铁兵杂谈

断崖

闲来整理些东西，最基础的一些认识，区区管见


首先说说可能人类最早利用的铁器“天外飞仙”——陨铁
几则新闻：
世界最古老铁剑可能用陨铁铸成2008-09-07
新华网东京9月7日电 据日本时事社6日报道，日本东京理科大学等机构的研究人员对在土耳其出土的一柄世界最古老的铁剑分析后认为，铁剑很可能是用陨铁铸成。这柄铁剑1938年在距土耳其安卡拉以东200公里的一处古墓中被发现，已有约4300年历史。
一般认为当时人类冶炼铁的技术还达不到那么高的水平，有人因此认为它是用陨铁铸成，但一直没有确凿的科学根据，而铁剑作为土耳其的珍贵文物，难以被借出进行科学研究。
日本东京理科大学中井泉教授和大阪的科学分析仪器制造商合作，研制出一种精密的荧光X射线分析装置，能够确定所照射物体中含有的化学元素。这种小型仪器可以被带进世界各地的博物馆或考古现场使用。研究人员于是利用这种仪器在安卡拉的小亚细亚半岛文明博物馆中对铁剑进行了分析。结果显示，剑身除铁外，还含有约7％的镍，这符合陨铁的典型特征，铁剑所含其他一些微量元素也与陨铁所含极为相似，研究人员据此判断这柄铁剑系用陨铁铸成。这一研究成果将在10日开始的日本分析化学年会上发布。

中国古代陨铁刃青铜兵器
　1972年在河北藁城台西村商代(公元前14世纪)遗址中出土了一件铁刃铜钺。全钺残长11.1厘米，阑宽 8.5厘米，外刃部断失，残存刃部包入铜内约 1厘米，已全部氧化。经鉴定，残刃中没有人工冶铁的特征；镍的分布表明,该刃为陨铁制成，不可能用人工冶铁获得。
藁城出土的铁刃铜钺，虽已全部锈化成氧化铁，经电子探针照片可见，铁刃中含有层状分布，“峰”代表高镍区，“山谷”代表低镍区。钺身为锡青铜，铁刃含镍，残铁块有明显分层现象，系陨铁锻成。

迄今为止，中国出土了 4件陨铁刃青铜兵器。除上述外，还有北京平谷县刘家河商墓出土的陨铁刃铜钺1件，残长8.4厘米，呈长方形，有上下阑，铁刃嵌入钺身内约 1厘米，已全锈蚀。另两件是1931年河南浚县出土的商末周初的铁刃铜钺和铁援铜戈。前者长17.1厘米，宽10.8厘米,重437.5克；后者长18.3厘米，宽7厘米,重378.5克，现存美国华盛顿弗里尔美术馆。
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找找陨铁的一般介绍：
铁陨石（陨铁）
铁陨石，也叫陨铁，它的主要成分是铁和镍； 铁的含量一般在80%以上,镍的含量在4%~20%之间,所以很容易鉴别.因为地球上没有哪种矿石能够通过直接熔炼提供含量这么高而且成分均匀的镍。

铁陨石，也叫陨铁。一般铁镍含量在95℅以上，其中含铁80℅至95℅，含镍5℅至20℅。密度为8至8.5。其他成分可有硫化物，金刚石，稀土化元素及硅酸盐等

铁陨石主要成份为铁、镍的陨石。
主要由铁纹石和镍纹石两种矿物组成，其次含有少量的石墨、陨磷铁镍矿、陨硫铬矿、陨碳铁、铬铁矿和陨硫铁等。在化学成分上除Ni和Fe外，还含有Co、S、P、Cu、Cr、Ga、Ge和Ir等元素。有少数铁陨石还含有硅酸盐包体。铁陨石的分类主要根据Ni、Ga、Ge和Ir的含量及其构造特征，分为13个群。
Ni含量约6～14％的铁陨石,具有由铁纹石和镍纹石片晶构成的图像，这种图像称为维斯台登构造。据统计，80％以上的铁陨石都具有这种图像，铁纹石和镍纹石片晶呈八面体排列的铁陨石，命名为八面体铁陨石。
Ni含量约低于6％的铁陨石，没有维斯台登构造,主要是大的铁纹石单晶体，这些铁陨石具六面体解理，称为六面体铁陨石。
当Ni含量约超过14％时，细粒八面体铁陨石的维斯台登构造消失，只能见到细粒铁纹石和镍纹石呈角砾斑杂状的交生现象。当Ni含量达25～65％时，形成无结构的铁陨石，这种陨石主要由镍纹石组成，含有一些小的铁纹石包体和少许其他的矿物。大多数铁陨石都显示冲击效应的特征。
铁陨石按其内部主要化学群的相对丰度和镍含量分为：I（A、B、C）；II（A、B、C、D、E）；III（A、B、C、D、E、F）；IV（A、B）四个大类。

