科普：英国刀匠用简陋的工具手工打制不锈钢夹高碳钢刀

八千里

漂亮啊，折腾

世家从小就爱刀

少个裤子

duckbillclinton

世家从小就爱刀 发表于 2013-9-1 15:12
少个裤子

老婆催我出门了。{:5_178:}先裸奔一下，回来再穿裤子。{:5_181:}

另外，我刚刚又重新修改了所有原帖，再次加了不少资料和做了小更正。

duckbillclinton

30. 询众要求，现增加裸体和裤子合照 （Ian 忘了拍穿着裤子照了）


31. 附上 Ian 的另一款类似的刀戴套效果图

duckbillclinton

好了，终于要写点评和释疑篇了。

先说两句自己的心声吧。。。小弟发的这篇科普，原本是计划发在DIY版的，但碍于最近见到不少厨刀版的刀友对刀具的制作工艺有误解，于是借题发挥，干脆发在这里。虽然跑题，难得风筝版主通融，不但捧场，还加了我分，实在感谢他的理解。除此之外，更令我有点意外的是，DIY版的版主寂静岭大人也跑来给与鼓励加分，在此我也十二万分地感谢他。有点遗憾的是没有刷到技术分，假如 Ian 打的是厨刀，或者这帖是发在DIY版，我猜风筝大人、寂静岭大人或者真会奖励一下。哈哈哈 {:5_148:}

另外，想说明的是本帖并不是单纯的翻译和抄写。实际上，britishblades.com 的原文里 Ian 并没有给出太多的解释。因为看帖的老外不少本身都已经有锻打刀具的经验或者冶金的基本常识，所以当我在写此文的时候，为了尽量准确，减少误导，我将原帖重看了不下十几次，同时也翻查了一些相应钢种的处理数据资料，并以此为据增加了不少原帖没有的解释，现在我将逐一与您分享。

duckbillclinton

点评释疑 1

本帖着重介绍的是不锈钢夹高碳钢的打造。对相当多的人来说，不要说不锈夹钢，就算是单纯的不锈钢手工锻打都被认为不可能。

其实这是因为不锈钢里含有的铬和其它合金成分导致了钢材表层在高温中极易被氧化，从而令其在手工锻打中无法再煅合。换句话说，要是我们用常规手段去处理一块不锈钢材，我们最多只能在它的可锻温区里把它打扁、拉长、改改形状，这是可以的。假如我们想把这块烧红的钢材和另一块同样烧红的钢材（不锈钢或其它钢种）锻打成一块，或者，我们把这钢材拉长然后中间对折再敲成一块，就行不通了！  为什么？ 这是因为，表面上，两块钢材似乎是打成一块了，但由于氧化层导致煅合不完全，当它冷却了之后，就会裂开。如果你运气好，没发生。。。等你做热处理（尤其是淬火）的时候，或者将来使用当中，它就会开裂。因此，在冶金行业里面才会有氩气煅炉、真空煅炉之类来专门解决这个问题。

另外，不锈钢的手工锻打的另一个误区是锻打的温度。很多人用打碳钢和铁的经验来打不锈钢，导致锻温过高。其实不少种类的不锈钢在可锻温区里，温度越高，本体越脆，一不小心就会打裂。而且越是这样，越是会导致恶性循环，因为很容易会错误理解成温度不够，于是回炉增温，再打，越容易裂，最后放弃。实际上，国外的刀匠高手一般是建议在可锻温区比较低的温度里对不锈钢进行手工锻打，但缺点是对人的体力消耗相当大，因为这时候的不锈钢虽然十分能锻，但却非常硬（这也是导致盲目增温的另一原因，一般的认识是钢热点会比较软、比较好打）。所以，这里也解释了为什么 Ian 的作品的夹钢层不均匀，因为手打时不锈钢偏硬。（要解决这个问题是易如反掌，用气锤就行了。）

