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標題: 為什么古代的刀匠大多在夜里給刀劍淬火？ [打印本頁]
作者: 張麻子 時間: 2018-6-2 13:13
標題: 為什么古代的刀匠大多在夜里給刀劍淬火？
說起古代中國的制刀工藝，十分值得推崇，制刀的故事更是流傳至今，而且對于制刀細節描述得也是生動形象，尤其是講到刀劍最后的熱處理，更是神秘萬分，必定有個感人的故事，不過多有雷同：
無非是有個天下無雙的刀匠，選了個伸手不見五指的月黑風高夜，干柴烈火，前推后鼓，噼噼啪啪，激戰大半夜，興致正酣……
沒錯，這個古代刀匠只在月黑風高夜里干的“勾當”就是淬火。
但古代刀匠干這事為什么只選在黑夜里進行呢？難道，有什么東西是我們在白天不能看到的？
事實確實是這樣。
今夜，我就在這里試著作個解釋，難免多有錯漏，請各位多加指正。
1、下面是一把完成的刀胚，在爐子里燒得通紅，一段時間后會略帶橙色，拿出，在黑暗中靜置；
2、由于刀尖較薄，從圖 1開始，就已經開始冷卻，顏色漸漸變暗。刀莖位置也是同理。不過比刀尖冷卻得慢點。刀背因為是最厚的，所以還是顏色光亮；
3、冷卻繼續進行，按理說，再有一點時間，全刀應該是冷卻成下圖的樣子 （注意，下面是圖8）；
可事實卻不是這樣 ，刀尖在冷卻過程中，忽然出現了顏色略淺的亮斑（圖 3）；
4、冷卻繼續，此時，刀莖和刀尾同樣也出現了亮斑，且刀兩頭異常的光斑不斷擴大，形成了一個大圈圈；
5、接著觀察，亮斑形成的圈開始變小，刀的外圍也變得更亮；
6、然后，圈圈越來越小，刀尖開始再次變暗，表明刀尖的冷卻過程重新繼續；
7、圈圈合攏，刀背形成一個暗黑的半圓，它的溫度低于周圍；
8、忽然，刀背上那個半圓暗黑區消失了，整個刀背變得光亮，同時，刀尖，刀莖和刀尾部分因為冷卻的關系，變成暗黑了；
冷卻依然延續，此時，已經再沒有新的亮斑生成了，刀胚慢慢變暗，逐漸消失在黑暗中；
上面這10張照片，每幀的間隔是5秒……在這短短不到一分鐘的時間里，我們見證了鋼材極其特殊的“再輝現象”。
圖 1，為剛出爐的碳鋼刀胚，其仍處于高溫，即純奧氏體狀態。
圖 2，由于刀尖、刀莖、刀尾較薄，所以其溫度下降得快，顏色迅速變暗。
圖 3，當溫度進一步下降時，刀尖、刀莖、刀尾位置首先達到了臨界溫度的上限，里面的奧氏體開始轉變成珠光體。這個過程會導致相變潛熱的釋放，從而導致這些部位回溫，出現亮斑。
圖 4 - 7，由于刀背比較厚，降溫較慢 (尚未達到臨界溫度)，所以刀尖、刀尾部分的回溫亮斑對其產生了圍攻之勢，形成了半圈狀。
圖 8，當刀背也降到臨界溫度上限時，相變潛熱的釋放令整個刀背變得光亮。
圖 9 - 10，當刀背里余下的奧氏體的相變完成后，臨界溫度下限已經達到，刀胚以恒定幅度繼續冷卻，逐漸變暗，消失在黑夜中。
這種現象速度之快，加上白天可見光的干擾，導致鋼材表面顏色變化不明顯，所以，我們才不得不在黑暗中進行觀察。然后，通過其暗影的變化，由此來掌握淬火過程。
但是，經驗告訴我們，如果鋼材以很高的溫度來淬火，很容易產生淬裂；另一方面，淬火溫度如果太低，則不能達到機械性能的要求。所以，最佳的淬火溫度應該是略高于臨界溫度就可以了。
那我們如何才能獲得略高于鋼材臨界溫度的淬火溫度呢？
細心的造友在看完10幅插圖的解釋之后，大概已經猜到方法。
其實鋼材的慢速加熱和慢速冷卻，其微觀結構的變化、熱量的吸收釋放、外表的顏色變化是一致的，只不過，加熱的過程是冷卻的反過程。
插圖中，慢速冷卻的刀胚經歷了鋼材臨界溫度的上限和下限，其變化在黑暗中清晰可見。換言之，只憑看刀胚表面的亮斑及暗影的變化和移動，我們可以迅速地知道鋼體是處在臨界溫度之上（圖 1，2），之中（圖 3 - 8），還是之下（圖 9 - 10）。
回到主題，古代的刀匠在白天鍛打好刀胚之后，會把刀胚先在空氣中慢慢冷卻（正火）或者塞進草木灰中退火，這其實是為了晚上的淬火作準備。
夜幕降臨之后，刀匠升爐，把爐火調整到不快不慢，然后把刀胚塞進燃燒的木碳中，緩緩加熱，然后細心觀察露出的刀尾、刀莖部分的顏色變化，這些部分隨著溫度的升高，顏色逐漸由暗紅色轉至紅色，鋼的亮度同時也逐漸增加……
忽然，當鋼體被加熱到了臨界溫度的下限，這時，一部分珠光體開始向奧氏體轉換，需要更多熱能，導致鋼體表面出現溫度的不均勻。所以，刀莖、刀尾部分就出現了一道不容易察覺的暗影。
由于刀體有厚薄長短，加熱時，暗影不斷移動著，然后，刀體達到了臨界溫度的上限，暗影就會消失，此時的鋼體已經帶著亮紅色，刀匠稍稍等了一下，將刀胚取出，然后放入冷水中淬火……大功告成！（后面當然還要回一下火。）
（轉）作者：爽爽開大車
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作者: threetigher 時間: 2018-6-2 13:46
漲姿勢了
作者: shentu 時間: 2018-6-2 13:55
然而配的動圖卻是日本的武士刀。。。。
作者: 所羅門_x 時間: 2018-6-2 14:07
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呵呵，就是