中国南丹陨铁.主要成分是这样的:含铁90%，镍7%，以及钴、硅、硫、铜等其他元素。

断崖

陨铁的成分基本清楚了，其中基本不含碳，直接作刀剑太软了，

古人在掌握冶铁术以前使用陨铁打制刀剑刃物，性能基本与青铜相当，在当时也足堪使用了。

在现代：
如果陨石够尺寸，直接切出外形，然后酸洗出漂亮维斯台登纹，即不破坏陨铁原始结构，又能得到精美的工艺陨铁刀剑。

要获得硬度的提升咋办，方法无外乎：
1．        把陨铁锻造，折叠渗碳，这样能部分提高刃口硬度，但是有限，可能工艺难度也比较大，陨铁中成分含量不同对锻造影响会不同
2．        掺入高碳钢一起锻，做夹钢、包钢啥的，这样能够得到性能不错的刀剑，工艺似乎也不复杂，只要原料陨铁纯度够好，和刀匠们平时锻刀差不多，锻造温度可能要提高。
3．        极端的方法把陨铁熔掉，改变含碳量，然后锻打，恐怕刀匠的设备实现起来有难度。
或许刀匠们还有自己的“秘方”。


但无论如何，完全用陨铁锻的刀剑性能硬度是不高的，
加热锻打破坏掉了陨铁的原始结构，
当然，由于陨铁的成分关系，可能锻出的刀剑表面纹理会与普通钢铁稍显不同。
那这样获得的刀剑，首先不是什么“神兵利器”，有陨铁作原始原料而已
您欣赏它什么呢
就因为有“天外飞仙”的加入，有“神秘感”，有所谓“天人合一”的锻造。。。
这些行而上的东西，唉。。。。。。
呵呵，这个自己喜欢就好！

补充一点：

外国刀匠用陨铁和碳钢锻的刀，陨铁成分资料全部列出，这股子认真劲，赞！这外观花纹也很漂亮
这个真值得国内大师们学习，搞那么神秘兮兮的干吗
（图片非商业引用）






Blade:  Glorieta Meteorite / 1084

Glorieta Mountain Meteorite
(Stony-Iron, Pallasite)

Location:  Canoncito, Santa Fe County New Mexico
Time of Fall:  ?
Discovered:  1884
Composition:            Fe - 87.05%
Ni - 12.04%
Co - 0.54%
P - 0.37%
Cr - 6.4 ppm
Cu - 248 ppm
Ga - 14.2 ppm
Ge - 10.9 ppm
Ir - 0.014 ppm

[ 本帖最后由 断崖 于 2009-5-11 19:42 编辑 ]

东西

呵呵
又见断崖兄科普文章
对传统刀剑爱好者来说真是一大幸事
其实刀剑并不复杂
更不可能神话
所以要相信科学，杜绝忽悠


PS：以前老是听说什么削铁如泥
现在通过自己实际测试发觉根本就是一个大忽悠
我在公司嫌无聊用硬度计把一些基本原材料都给打了下
普遍硬度都在20到28的样子
没有超过30的
材料包括20号、40号、45号、Q235B、Q345B、40Crmo等等等等

wd

打了硬度的材料都是在退火状态下打的硬度吧?

东西

原帖由 wd 于 2009-5-11 13:44 发表
打了硬度的材料都是在退火状态下打的硬度吧?

钢厂过来后打的，不知道这算不算退火后的硬度:D

东西

原帖由 wd 于 2009-5-11 13:44 发表
打了硬度的材料都是在退火状态下打的硬度吧?

