张麻子 发表于 2018-6-2 13:13:52

为什么古代的刀匠大多在夜里给刀剑淬火?

说起古代中国的制刀工艺,十分值得推崇,制刀的故事更是流传至今,而且对于制刀细节描述得也是生动形象,尤其是讲到刀剑最后的热处理,更是神秘万分,必定有个感人的故事,不过多有雷同:无非是有个天下无双的刀匠,选了个伸手不见五指的月黑风高夜,干柴烈火,前推后鼓,噼噼啪啪,激战大半夜,兴致正酣……http://5b0988e595225.cdn.sohucs.com/images/20180531/e8398f8967534d22a4b6b54d6fd7361b.jpeg没错,这个古代刀匠只在月黑风高夜里干的“勾当”就是淬火。但古代刀匠干这事为什么只选在黑夜里进行呢?难道,有什么东西是我们在白天不能看到的?事实确实是这样。今夜,我就在这里试着作个解释,难免多有错漏,请各位多加指正。1、下面是一把完成的刀胚,在炉子里烧得通红,一段时间后会略带橙色,拿出,在黑暗中静置;http://5b0988e595225.cdn.sohucs.com/images/20180531/9f7c770ad3054055ae5d218cf717e78f.jpeg2、由于刀尖较薄,从图 1开始,就已经开始冷却,颜色渐渐变暗。刀茎位置也是同理。不过比刀尖冷却得慢点。刀背因为是最厚的,所以还是颜色光亮;http://5b0988e595225.cdn.sohucs.com/images/20180531/8dcf3e7950464f0c88971199b1456678.jpeg3、冷却继续进行,按理说,再有一点时间,全刀应该是冷却成下图的样子 (注意,下面是图8);http://5b0988e595225.cdn.sohucs.com/images/20180531/0287645ed1fb40ed8ff22f6521361e9f.jpeg可事实却不是这样 ,刀尖在冷却过程中,忽然出现了颜色略浅的亮斑(图 3);http://5b0988e595225.cdn.sohucs.com/images/20180531/2bd56c53e7574220a3f28f1700f9a69e.jpeg4、冷却继续,此时,刀茎和刀尾同样也出现了亮斑,且刀两头异常的光斑不断扩大,形成了一个大圈圈;http://5b0988e595225.cdn.sohucs.com/images/20180531/40a486a20aa4484093b0388b5491b757.jpeg5、接着观察,亮斑形成的圈开始变小,刀的外围也变得更亮;6、然后,圈圈越来越小,刀尖开始再次变暗,表明刀尖的冷却过程重新继续;http://5b0988e595225.cdn.sohucs.com/images/20180531/c10072ee6b8e457e8f0efeec1664c915.jpeg7、圈圈合拢,刀背形成一个暗黑的半圆,它的温度低于周围;http://5b0988e595225.cdn.sohucs.com/images/20180531/f7521f14708846769f2c83df19e57b59.jpeg8、忽然,刀背上那个半圆暗黑区消失了,整个刀背变得光亮,同时,刀尖,刀茎和刀尾部分因为冷却的关系,变成暗黑了;http://5b0988e595225.cdn.sohucs.com/images/20180531/75511682131f4679ba2c29a0581280a9.jpeg冷却依然延续,此时,已经再没有新的亮斑生成了,刀胚慢慢变暗,逐渐消失在黑暗中;http://5b0988e595225.cdn.sohucs.com/images/20180531/0718f0adc2d44a9da6c91120975a4e3a.jpeghttp://5b0988e595225.cdn.sohucs.com/images/20180531/a8160c4494124a599d716b41678e1e6f.jpeg上面这10张照片,每帧的间隔是5秒……在这短短不到一分钟的时间里,我们见证了钢材极其特殊的“再辉现象”。图 1,为刚出炉的碳钢刀胚,其仍处于高温,即纯奥氏体状态。图 2,由于刀尖、刀茎、刀尾较薄,所以其温度下降得快,颜色迅速变暗。图 3,当温度进一步下降时,刀尖、刀茎、刀尾位置首先达到了临界温度的上限,里面的奥氏体开始转变成珠光体。这个过程会导致相变潜热的释放,从而导致这些部位回温,出现亮斑。图 4 - 7,由于刀背比较厚,降温较慢 (尚未达到临界温度),所以刀尖、刀尾部分的回温亮斑对其产生了围攻之势,形成了半圈状。图 8,当刀背也降到临界温度上限时,相变潜热的释放令整个刀背变得光亮。图 9 - 10,当刀背里余下的奥氏体的相变完成后,临界温度下限已经达到,刀胚以恒定幅度继续冷却,逐渐变暗,消失在黑夜中。这种现象速度之快,加上白天可见光的干扰,导致钢材表面颜色变化不明显,所以,我们才不得不在黑暗中进行观察。然后,通过其暗影的变化,由此来掌握淬火过程。http://5b0988e595225.cdn.sohucs.com/images/20180531/49d00460964841b6bd4de48e899eb36c.jpeg但是,经验告诉我们,如果钢材以很高的温度来淬火,很容易产生淬裂;另一方面,淬火温度如果太低,则不能达到机械性能的要求。所以,最佳的淬火温度应该是略高于临界温度就可以了。那我们如何才能获得略高于钢材临界温度的淬火温度呢?细心的造友在看完10幅插图的解释之后,大概已经猜到方法。其实钢材的慢速加热和慢速冷却,其微观结构的变化、热量的吸收释放、外表的颜色变化是一致的,只不过,加热的过程是冷却的反过程。插图中,慢速冷却的刀胚经历了钢材临界温度的上限和下限,其变化在黑暗中清晰可见。换言之,只凭看刀胚表面的亮斑及暗影的变化和移动,我们可以迅速地知道钢体是处在临界温度之上(图 1,2),之中(图 3 - 8),还是之下(图 9 - 10)。回到主题,古代的刀匠在白天锻打好刀胚之后,会把刀胚先在空气中慢慢冷却(正火)或者塞进草木灰中退火,这其实是为了晚上的淬火作准备。http://5b0988e595225.cdn.sohucs.com/images/20180531/ee43e6a0a9c4411b9e3afed8306963b1.jpeg夜幕降临之后,刀匠升炉,把炉火调整到不快不慢,然后把刀胚塞进燃烧的木碳中,缓缓加热,然后细心观察露出的刀尾、刀茎部分的颜色变化,这些部分随着温度的升高,颜色逐渐由暗红色转至红色,钢的亮度同时也逐渐增加……忽然,当钢体被加热到了临界温度的下限,这时,一部分珠光体开始向奥氏体转换,需要更多热能,导致钢体表面出现温度的不均匀。所以,刀茎、刀尾部分就出现了一道不容易察觉的暗影。http://5b0988e595225.cdn.sohucs.com/images/20180531/01e385336b02429a85a193a040c3088c.jpeg由于刀体有厚薄长短,加热时,暗影不断移动着,然后,刀体达到了临界温度的上限,暗影就会消失,此时的钢体已经带着亮红色,刀匠稍稍等了一下,将刀胚取出,然后放入冷水中淬火……大功告成!(后面当然还要回一下火。)http://5b0988e595225.cdn.sohucs.com/images/20180531/d0b3f34467a444e3bf8f18b6506f457c.gif(转)作者:爽爽开大车