在这里，我想大家都明白了温度对于不锈钢锻打的重要性。我想特别建议的是，对于有能力DIY的刀友或者是有一定文化水平的铁匠们，一把好的冶金测温枪会是你最好的朋友。千万不要节省那一两千块钱（上万恶的X宝搜），因为这可以令你在尝试新钢材的制作时会少走很多弯路。确实，有经验的刀匠凭经验看炉焰和钢材的颜色就可以判断大概的温度，但这误差有可能相当大。假如你是为了面子，要证明自己多厉害而不用现代的仪器，那就是愚蠢。试想一下，现代的钢材如不锈钢、合金钢、高速钢等等，哪一个不是依赖现代设备冶炼出来的，那我们锻打的时候用到现代仪器不是理所当然吗？ 举个例子，本文 Ian 所采用的 304 和 80CRV2 钢， 304 的可锻温区是 （927°C - 1260°C），80CRV2 是 （850°C - 1050°C），大家明显可以看出不锈钢比高碳钢（弹簧钢）高出一截，两者同时可锻的温区是 （927°C - 1050°C）。Ian 原文里说用了煤和焦炭，炉子是挺简陋的，图也不足，虽然不肯定，基于不锈钢的锻打选用低温会比较好，我猜想他用的大概是 950°C - 1000°C 左右吧。猜想是猜想，一把测温枪、一支笔、一张纸就能很条理科学地把最佳温度给试出来。

好，温度的问题解决了，现在就要解决不锈钢高温表层氧化的问题。怎么解决呢？原帖中的步骤 1、2、3 给出了简单而有效的方法，我们不需要真空也不需要氩气。{:5_168:}

图 1. 我们准备钢材的时候，一定要将不锈钢和高碳钢的接合面打磨、清洗干净。打磨随便用什么工具都可以，低目数如 120、160 就可以。打磨后，接合面上不能有氧化物或其他杂质、油污，可以用丙酮清洗。

图 2.  图 3.  不锈钢和高碳钢的接合面上的所有缝都要焊接起来，焊的时候不能省，宁可焊成一坨坨的也不要虚焊，要保证”密不透风“，大家看原 图2，304 钢块和 80CRV2 钢块 的接合处总共有四条边要焊接，焊完三面之后，不要急着焊第四面，拿支 WD-40 （“上神油”），把润滑油喷洒渗透到 304 和 80CRV2 之间的缝里，然后才焊上最后一面，做到“四面包围”。把不锈钢和高碳钢的所有接缝焊死，是保证了加热和锻打（煅合）中空气无法进入，这就是一个十分巧妙的土法真空煅，WD-40 在高温中会碳化，然后会把接合面里那剩下的少量的空气给消耗尽。在高温中，只要焊接得好，不漏气，这个接合面是非常干净的，自然，不锈钢和高碳钢就能煅合！(注：WD-40 的选用是因为它的高渗透性，轻质稀薄，而且成分纯度高，再加上液体本身的张力，容易占据清空接合面。）(另外，钢块叠合时，一定要用虎钳等把钢块加压夹紧，钢块之间空气越多，越容易失败。）

噢，补充一下，这个巧妙的方法可以用于大部分的不锈钢，所有高碳钢，和一小部分合金钢。对于初学者，国外的刀匠们建议先用 304 练，因为它含镍，比其它不锈钢要软，容易打。至于高碳钢，找到什么就手的都可以试试，开始的时候找点含碳量低点的如 1080，65Mn 等等（记得不要懒，查一下要打的钢种的数据，尤其是温度）。