钢厂过来后打的，不知道这算不算退火后的硬度:D

断崖

原帖由 东西 于 2009-5-11 13:19 发表
呵呵
又见断崖兄科普文章
对传统刀剑爱好者来说真是一大幸事
其实刀剑并不复杂
更不可能神话
所以要相信科学，杜绝忽悠


PS：以前老是听说什么削铁如泥
现在通过自己实际测试发觉根本就是一个大忽悠
我 ...

东西兄过奖了

退火状态的钢基本是HRC20几的硬度


刀剑确实是不复杂，想想当年不过是战场上的（半）消耗品，蹦了卷了修，弯了折了换

只不过现在咱YY起来把很多方面夸大了

硬度不过HRC60，似乎都不好意思跟人打招呼，怎么也得58
细想想58的硬度和55有差别么？52的硬度就比58的差距足以拉开鸿沟了？

断崖

原本想从前到后把中国古兵运用的技术各种说法争论都整理一下，光以前各个论坛达人们的观点，就够翻好些日子了
这个功课实在是太庞杂，想想那非累吐血不可，来个简明的发展脉络，抛砖引玉

中国古代钢铁兵器的发展是以冶铁炼钢术技术的发展为基础的：

中国古代的冶铁炼钢术的大体发展脉络（参考摘录自《中国古代冶金与金属文物》）：
1． 至迟在春秋晚期（公元前6世纪末），古代劳动人民采用在较低温度（800~ 1000℃）下用木炭还原铁矿石的方法——块炼铁法，炼得比较纯净但质地疏松的“海绵铁”（“熟铁”），锻制铁器和铁兵，此为冶铁术的萌生期。

2．战国时期到西汉中期，以铸铁（生铁，1150——1300℃条件下炼成）为主的时期，铁范铸造、铸铁柔化、海绵铁渗碳成钢技术开始发展并开始使用淬火处理，铁器得到大量应用。

3．自西汉中期开始到魏晋南北朝，发展生铁制钢技术：铸铁脱碳钢、炒钢和百炼钢、灌钢（团钢、宿铁）等制钢技术大力发展，全面进入铁器时代。

4．自唐代到明中期，是古代钢铁技术全面发展和定型时期，以生铁冶炼——生铁炒炼熟铁（钢）——生、熟铁合炼成钢为主干线的钢铁工艺体系趋于定型。


中国的冶铁炼钢术自古至今面临着一个问题：
中国铁矿品位低于世界品位11个百分点，平均品位为33%，已探明储量中97%为贫矿，品位大于50%的富矿仅占2.7%。

品位低，杂质就多，炼出好钢就不容易，量就不多，所以才有“好钢用在刀刃上”“百炼成钢”等俗语成语
伟大的劳动人民在制刀上发展了折叠锻打、夹钢、包钢、嵌钢等等改善性能，节省钢材的技术，这是相当了不起的！

很多技术失传了，可惜么？
有一点，不过任何事物的消亡都有其必然的原因。
百炼钢到底什么工艺？马牙钢怎么制作？。。。。。。
这些失传的技术，由于古代文献记载的语焉不详，版本差别很大，现代专家们研究来研究去，也是各执一词，搞的有些混乱。

现代人恢复的了吗？
这绝对有可能的，但现在。。。。

小狗摸摸

恩。我插句嘴。。。

不管是百炼还是马牙或者大马。估计现在技术都能还原复制。主要是现在不是冷兵器时代了。国家不会去关心这类问题。社会的安定团结不是几把刀剑能平衡的。所以靠我们这些业余的票友很难能去实现。国家力量太庞大。个人力量又太小了。而且刀刀又是管制物品。。。。各方面的差距太大了。。。

我就不相信国家要是拿出核弹的劲头。多久能攻克下来。。。。一个礼拜？一个月。还是一年。。。。。。。
要是哪位领导能关注下。就马上ok了。

也是我们刀友的幸事！

断崖

有时间就添点，学习札记
渗碳基本原理

渗碳包含3个基本过程：
①分解：渗碳介质的分解产生活性碳原子；
②吸附：活性碳原子被钢件表面吸收后速溶到表层奥氏体中，使奥氏体中含碳量增加；
③扩散：表面含碳量增加便与心部含碳量出现浓度差，表面的碳遂向内部扩散。碳在钢中的扩散速度主要取决于温度，同时与工件中被渗元素内外浓度差和钢中合金元素含量有关。