threetigher 发表于 2018-6-2 13:46:23

涨姿势了

shentu 发表于 2018-6-2 13:55:16

然而配的动图却是日本的武士刀。。。。

所罗门_x 发表于 2018-6-2 14:07:39

shentu 发表于 2018-6-2 13:55
然而配的动图却是日本的武士刀。。。。

呵呵,就是

k-xiangang 发表于 2018-6-2 15:32:30

淬火温度靠眼睛观察,因此选择晚上。

liuyong453 发表于 2018-6-2 15:48:12

能将热处理写成这样,LZ觉得是一代高人。

crz222 发表于 2018-6-2 15:55:17

那么粗的木头一下就砍了。。。。

oldpipe 发表于 2018-6-2 16:13:50

很有工匠精神。

芒果DA 发表于 2018-6-2 16:40:48

shentu 发表于 2018-6-2 13:55
然而配的动图却是日本的武士刀。。。。

唐刀吧

狙击手 发表于 2018-6-2 22:38:08

科普一下,武士刀就是唐刀的日本山寨版,并且是工艺性最差的哪种。
砍草席是刀具业的一种评价方式,一个草席相当于一个人体。

其实,看到这个文章很久了,但心里久久不能平静。
正如以前发贴问刚玉砂轮的法兰螺丝的拧紧力矩,书籍上都是适当的拧紧,不知道适当是多么宽宏大量,一个瘦小的人和一个三百斤大汉的适当的力量可能差几倍以上,还没算小个子女士的力量差。
古人没有测量仪器,想出这劳心费力方法是不得已的智慧。
现在只了解就行,不必刻意模仿。
要用古人的智慧和现代科技技术结合起来才会进步更快。
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