武侠世界，英雄出击，风驰电掣。 剑起落，瞬间杀人。 古代的刀剑真能斩铁如泥吗？ 它是如何完成的？ 让我们走进这把剑，看看它的微观世界里到底隐藏着什么秘密！
影响刀剑性能的一对孪生兄弟“马氏体”和“奥氏体”
马氏体和奥氏体是钢内部的两种晶体结构。 将钢（中碳和高碳）加热到一定温度并快速冷却（淬火）通常会产生马氏体。 马氏体内部结构稳定，使剑更坚硬、更锋利。
马氏体转变速度极快。 淬火瞬间，体积膨胀，钢内部会形成较大的内应力。 因此，淬火后必须及时回火，防止因应力而开裂。 由于淬火工艺难以控制，许多淬火工艺在淬火后获得过量的马氏体，然后通过回火降低马氏体含量，直至获得合适的性能。
马氏体具有较高的强度和硬度钢材内应力消除钢材内应力消除，但韧性较差，具有硬而脆的特点。 因此，要想提高淬火钢的塑性和韧性，就必须提高回火温度，牺牲部分强度来换取韧性。
奥氏体是碳在γ-Fe（温度在910°C至1390°C之间的纯铁）中的非磁性固溶体。 它是钢的层状显微组织。 奥氏体的晶体结构为面心立方（fcc）。
奥氏体塑性好，强度低，有一定的韧性，易于加工成型。 因此，钢锭、钢坯和钢材一般加热到1100℃以上奥氏体化温度，然后锻造、轧制、塑性加工成材料或零件。
奥氏体不具有铁磁性，因此奥氏体钢可作为无磁钢。 然而，特殊成分的Fe-Ni软磁合金也具有奥氏体结构，但具有铁磁性。
奥氏体导热性差，因此厚钢件在热处理时应缓慢冷却和加热，以减少温差热应力，避免开裂。
为什么剑需要折叠和锻造？ 重点是什么？
折叠锻造是一种手工锤锻方法。 常见的方法有：群打、流水、旋焊、马齿等。锻造剑表面常呈现花纹，是折锻层的外露。 。
刀剑采用折锻法制造。 一方面是锻造出钢材中的杂质，提高剑的质量； 另一方面，它可以将几种不同软硬的钢材锻造在一起，使制成的剑既具有硬度又具有韧性。 后来，随着技术的进步，人们逐渐掌握了利用不同锻造方法获得不同花纹的技术，从而使花纹钢刀片制作技术得到发展和完善。
坩埚炼钢法
坩埚钢是采用坩埚炼钢法冶炼的钢。 坩埚炼钢法是指在石墨粘土坩埚中将金属材料熔化成钢水的方法。 坩埚法是人类历史上第一种生产钢水的方法。 但产量极小，成本较高。 19世纪末电弧炉炼钢发明后，逐渐占据一席之地。
1742年，英国人亨茨曼（B.）将渗碳铁切成小块，放入封闭的粘土坩埚中。 加热坩埚外部，铁继续吸收石墨中的碳，熔化成高碳钢水，铸成小钢锭，然后锻造成所需形状。
通常铸钢锭很硬，锤击后不会有凹痕。 因此，需要用含有铁屑或铁矿石粉的特殊粘土混合物覆盖，以使钢锭表面脱碳。 这个过程也称为退火和球化，使钢筋变得有延展性和韧性。
渗碳体或碳化晶体非常坚硬，耐酸，抛光后会呈现白色或银色。 相比之下，珠光体由腐蚀成黑色的粘合金属组成。
重新认识淬火
淬火是将钢加热到临界温度以上，保温一段时间，使其完全或部分奥氏体化，然后以大于临界冷却速度的冷却速度快速冷却，使其发生马氏体化的金属热处理工艺。转型。 常用的淬火介质有盐水、水、矿物油、空气等。
淬火的目的是使过冷奥氏体转变为马氏体或贝氏体，获得马氏体或贝氏体组织，然后结合不同温度的回火，大大提高钢的刚性、硬度和耐磨性。 抗力、疲劳强度和韧性等。
淬火还可以改善某些特殊钢的材料性能或化学性能，如提高不锈钢的耐蚀性、增加磁钢的永磁性能等。
淬火后回火
回火是将淬火后的钢重新加热到低于下临界温度Ac1（加热时珠光体转变为奥氏体的起始温度）的适当温度，保温后在空气、水、油等介质中冷却在一段时间内。 金属热处理工艺。 淬火后的工件应及时回火。 只有通过淬火和回火的结合才能获得所需的力学性能。
回火可以减少或消除淬火钢件中的内应力，或降低其硬度和强度，以提高其塑性或韧性，防止钢件变形甚至开裂。 它还可以提高结构稳定性，确保钢材在以后的使用过程中不再变形，保持工件的几何尺寸和性能稳定。