固体渗碳法：

固体渗碳的渗碳机理以气体渗碳为基础，亦即箱内的固体渗碳剂与箱内空气中的氧反应，成为二氧化碳CO2，CO2再与碳反应，生成一氧化碳CO。  

        C + O2 = CO2                              （1）

        C + CO2 = 2 CO                          （2）

      CO在钢表面分解，析出碳〔C〕。

        2 CO =〔C〕+ CO2                           （3）

    　反应产生之〔C〕与铁Fe组合成渗碳反应。

        Fe + 2 CO = {  Fe - C  }+ CO2       （4）

〔C〕异于普通的碳，此种在钢表面分解的原子状碳（atomic Carbon）即称为活性碳或初生态碳（nascent Carbon）的活性强的碳，本处表示成〔C〕；；
另一方面，钢材表面副生的CO2再在固体渗碳剂表面依（2）式生成CO，依（3）式分解而析出〔C〕，此反应连续反复进行，碳从钢材表面侵入扩散，而渗碳。

渗碳所用的碳素，依渗碳性强度顺序列之，可排如木炭、焦炭、石墨、骨炭。通常使用木炭为主剂，再添加若干渗碳促进剂。一般以碱金属的碳酸盐为促进剂，碳酸盐中的碳酸锂（LiCO3）、碳酸锶（Sr CO3）、碳酸钾（K CO3）、的促进能大，但昂贵，工业上采用碳酸钡（Ba CO3）、碳酸钠（Na2 CO3）为多。虽促进能不如前几种，但有耐久性，Na2 CO3较快劣化，所以通常木炭加Ba CO320～30％，或再加10％以下的Na2 CO3为渗碳剂。

科学原理搞清楚了，有时间再找些古代渗碳的应用

宝藏院主

断崖兄，您这种渗碳方法太“落后”了，太麻烦了，用上惰性气体或者高压，也渗不了多深啊，龙泉只要折叠包几次包子就可以由中低碳渗透到高碳钢。百思不得其解啊！
      以上是玩笑话了。兄的刀剑相关科普小文章不少，都是很好的资料，在此感谢了。刀剑本为钢铁，以铁入道，既合情理也合乎科学。

断崖

人家掌握了超越了传统的“不可思议的新技术”，保密的，学不来的

像咱这等落后的人唯信科学
现在的科学原理也是在实践经验的基础上总结的
先民虽不懂原理，但长期的生产实践的经验，必然是暗合科学原理的
很多考古发现都已经证明了古代虽然不了解很多学科的理论知识，但是这些知识却在实际生产中早已被掌握了

科学昌明至今，钢铁生产加工，每一步都可以给出明确的检测报告，成份分析列表，热处理工艺图表、曲线
甚至渗碳处理的热力学、动力学曲线，都有科学论著，进而指导生产实践

工匠坚持传统，那是文化的传承，是必要的
但是了解些科学原理，与传统貌似不对立
运用科学原理，再回头去审视传统工艺，哪些是好的，继续发扬，哪些存在哪怕些微的不足，设法改进一下
岂不是更上层楼的美事

YeSir

传统刀剑是典型的“实践出真知”的产物，刀剑研究也应是科学与实践互相印证、互相结合，而不是搞神秘不可解，怪力乱神的那一套。

伶衣冠

好话从来听得人少

断崖

以下内容为转摘
中国古代的钢铁渗碳技术应用
固体渗碳
　　固体渗碳是将工件埋入固体渗碳物质中进行处理的工艺,它是最古老的热处理技术之一。从公元前18世纪一直到18世纪,固体渗碳都是西方钢铁增碳的主流手段。因此在国外产生了多种不同的固体渗碳工艺,大体可分为灼烧法、焖熬法和层叠法。其渗碳工艺水平相当高,甚至在17世纪以后还开发出固体渗碳专用的窑炉和箱式炉。我国古代除了拥有传统的灼烧法固体渗碳方法以外,古文献中还描述了焖熬法固体渗碳方法。