作者: k-xiangang 時間: 2018-6-2 15:32
淬火溫度靠眼睛觀察，因此選擇晚上。
作者: liuyong453 時間: 2018-6-2 15:48
能將熱處理寫成這樣，LZ覺得是一代高人。
作者: crz222 時間: 2018-6-2 15:55
那么粗的木頭一下就砍了。。。。
作者: oldpipe 時間: 2018-6-2 16:13
很有工匠精神。
作者: 芒果DA 時間: 2018-6-2 16:40
7 x9 c% A; a/ l* f+ ^& c唐刀吧% l# C; z0 n' z/ r8 x+ w9 n
作者: 狙擊手 時間: 2018-6-2 22:38
科普一下，武士刀就是唐刀的日本山寨版，并且是工藝性最差的哪種。
; f' F; g7 M6 v/ @: p ?/ \砍草席是刀具業的一種評價方式，一個草席相當于一個人體。
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+ S9 Y4 {* M+ _( t8 x其實，看到這個文章很久了，但心里久久不能平靜。; V* V; J8 a' }. O
正如以前發貼問剛玉砂輪的法蘭螺絲的擰緊力矩，書籍上都是適當的擰緊，不知道適當是多么寬宏大量，一個瘦小的人和一個三百斤大漢的適當的力量可能差幾倍以上，還沒算小個子女士的力量差。: i. R( i x4 W4 J; O
古人沒有測量儀器，想出這勞心費力方法是不得已的智慧。
( O- ]- b) Z+ U0 [( y2 @3 x現在只了解就行，不必刻意模仿。: B; d3 p- |/ f2 A7 u
要用古人的智慧和現代科技技術結合起來才會進步更快。
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作者: loveskycc 時間: 2018-6-2 22:54
長見識了
作者: 一蓑煙_fCqkC 時間: 2018-6-3 08:13
要用古人的智慧和現代科技技術結合起來才會進步更快。
作者: 天天天藍_ 時間: 2018-6-3 08:59
有道理，古代無法測溫，全靠師傅們的一雙法眼
作者: 九月911 時間: 2018-6-3 09:17
相體的轉變生動形象，頂一個
作者: yzghsx 時間: 2018-6-3 20:37
學習了
作者: 琛富機械 時間: 2018-6-3 21:44
學習了，漲了不少見識
作者: 遠祥 時間: 2018-6-4 07:23
淬火后緩慢冷卻的方法不就是正火嗎～
作者: 蘇醒的棉花糖 時間: 2018-6-4 08:02
這個學問就有點大了去了
作者: 轉角遇見 時間: 2018-6-4 08:10
寫的挺好的，觀察細致，可以發現問題然后通過所學的知識解決。厲害
作者: 煙雨迷蒙 時間: 2018-6-4 09:11
最后一張動圖是在作弊。斷口明顯不是削的位置。
作者: 藍色格 時間: 2018-6-4 13:36
來長長見識
作者: 24271081 時間: 2018-6-4 16:09
厲害了，小的時候，家里就是手工作坊，經常拉風箱給煤炭送風，老爸則是看著刀體的顏色，進行淬火處理、用的是水。看到這貼想起小時候。
作者: 醉酒成夢 時間: 2018-6-5 08:57
謝謝
作者: jesse_zjh 時間: 2018-6-5 09:00
漲姿勢了。把熱處理描述的這么形象，佩服啊佩服！
作者: jiangsuwanhua 時間: 2018-6-5 09:09
漲知識了，一直以為是因為煙的問題才晚上淬火
作者: 湖泊凌 時間: 2018-6-5 09:18
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好技術失傳了，被鬼子學到了。
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作者: 凱南機械鼠 時間: 2018-6-5 10:17
狙擊手 發表于 2018-6-2 22:38
$ `; A2 @( S: c* h+ H l. {科普一下，武士刀就是唐刀的日本山寨版，并且是工藝性最差的哪種。7 K& Y6 g" M' s; V1 t9 a$ _
砍草席是刀具業的一種評價方式，一個草 ...
6 c! ]) @+ b- Z$ S; ~”古人沒有測量儀器，想出這勞心費力方法是不得已的智慧。”- F3 A# u! t& ~
9 g+ T5 H* ]0 f- b C說的很有道理，同意層主觀點。很有深度的評論。$ H: }4 V! E& ~. }/ g
作者: 冬樹 時間: 2018-6-5 15:34
講真，第一次看到這么形象的金屬相變知識
作者: 行天下 時間: 2018-6-5 17:26
漲見識
作者: 3983596 時間: 2018-9-1 15:35
大馬士革刀
作者: 技工lm 時間: 2019-1-14 09:55
經驗就是對規律的深入分析和時機掌控！
作者: 品茶論劍 時間: 2020-12-29 13:21
第一次看到這么形象的金屬相變知識
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