Innehåll
Noblie: Den här plattformen vänder sig till samlare, entusiaster och proffs och uppmuntrar deras deltagande i anpassade knivar gemenskap och utforskning av det omfattande knivuniversumet, med särskilt fokus på konsten och vetenskapen om värmebehandling.
Värmebehandling är en kontrollerad process som används för att förändra en metalls fysikaliska och ibland kemiska egenskaper. Denna process går ut på att värma metallen till en viss temperatur, hålla den vid den temperaturen under en viss period och sedan kyla ner den, antingen snabbt eller långsamt. Det primära syftet är att förbättra metallens mekaniska egenskaper, vilket gör den starkare, mer hållbar eller mer flexibel, beroende på önskat resultat. Vanliga värmebehandlingsprocesser inkluderar härdning, härdning och glödgning, var och en skräddarsydd för att uppnå specifika egenskaper hos metallen såsom ökad hårdhet, förbättrad elasticitet eller förbättrad motståndskraft mot slitage.
Värmebehandling är en oumbärlig process som förvandlar ett blad från ett mjukt metallstycke till ett härdat stål med rätt styrka och flexibilitet. Korrekt värmebehandling ger den färdiga produktens nödvändiga prestandaegenskaper. Flera egenskaper kan ändras eller förbättras via värmebehandling: olika procedurer kan öka hårdhet av stål, minskar sprödheten och eliminerar stress eller föroreningar i metallen.
De primära stegen är austenitisering (uppvärmning av stålet till en specifik temperatur), härdning (snabb kylning av stålet) och anlöpning (återvärmning till en lägre temperatur för att uppnå önskade egenskaper).
Under värmebehandlingen värms metall upp till en kritisk temperatur och kyls sedan ned för att ändra dess struktur och ge några önskvärda egenskaper, så att den färdiga produkten har den perfekta balansen mellan hårdhet och plasticitet. Den exakta omfattningen av hårdhet som behövs för ett blad beror på om knivens avsedda syfte. Metall måste vara tillräckligt hårt för att hålla en kant bra, men ändå flexibel nog att tåla intensiv eller till och med tuff användning. Följaktligen kommer hela proceduren, och anlöpningstemperaturen i synnerhet, att vara olika i varje särskilt fall, beroende på den hårdhetsnivå som önskas i det färdiga bladet.
När det har härdat kommer stålet inte att vara lika bearbetbart som tidigare. Det blir svårare att fila och slipa bladet efter värmebehandlingen, så endast mindre efterbehandlingspolish tillsätts efteråt. Därför innan värme behandling sätta avfasningen på bladet och få ytan till sin föredragna finish.
Förbered de nödvändiga verktygen:
Vanligtvis inkluderar värmebehandling fyra steg, som är:
Smidesprocessen medför mycket skevhet i metall; i synnerhet får det karbiderna att klumpas ihop. Sådant stål kommer inte att vara tillräckligt hårt och starkt för att behålla en kant ordentligt. Det första steget i värmebehandlingen, som är härdning, krävs för att återskapa ett enhetligt tillstånd i metallen för att göra den stark och bearbetbar.
Under härdningsfasen värms stålet till en kritisk temperatur på cirka 1600 till 1750°F, eller till och med 1900°F (ungefär 871 till 954°C, eller till och med 1038°C), beroende på vilken typ av stål som ska kyldes sedan snabbt (släckt). Du kan använda olika värmekällor för att värma ditt blad till en kritisk temperatur. Om du använder en ficklampa, se till att du inte fokuserar bara på ena sidan, kom ihåg att rotera din metall regelbundet över lågan. Du kan bedöma rätt temperatur med en magnet: stål förlorar sin magnetism vid cirka 1425°F (cirka 774°C), så när det väl är icke-magnetisk; det betyder att du nästan har nått punkten. Värm stålet lite mer och du bör vara vid rätt värmepunkt.
Släckning eller kylning krävs för att förvandlas snabbt metallens kristallstruktur från austenit till martensit. Martensit är ett mycket hårt ståltillstånd som är målet för denna fas. När stålet kyls snabbt efter härdning omvandlas molekylstrukturen till en finkornig struktur med högsta möjliga hårdhet.
Förbered en oljesläckningstank med lock. Ogiftig mineralolja eller olja av livsmedelskvalitet kommer att fungera bra för en amatör. Det är bättre att förvärma oljan till 120°F (49°C) grader. Du kan också värma upp din olja genom att värma en bit stål och doppa den i oljan innan du släcker den. Var försiktig när du värmer oljan – den är brandfarlig och kan orsaka brännskador.
När oljan har förvärmts till önskad temperatur och bladet har nått icke-magnetisk status, utför härdningen. Gör det så snabbt som möjligt efter att du tagit bort bladet från smedjan, utan att låta det svalna. Det rekommenderas starkt att du använder svetshandskar och långhandstång under denna fas. Ta bladet och sänk det snabbt i oljetanken. Flytta den framåt och bakåt för att förhindra bildning av luftbubblor runt stålet. Lägg sedan bladet på regulatorblocket nedsänkt i oljetanken - det kommer att säkerställa att båda sidorna av bladet kyls jämnt.
Vänta cirka 10 till 15 sekunder, och då ta ut bladet ur tanken. Du kan kontrollera bladets hårdhet genom att skrapa över stålet med en fil. Istället för att använda en Rockwell Hardness-maskin (som kan vara för dyr för en hobbyknivmakare), kan du använda filverktyg eller till och med en uppsättning filer med sekventiellt markerad hårdhet. Efter att ha tagit bort bladet från oljetanken, prova varje fil tills en pickar i stålet. Även om den inte ger dig den exakta hårdheten, kommer denna metod att låta dig veta i vilket hårdhetsintervall ditt blad ligger.