灼烧法固体渗碳
    人工冶铁的初级产品是海绵铁,它是在低于熔化温度之下由铁矿石还原出来的。
    这种冶炼未经熔化，仍保持矿石外形，由于还原失氧形成大量气孔，海绵铁的特点是含碳很低，并保存了矿石中的脉石。
这种杂质含量很高的松散、柔软的金属块,其杂质主要有未还原的氧化铁、铁橄榄石、木炭粉等,
为了用它制作器物,只有将其反复加热锻打、去渣、聚块、分散杂质后,才能获得可以造型的熟铁,这种熟铁通常被称为块炼铁。
海绵铁的加热往往是在灼热的木炭中进行,其时铁被埋在木炭之间,在铁的作用下,未完全燃烧的一氧化碳发生分解,分解的活性碳形成高的碳势,铁在碳势气氛中,自然而然地被渗碳。这种渗碳效果差，渗碳量很低。
这种不自觉的固体渗碳可以认为基本是与块炼铁同时出现的,可以说这是金属化学热处理的开端。

    对中国冶铁术的起源年代有很大的争议,迄今为止,我国发掘的年代最久远的块炼铁制品可能是新疆哈密三堡焉不拉克墓地出土的公元前1300年的弧背直刃刀。
我国出土的较早的铁器还有和静察吾乎沟口一号墓地中出土的公元前1000年左右的铁器残片和河南三门峡市上村岭虢国西周晚期墓葬中发掘出土的公元前9至8世纪的铜茎玉柄铁剑等。
也就是说在我国不自觉地应用固体渗碳工艺可能始于公元前1300年以前,一般早期的块炼铁产品的含碳量都很低,渗层很浅,有的铁器甚至测不出碳的存在。

    从不自觉地应用固体渗碳过渡到固体渗碳的诞生,从利用炭火外焰的加热功能到利用炭火内焰的渗碳功能,可能经历了相当长的一段时间。

    当人们意识到在灼热的木炭中，在不同情况下氧化的程度和硬化的效果不同,人们逐渐考虑如何改变加热方式,最简单的办法是将工件埋入炭火深处,尽管降低了工件加热的速度,却使工件容易在不完全燃烧的含碳气氛中获得一定的增碳效果,直到最后依靠添加渗碳物质和调整鼓风条件,使工件获得较高的含碳量,从而发展成为有意识的固体渗碳。

    这一方法在国外制铁业的发源地大约出现于公元前1800年以前。
而从考古发掘的含碳块炼铁器物来看,中国古代有意识的渗碳大约始于春秋时期,其年代大约在公元前7至前6世纪,出土的器物中的碳很容易被测出。
    我国出土的块炼铁实物不多,考古证实在春秋晚期墓葬中已经出现中碳的块炼铁渗碳钢。
如对湖南长沙杨家山出土的春秋晚期钢剑的分析表明,其含碳量为0.5%左右,属块炼铁渗碳钢制品,其年代为公元前6世纪左右。对燕下都的战国剑、满城西汉墓的刘胜佩剑等制品进行了较为详细的分析,表明它们的心部均为低碳钢,表层均为中高碳钢,在组织中还有很多的未经还原和熔解的FeO和2FeO·SiO2,这都是典型的块炼铁渗碳钢制品。

焖熬法固体渗碳

    焖熬法固体渗碳可能是从灼烧法固体渗碳发展而来的,采用灼烧法要获得理想的渗碳效果,必须将工件深埋于火炭之中,尽量减少渗碳气氛的流失,因而出现了焖熬法固体渗碳工艺。

    采用焖熬法可降低高碳势气氛的氧化和流失,从而使铁件具有更高的含碳量。

    国外考古发现,在印度很早就有采用坩埚进行渗碳的方法,是将熟铁和木炭混合装入坩埚,封闭起来后加热。这种采用坩埚的焖熬法固体渗碳在欧洲流行了很长的时期,成为中世纪国外制钢的主要手段之一。

