今日特来锻铁,不欲假他人之手,乃欲测试一下工艺改进能否有成效。
刀条锻打成型之后,按昨日所见流程,接下来,应是退火,既,把刀条再加热到微微发软的程度,然后进行长时间保温,使软化的刀条缓缓“流动”,以均匀材质。
退火过程,要通体加热,要里外加热充分,且温度不可过高,若温度过高,刀条就太软,放着会微微形变,过犹不及。
故,退火时加热的温度,应略低于锻打时加热的温度。
当保温的火柜布置好,李孟羲是按昨日铁匠所用的方法,用一些将要烧尽的木炭铺到火柜里,然后刀放进去之后,再盖上了一层炭,此处改进的在于,李孟羲给火柜加了盖子,并拿泥糊上了。
有了盖子密封,保温效果会更好。
此时,李孟羲想到一个问题。
关于渗碳脱碳的问题,已知炭火是既能给生铁脱碳,同时又能给熟铁渗碳,那么已经渗好炭的刀条放火柜里加热,表面炭含量会不会降低?
大概是,极可能降低,毕竟退火需要长时间保温,刀条需要长时间维持着高温,高温状态下,炭是会燃烧的。
刀条内部还好,刀条内部接触不到空气,炭不会丢失太严重,可表层长处于时间高温之下,炭大概会大量消耗。
表层少了炭,会造成,刀剑表面的硬度下降。
想到这里,李孟羲不由皱眉,若是刀剑,刀剑那么宽厚的体量,表面少一些炭无妨,对整体的影响不大,可放在别处,比如铠甲,比如甲片之上,甲片薄薄的一点,要是表层的炭丢失了,那对甲片整体强度的影响就太大了。
要解决此难题,或许有方法,既然长时间加热容易使炭丢失,那索性,就减少加热,比如冷锻,直接拿锤子砸,当能有效降低甲片中炭的流失,这或就说明了,为何冷锻甲性能会极其优异。
热处理难免要加热,加热难免要改变炭含量,甲片可用冷锻,刀剑或许也能补救,将刀剑放在充满炭但是没有氧的地方加热,这样,刀剑会吸收炭,但同时,刀剑中的炭不会燃烧也就不会丢失,这就把刀剑表层损失的炭补回来了。
可,不加热又能补炭的方法,这种两全其美的方法,会是什么?
想来想去,避免燃烧或许用隔绝氧气的方法,既,跟闷窑一样,把刀剑和炭放到一起,然后完全密封起来。
早些时日闷窑烧炭的情景李孟羲还历历在目,当时窑一打开,满窑都是炭,乌漆麻黑的,炭灰飘散的满窑都是。
灵感来的如此巧妙,李孟羲眼睛亮了,妙啊!闷窑之时,炭的微小颗粒飞的到处都是,而窑中又是缺氧环境,不正好利于渗碳?
明了了,渗碳可以结合热处理最后一步,将淬火过后的刀剑放到窑里,然后点火,再封窑,窑中的温度,是远低于冶铁的温度的,这正好,温度恰适合回火,既批量回了火,又批量渗了炭,简直绝妙。
不仅如此,甲片也可以此种方法渗碳。
若再考虑到闷窑之时若用木头,木头含杂质多,可以用精致木炭来闷炭,将能进一步提高刀剑质量。
只待一试。
烧窑损耗又大,若要用闷窑法热处理,为降低成本,势必要将大量刀具几百件几百件的丢到窑里,以此来降低成本。
想及此,李孟羲觉得,回火工序可以直接省了,直接把淬好火的剑直接丢窑里封窑闷一段时间,这简直是工业化的回火方式。
——
一段时间后,退火结束,打开火柜,一片热气扑面而来,柜中的炭已经烧成了一层白灰,火早就灭了。
退火完成了。李孟羲此时想起,退火这个工序,难的是长久保温,长久保温又不至于过于灼热,土窑不恰是绝好的所在?
土窑里,温度均匀,且保温效果绝佳,一窑同时可以放几百支剑,不远比人工来的高效。
回火可以用窑,退火也完全可以。
而退火温度较回火温度高的多,这便需要制作温度不同的窑。
而如何控制窑温,暂无头绪。
无论如何,用窑进行热处理是强大的工业化热处理技术,潜力无穷。
拿火钳把小小的刀具从里边取出来,刀具已经凉了,退火的效果从外边也看不出区别,翻来覆去把刀看了又看,李孟羲抬头对关羽道,“接下来该是,正火,半热不热。”
若是熟练匠人,能完美的把控火候,刀条加热成什么颜色刚刚好,一眼就能把控准。
可关羽也好,李孟羲也好,虽说道理全通,但实际经验一点也无。
正火流程,只知温度比退火略低,可低上多少,不晓得。
关羽小心翼翼的把小刀夹着在火上缭来缭去,李孟羲在边瞅着。
片刻之后,关羽将刀条夹起给李孟羲看,“瞅瞅,成不成?”关羽眯着眼问。
李孟羲随意看了一眼,“成了吧?”
正火流程乃是,将刀条加热至一个不高不低的温度,放到空气中不快不慢的降温,使刀形成不大不小的晶体,优化整体晶体结构。
所以,加热定要充分。
可是,碳火加热的方式,注定了热从外向里传导,注定里边较表层温度低,注定内部晶体优化的不够好。
除非有一种能将铁里外同步加热的高级手段,比如——磁加热。
什么磁感线,电磁炉,电水壶之类的原理。
磁加热可以里外通透,效果一定比碳火加热要好的多。
而磁加热,想来得先有磁铁,得有电流,然后才能考虑。
空气中降温速度很快,三两分钟,小刀变凉了,正火结束。
第三步,淬火。
李孟羲将早准备好的一些尿和一些油脂拿了过来。
两支竹筒一支里是马尿,一只里装的膏状的牛油,虽知马尿和油脂淬火很好,更详细的却不知道了,也不知是先用马尿还是先用油脂。
还有,覆土烧刃,乃是以黄泥封住刀身独留刃口在外,然后只淬火刀刃部分。
关羽随意找了一些黄泥给糊上去,糊的狗啃一样,参差不齐。
李孟羲见状,“何不用木条来涂,也好整齐一点。”
关羽瞅了瞅的乱七八糟的刀条,又抬头看了李孟羲一眼,咕哝道,“何不早说?”
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