Efter härdningen blir stålet mycket hårdare, men också sprödare: det kan splittras som glas om det tappas. Det måste härdas innan användning. Ett korrekt härdat blad kommer att hålla en kant samtidigt som det behåller styrka och plasticitet.
Glödgning eller härdning av stålet innebär att det värms upp till en icke-kritisk temperatur (cirka 400°F eller ungefär 204°C) för att mjuka upp metallen något och lindra uppbyggda spänningar. En mängd olika utrustningar, inklusive en vanlig köksugn, kan användas för detta ändamål. Det är avgörande att ge en rimlig tid efter härdning (minst en timme eller så): bladet bör kylas ner till rumstemperatur innan anlöpning. Detta krävs för korrekt omvandling till martensit, därav för härdningsegenskaperna och kvaliteten på slutprodukten. Glödgningsproceduren tar bort spänningarna och inducerar plasticitet för att göra stålet hållbart och kan motstå påfrestningar under drift. Stålet sänks från högsta hårdhet till rätt hårdhet för en optimal balans mellan egghållning, slipbarhet och seghet.
Värm upp bladet igen, denna gång till 400°F (cirka 204°C), låt det sedan svalna mycket långsamt i fyra eller fler timmar. Du kan lämna bladet i smedjan (eller i ugnen) efter att ha stängt av det. En alternativ process involverar två entimmescykler, som låter bladet svalna mellan varje.
Det finns flera alternativ under detta steg, beroende på vilken hårdhetsnivå som önskas i bladet. Olika hårdhetsnivåer kan uppnås genom att variera temperaturen under glödgningssteget. Anlöpning i 2 timmar vid 350°F (cirka 177°C) kan resultera i hårdhet så hög som 63 HRC medan anlöpning vid 660°F (cirka 349°C) kommer att få ditt blad till cirka 53 HRC. Kompromissen mellan hårdhet och seghet måste beaktas: en högre anlöpningstemperatur kommer att ge ett mjukare stål med högre seghet, medan en lägre anlöpningstemperatur ger ett hårdare och sprödare stål. Valet beror på det avsedda syftet med din kniv: till exempel en överlevnadskniv som är avsedd att vara robust maj härdas vid den högsta temperaturen på 660°F (cirka 349°C) för att göra den mycket tuff och klara tuff hantering. Tvärtom, om en vass och fjädrande kant förväntas vara forte av kniven medan segheten kan äventyras (till exempel för ett fint kirurgiskt instrument), ett sådant blad kan härdas vid låg temperatur för maximal hårdhet.
Efter att ha slutfört de tre stegen av värmebehandling, är allt som återstår att göra att slipa bort all skala som kan ha samlats på bladet. Använd en bandslipmaskin med ett fint slipmedel för att rengör noggrant bladets yta tills den är helt ren. Sedan kan du applicera ytterligare en fas, om så önskas, och applicera ett fint korn för slutlig skärpning och polering.
Videokredit: Outdors55
Värmebehandling förfinar stålets struktur och förbättrar dess egenskaper som hårdhet, seghet och slitstyrka. Denna process säkerställer att en kniv kan bibehålla en vass egg, motstå skador och ha en längre livslängd.
Släckning kyler snabbt stålet från dess austenitiserande temperatur och bildar en hård men spröd struktur. Det specifika medium som används för härdning (vatten, olja, luft) kan påverka stålets slutliga egenskaper.
Temperering görs för att minska sprödheten som induceras av härdning. Det gör att stålet kan uppnå en balans mellan hårdhet och seghet.
Nej. Olika stålkompositioner kräver specifika värmebehandlingsprocesser för att optimera deras egenskaper. Faktorer som uppvärmningstemperaturer, nedkylningshastigheter och anlöpningstider måste justeras därefter.
Differentiell värmebehandling innebär att olika områden av ett blad behandlas till olika hårdhetsnivåer. Detta kan skapa ett blad med en hård egg för skärpa och en mjukare ryggrad för flexibilitet.
Indirekt, ja. Även om det primära syftet med värmebehandling inte är att förbättra korrosionsbeständigheten, kan vissa processer påverka stålets mikrostruktur, vilket kan påverka dess motståndskraft mot rost och korrosion.
I den stora världen av blad står värmebehandling som en avgörande process som definierar själva kärnan i en knivs prestanda. Det handlar inte bara om att forma metall; det handlar om att förfina och optimera det för uppgifter som sträcker sig från vardaglig skivning till specialiserat hantverk. Genom värmebehandling förvandlas ett enkelt stycke stål till ett spänstigt, skarpt och hållbart verktyg, som förkroppsligar den känsliga balansen mellan hårdhet och flexibilitet. För kniventusiaster fördjupar förståelsen av denna process deras uppskattning för konsten och vetenskapen om bladtillverkning. Oavsett om du väljer en kniv för ditt kök, din verkstad eller dina utomhusäventyr, säkerställer att du inser betydelsen av värmebehandling att du kommer att värdera inte bara bladets egg utan också resan det tog för att uppnå dess förträfflighet. Kom ihåg att ett blads själ är inte bara smidd av dess tillverkare, utan det härdas också av eld.
Författare: Aleks Nemtcev | Anslut med mig på LinkedIn
Referenser:
Mycket intressant.
Utmärkt undervisning, mycket användbar för alla som börjar eller vill lära sig om denna underbara konst. TACK!
Mycket intressant och informativt, och även korrekt, tack.
Klart och bra — men använde Celsius för 2x helvetet.
OK. Information uppdaterad.
Utmärkt presentation av rutinerna.