    中国古代开始采用焖熬法固体渗碳年代尚无从知晓,有可能采用的是完全不同的方法。

明代宋应星的《天工开物》中记载了一种焖熬法固体渗碳技术,写道:“凡针,先锤铁为细条。用铁尺一根,锥成线眼,抽过条铁成线,逐寸剪断成针。先其末成颖,用小槌敲扁其本,刚锥穿鼻,复其外。然后入釜,慢火炒熬。炒后以土末松木火矢、豆豉三物罨盖,下用火蒸。”
可知当时的渗碳是在釜中进行的,采用釜外供热方式,固体渗碳剂中松木火矢是一种木炭,同书有说明火矢是木材经“不闭穴火”所获产物,是主要的渗入剂;豆豉也是含碳物质是辅助渗入剂;土末是分散剂,对防止含碳物质的相互黏结和炭黑的析出有一定的作用。
这与当今的装箱固体渗碳方法如出一辙。
它们的加热方式已不同于传统的内热式,而采用的是外热式。外热式与内热式比较,有明显的优点,主要是碳势高、碳源稳定、渗碳均匀。在近代这种焖熬法固体渗碳方法还被华中和华北地区的工匠采用,所用的“釜”是铁锅,制备的钢被称为“焖钢”。

断崖

液体渗碳

液体渗碳与固体渗碳比较,有渗速快、渗层厚度均匀和产品质量稳定等的优点。

中国古人独创了以熔融生铁为渗碳剂的液体渗碳方法,极大地推进了我国古代的钢铁制造业。

据《吴越春秋·阖闾内传》所载,铸剑师干将制剑时,遇到“金铁之精不销沦流”,乃“断发剪爪,投入炉中,使童女童男三百人鼓橐装炭,金铁乃濡。遂以成剑,阳曰干将,阴曰莫耶,阳作龟文,阴作漫理。”杨宽认为这是一种以海绵铁为原料的固体渗碳制钢之术。

根据描述的“三百人鼓橐装炭”的情况看,更像是液体渗碳,可以认为干将在制剑时,将块炼铁的剑坯埋入以铁碎末和含碳物质为主的渗剂中加热,渗剂中的铁达到一定含碳量后,“金铁乃濡”,这时铁碎末和铁坯表面与含碳物质反应而熔化,“濡”指的是铁坯未完全熔化。受当时的加热温度所限,通过三百人鼓橐装炭,有可能使炼炉的炉内温度达到铁碳合金熔点的下限1148℃,从而使块炼铁的剑坯获得渗碳效果。

从此看来,《吴越春秋》描绘的事件极有可能是液体渗碳的开端。液体渗碳显然是在当时的金属加工工艺方面取得的一项突破性的进展,无怪乎先人的著作对此重笔称赞。而此前,工匠运用的技术是未出现熔化的渗碳剂的固体渗碳方法。根据文献分析,干将制剑事件大约是出现在公元前6世纪。

（*注：吴越春秋这个演义似的书，能在多大程度上反映事实，不好说了，这段分析看看就得。）

断崖

液体渗碳

中国古代工匠主要通过3种方法获得含碳很低的铁与钢,一是块炼铁,二是退火脱碳钢,三是炒钢。
含碳很低的铁称为熟铁,熟铁性软,为使其坚硬,中国古人发明了以熔融生铁为渗碳剂的液体渗碳方法。

有关生铁与熟铁杂炼的记载很多。
《北史》:“怀文造宿铁刀,其法烧生铁精,以重柔铤,数宿则成刚”。
《重修政和经史正们类备用本草》中引南朝陶弘景语:“钢铁是杂炼生柔作刀镰者”。
苏颂《本草图经》:“以生柔相杂合,用以作刀剑锋刃者为钢铁”。
明代宋应星在《锤锻》篇中提及,锄用“熟铁锻成,熔化生铁淋口,入水淬健,即成刚劲”。
可以看出,该处理方法是将锄具在熔化生铁中渗碳,最终使得其表面成为高碳钢,经淬火后得到马氏体而强化。

这是典型的采用液体渗碳对锄具进行表面处理的工艺,实际上成为一种制钢的方法,制取的钢被称为灌钢,是我国古代钢铁技术的一项独创性的成就。

宋应星对此工艺描述得很详细,在《五金》篇中指出,将“熟铁打成薄片”,生铁安置其上,“火力到时,生钢(铁)先化,渗淋熟铁之中,两情投合。”关于灌钢,较早见于公元3世纪西晋张协的《七命》:“乃炼乃烁,万辟千灌。”其中“辟”是折叠,“灌”是渗入。