点评释疑 第1贴 完 {:5_148:}

duckbillclinton

点评释疑 2

之前的点评释疑 1 解述了不锈钢夹高碳钢手工制作中遇到的第一个难题， 煅合。 现在我们探讨一下另一个难题， 热处理。

众所周知，钢材在经过锻打处理之后内部都会有应力，同时金相组织也会不均匀。对于不锈钢，这衍生了两个问题：1. 金相组织不均匀，会导致防腐蚀性能下降； 2. 内部应力，会导致钢材产生裂纹。 所以，不锈钢在锻打之后，建议是先退火，把防腐蚀性恢复了、应力消除了，然后再进一步做热处理去达到需要的强度。一般来讲，300 系列不锈钢 （如本文的304），其防腐蚀性能受到的影响要比受到的应力影响要大，所以退火主要是恢复防锈性。而 400 系列不锈钢，其内部应力在锻打之后会变得相当严重，所以要尽快退火，防止裂纹。

对于本文所涉及到的不锈钢夹高碳钢制作，除了上述的考虑之外，我们还要同时考虑高碳钢的热处理。毕竟，两种钢材是煅合在一起了。对于高碳钢，同样会有内部应力和金相组织不均匀的问题。那么， 我们同时要热处理两种钢材，会不会有点复杂？ 未必会。这是因为，对于夹钢刀具的制作，我们重点考虑的是外柔内刚，刀身可以稍软、柔韧，刀刃则必须要有一定的硬度；同时，对于不锈钢夹高碳钢刀具，我们也要求刀身能够防锈，可以把刀具的日常维护大大降低。基于这些原因，不锈钢夹高碳钢的热处理的顺序和着重点会是：1. 退火，以不锈钢为考虑重点，用不锈钢的数据处理； 2. 淬火和回火，以高碳钢为考虑重点，用高碳钢的数据处理。（补充一下，基于不锈钢含有合金成分导致其可锻温区及熔点比高碳钢要高的原因，对不锈钢的退火，基本上会同时对高碳钢有类似的退火效应。对于淬火和回火，我们只关心高碳钢，不锈钢有没淬到无所谓。）

题外话： 有条件的刀匠（内地潮语是不是叫做狗大户啊，呵呵），淬火的同时，也可以考虑将深冷处理加入作为回火处理的其中一步骤（泡沫塑料盒子+热水瓶+液氮，泡刀，噢吔！）。具体就不说了，我对这方面的认识不够。（深冷处理其实是现在一些大的刀具厂对高碳钢刀具的常用处理手法。）

至于本文中 Ian 对其作品的热处理，他似乎用了取巧的方法，没有退火，只是正火两次，然后直接淬火、回火，凑巧的是，这对于本刀的制作，没有产生任何问题。为什么呢？ 其实， Ian 并没有太多地取巧，而且结果也并不是那么凑巧。他之所以能够这样处理，是因为他对 304、80CRV2 的热处理数据和工艺相当熟悉。他做的是把小刀，钢的尺寸和厚度不大，用燃气喷枪炉子正火两次，同样可以使钢材内部的晶粒细化，碳化物分布均匀化，去除内应力。对于他来讲，这比退火快捷。接下来，Ian 对刀的淬火用的是 80CRV2 的数据 （加热至 810 - 840°C) ，他只油淬了刀尖和刃，避开了大部分不锈钢刀身。 （另： 80CRV2 可以水淬，加热温度降为 780 - 810°C） 根据数据，刚淬完的 80CRV2 硬度可以达到 64 HRC。之后， 假如回火用 100°C，会维持 64 这个硬度，有点偏高。回火用 200°C，硬度降为 62 HRC。Ian 似乎是个硬度控，所以他挑了 180°C。估计这刀刃的硬度肯定不下 62 HRC，甚至有可能接近 63。

好了，热处理讲完了。接下来的点评释疑 3 我会讲一下其它的小细节。另外，本文所描述的不锈钢夹高碳钢手工制法只是国外高手常用的一种方法，其实还有其它的。本人所知的有三种，我斗胆将它们称为，

1. 焊接密封煅合法 （本文）；
2. 化学密封煅合法；
3. 包裹密封煅合法；

这三种方法除了经常用于不锈钢夹高碳钢的手工制作外，其还被广泛用于不锈大马士革钢的制作（您没看错，确实是全不锈钢手工锻制大马士革钢）。具体的制作方法，我将在DIY版另撰写一文详述。

