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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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發表于 2018-6-2 13:13:52
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