这一工艺被李约瑟称为“合炼法”,英文是“co-fusion”,史密斯则认为这一工艺用“灌注法(perfusion)”来表达更贴切,“perfusion”刚好有“灌”、“渗”之意。

采用熔融生铁作为渗碳剂的用于小农具生产的“灌注法”在前些年还在使用,有时这种方法也被误称为“擦生法”,从工件与生铁的作用时间和后续处理的情况来看。“擦生法”应属固体渗碳+加工的复合热处理范畴。

     国内外尚未见对液态生铁渗碳进行详细研究的报导,实验表明液态生铁的渗速相当快,因而在近代的中国这一工艺仍被广为采用。
     当然,以熔融生铁作为渗剂要比现在用熔融盐液作为渗剂的渗碳方法难得多,主要是加热慢、温度高、渗剂消耗大,而且更重要的是要将温度控制在共晶线和液相线之间,但对于不知渗碳原理的古代工匠来说,能想到这一方法真可谓匠心独具,也使我国古代的渗碳技术遥遥领先。
     国外液体渗碳技术是近代才发展起来的,波斯人从19世纪方才考虑以生铁取代木炭为渗碳剂的坩埚法渗碳方法。在西方工业国大规模应用气体渗碳方法以前,将熟铁块埋在熔融生铁之下进行渗碳反复处理仍是主要的方法。

断崖

固-液渗碳
　　固-液渗碳不同于固体或液体渗碳,它是以固态物质为骨架或载体、液态物质为渗剂的渗碳方式。最常见的固—液渗碳工艺是膏体法渗碳,是将含碳物质混和于粘性物质中,形成膏体,涂于工件表面,在后续的加热处理中,碳渗入工件表面。
   为了要在涂膏中获得液相,一般在膏体中都要添加盐类,盐在600~900℃经常呈熔融态。
   中世纪的欧洲常用毛发、蹄角灰和盐作为膏体的主要填料进行渗碳。
   我国古代文献中多次提及膏体法渗碳。《便民图篡》提及:“羊角、乱发俱煅灰,细研,水调,涂刀口,烧红,磨之。”
    羊角、乱发经煅烧后主要成分为氧化钙、碳酸钙和未充分燃烧的生物角质,这些物质含碳。其中氧化钙、碳酸钙主要是被用作为载体,而未充分燃烧的生物角质为含碳渗入剂。
   明代《物理小识》“器用类•淬刀法”中干脆用未经煅烧的生物角质为含碳渗入剂:“一以羊角,乱发为末,调傅刀口,不必蟾酥而自然灰埋也。”其中羊角、乱发是主要的含碳物质,它们含碳量高于其灰;“蟾酥”为癞蛤蟆皮下的汁液,是生物油脂,油脂不仅可做黏结剂,也可做渗碳剂;“自然灰”主要成分是碳酸钠,看来此工艺开始时的关键是以蟾酥为添加剂,以后发展成以自然灰为重要添加剂的工艺。
　　这两种添加剂都是很必要的,自然灰的应用是一个明显的进展,不仅因为自然灰来源相对广泛,更重要的是因为碳酸钠具有明显的碳原子的催渗效果。
   现在液体化学热处理常用碳酸钠作为渗碳促进剂,在膏体中亦有其催渗效果。膏体渗碳是一种简便的渗碳或防脱碳的工艺,现在仍被广为采用,最常用的配方为碳黑粉+ Na2CO3+CH3COONa+废机油+柴油。

菩提散人

可以給精華了~~~

cool9574

东西兄过奖了

退火状态的钢基本是HRC20几的硬度


刀剑确实是不复杂，想想当年不过是战场上的（半）消耗品，蹦了卷了修，弯了折了换

只不过现在咱YY起来把很多方面夸大了

硬度不过HRC60，似乎都不好意 ...
断崖 发表于 2009-5-11 19:20

我也 确实有这样的感受，现在的刀剑动辄就58、60，其实这种硬度是很吓人的，在热处理工艺中已经是达到了很高的硬度了，但是我们的广大刀友们还不知足，如果看一下机械手册，许多耐用工件热处理后的表面硬度才50出头，所以我对现代刀剑标称的硬度已经麻木了。