还有要补充的是，本文所描述的不锈钢夹高碳钢煅合及热处理并非是最直接有效的方法，制刀大师 Murray Carter 有更加简洁高效的工艺。这些我将在以下这贴的更新中加入，敬请留意。

http://www.knifriend.com/forum.p ... 8403&extra=page%3D1


点评释疑 第2贴 完 {:5_148:}

duckbillclinton

点评释疑 3

懒了几天，今天终于有机会完成此帖了。点评一下 Ian 在做这把小刀时的小细节吧。

图10，Ian 用的氯化铁溶液比例是1：4 ，氯化铁溶于水后呈比较强酸性，浓度高时甚至可以腐蚀不锈钢，低浓度时对碳钢作用明显而对不锈钢作用有限。不锈夹钢锻打完，粗打磨后，泡氯化铁溶液能帮助确认夹钢是否制作成功和夹层是否均匀。氯化铁的使用比其它强酸方便，而且视觉效果比较好（黑白对比分明）。

图18，银锡焊丝填缝，有点牛刀杀鸡了，如果是厨刀，那是应该的，不会藏污垢，干净。这小刀嘛。。。

图21，Ian 用铜焊是因为省工省时，而且结合部位的强度高。用不锈钢焊条只能外面焊一圈，之后还要打磨，打磨过的接合部位强度肯定下降。铜焊嘛，只要烧熔了焊丝，液体的张力可以将螺帽和尾铁完全无缝接合，强度自然更高，也无需打磨接合处。


点评释疑 第3贴 完。全贴完。 {:5_153:}

对不锈夹钢有兴趣的朋友，也可以到 DIY 版看我的另一贴，

http://www.knifriend.com/forum.p ... 9846&extra=page%3D1

3315

楼主辛苦！学习！

peiday

楼主辛苦。。我是进来涨姿势的。

duckbillclinton

duckbillclinton 发表于 2013-9-3 22:44
本帖着重介绍的是不锈钢夹高碳钢的打造。对相当多的人来说，不要说不锈夹钢，就算是单纯的不锈钢手工锻打都 ...

班门弄斧了，欢迎懂冶金的刀友指正，谢谢

duckbillclinton

duckbillclinton 发表于 2013-9-3 22:44
本帖着重介绍的是不锈钢夹高碳钢的打造。对相当多的人来说，不要说不锈夹钢，就算是单纯的不锈钢手工锻打都 ...

点评释疑 第2贴 会讲一下热处理。第3贴，暂时未定。{:5_182:}

一个小胖子

夹钢的？

山城重工

我爷爷是铁匠，我从小看他打铁。
我个人观点如下：
1：刀柄后接是为了尾铁平面更好的紧密连接。
2：刀匠个人风格独特（我就爱好这一口）。{:5_180:}
3：此帖值得新手观看。
4：夹钢锻打火候不易掌握（明黄色左右开始锻打，稳准狠，力道适当，暗红色时停止锻打）。
5：夹钢水淬易开裂，最好用油淬。
6：回火是为了消除内应力。
不当之处请谅解。{:5_169:}

yj_knife

这是小刀不是餐厨刀具

老家雀

学习了

duckbillclinton

duckbillclinton 发表于 2013-9-3 22:45
点评释疑 2

之前的点评释疑 1 解述了不锈钢夹高碳钢手工制作中遇到的第一个难题， 煅合。 现 ...

9月7日更新，加入点评释疑 2。

duckbillclinton

duckbillclinton 发表于 2013-9-3 22:55
点评释疑 3

懒了几天，今天终于有机会完成此帖了。点评一下 Ian 在做这把小刀时的小细节吧。

全贴终于写完了，呵呵，欢迎指正。{:5_181:}

灭世

楼主解说费心了

激光猪

好贴子。。。

有一个ABS的MS刀匠，名叫burt foster，很擅长不锈钢和碳钢的锻合，他的网站：www.burtfoster.com