓝工艺了。

烧蓝： 热炉510C，时间25分钟，无防氧化措施（裸刀）
结果：色彩为紫红＋浅棕，酸化痕迹部分浅黑，刀面像花瓜，乱七八糟。结果是失败。

深冷： 厨刀水冷到室温，液氮深冷，时间5分钟
取出厨刀，表面厚厚一层霜，大约10分钟后霜消失。

高温回火： 热炉510C，时间1小时。
希望色彩为兰＋红，为此有两个选择，增加温度；延长时间。选择了延长时间，以便稍后加深冷，顺带测试能达到的硬度。
结果，刀具色彩变成浅黑，深紫。刀具有弯曲，竟然可以手正过来，但硬度依然很高，一个严重疑问。
初步结论： 烧蓝效果是可以叠加的； 烧蓝前必须全部打磨；表面不得有油迹。

二次深冷： 刀具为室温，手整形。时间5分钟
深冷取出，回复到室温，时间已经晚11点了，回家睡觉。

今天开始实验砂纸抛光，发现表面非常硬，先后用白钢车刀刮削、划表面，竟然完全打滑，不留痕迹。又拿超硬高速钢（V3N，65HRC）测试，无法刮削，可极浅划痕。

奇怪的是：厨刀弹性再次回复，以昨晚同样、甚至更大的弯曲程度，已经无法再次使其变形。这是什么原因？疑问加深。

timwang

谢谢分享