講述-談?wù)?span lang="EN-US">扭桿彈簧-轉(zhuǎn)載一位友善的制刀加工者

鋼
我上一次用扭桿彈簧鋼做刀是在5年前了,本來沒有了太多的印象.近期我在很多網(wǎng)站看到有刀友在討論如何用扭桿彈簧鋼做刀(大多指汽車減震板),引起我的一些回憶和想法,在這里寫出來,和廣大刀友交流探討.首先需要說明的是:我并不是一個(gè)制刀高手,也不是扭桿彈簧專業(yè)的煅工和熱處理工.寫這個(gè)東西無非是想用它這個(gè)"磚頭扭桿彈簧"引來真正高人的"美玉".所以,誠(chéng)心的歡迎指正.
我們從找材料開始,汽車減震鋼板(下稱鋼板)是個(gè)好的選擇.它好找,性能還行,(當(dāng)然,你不能對(duì)它有太高的要求扭桿彈簧).最適合DIY入門的刀友了.其他的彈簧鋼如鋼棒和環(huán)型彈簧有來源和成本及加工等問題,非主流材料,就不在討論之列了. 一般來說,鋼板扭桿彈簧大多是硅錳鋼(65Mn 55Si2Mn,60Si2Mn)和硅錳釩硼鋼(55SiMnVB).前者的含碳是0.62-0.7后者的是0.52-0.6,都可以滿足刀具的要求了.至于其扭桿彈簧他的元素對(duì)金屬特性的影響,就不多做討論了,那樣忒沉長(zhǎng),沒有人要看的.兩者從外觀是看不出差異的,那么怎么選擇呢?我的經(jīng)驗(yàn)是:一般多扭桿彈簧選擇小形車的鋼板,它的尺寸適合且多是65M的(多那么一點(diǎn)點(diǎn)碳). 扭桿彈簧當(dāng)然,大形車的也可以的.關(guān)鍵是其他的幾個(gè)方面,
1:要選擇正規(guī)廠家出的.如果是拖拉扭桿彈簧機(jī)或是雜牌車的,就沒有人知道你在用什么鋼材了.進(jìn)口車的是好選擇,我不太清楚它們的鋼號(hào),但應(yīng)該和國(guó)產(chǎn)的差異不大.經(jīng)驗(yàn)告訴我性能要好扭桿彈簧些,"三菱""伏爾加""五十鈴"這些就比"212"的好.
2:盡量避開上面的孔.那里是個(gè)最薄扭桿彈簧弱的地方,換下來的舊鋼板多在那里出現(xiàn)了金屬疲勞,金相缺陷較大.
3:盡量選擇彎曲度大的.這一點(diǎn)要這扭桿彈簧樣看:出產(chǎn)時(shí)是彎曲的,那么彎曲度越大就越接近出產(chǎn)狀態(tài),金相缺陷扭桿彈簧就越小.雖然增加了你的工作量,但換來一塊好的鋼材還是合算的.
好了,有了這三點(diǎn),我相信你就可以從廢扭桿彈簧品站或是汽修廠用廢鋼鐵的價(jià)格翻出一塊你滿意的刀材了!順便說說,如果你找到了一個(gè)夠料的圓螺旋彈簧,它最大的可能是75_85碳扭桿彈簧素鋼.和錳鋼系列的煅打和熱處理是不同的,不在這里討論.

下面我們來討論煅打和熱處理. 刀扭桿彈簧友不太愿意去煅,而是選擇直接打磨(或切割)成型.這樣做對(duì)于出產(chǎn)的板材來說問題不大,但你是用廢鐵的價(jià)掏的舊板,那就不行了.煅打的目的是調(diào)扭桿彈簧直鋼材(你的原料是彎的),出刀粗坯(減小你的工作量),還有些別的,但那些不好理解(至少我是這樣)還有爭(zhēng)論(如:是否會(huì)象揉面一樣,越打韌扭桿彈簧性越好),前兩條是一定的.如果你為了省事,用冷煅,即使你辦到了,在后面的工藝?yán)锞蜁?huì)出問題:它會(huì)在熱處理的過程里彎回去的.理由是你沒有扭桿彈簧打破它原來的晶格結(jié)構(gòu),一但有條件,它就會(huì)回到原有的形狀.有很多刀友遇到過這種情況.于是,又有刀友為了避這種悲劇的發(fā)生,把鋼材放到扭桿彈簧液化氣爐(或是別的爐)上燒紅了,砸平了.其實(shí)這就是煅打了.不過要知道的是,你的溫度夠了嗎?或是過了嗎?如果你溫度不夠終煅溫度(就是煅扭桿彈簧工要停錘的溫度),那還是冷煅!如果是過了多了,那就會(huì)過燒,結(jié)果是報(bào)廢了(當(dāng)然,這種情況少).更多的情況是:加熱不均勻.煅打以后就會(huì)出現(xiàn)金扭桿彈簧相缺陷(其實(shí)就算是均勻了也會(huì)有,只不過好些罷了).那么如何消除呢?那就是熱處理干的活了.在煅打方面,我不敢多說什么,通常我把它交給鐵匠扭桿彈簧做,本人不內(nèi)行.只是別讓它的入爐次數(shù)太多,怕脫碳嚴(yán)重.
然后是熱處理的開始了.我堅(jiān)持煅打后先做一道正火,再做退火.這樣有利消除金屬內(nèi)部的缺陷,并消除應(yīng)力.做完這些, 扭桿彈簧你就得到了一塊很軟的刀坯了。

關(guān)于熱處理,很多刀友感覺很神秘高深.說白了,無非就是利用金屬分子在不同溫度下成不同的結(jié)晶(排列),呈現(xiàn)不同的扭桿彈簧物理特性,來滿足使用的要求.就彈簧鋼而言,數(shù)據(jù)是:加溫860-880度,保溫5分鐘,油淬,500度左右回火1小時(shí).但這樣一來,它的硬度只有50HRC,究其原因是:彈簧鋼的彈性極限在450-500回火,疲勞極限在500-550回火扭桿彈簧.如果你是要一塊合格的彈簧板,你就一定要按照上述搞,這不是我們想要的,就要調(diào)整參數(shù)了.880度油淬后的硬度是60HRC左右,是可以滿足要求的,但回火是要降一定硬度(視回火溫度時(shí)間而定),我們把淬火溫度做點(diǎn)扭桿彈簧提升,但不要太多,以免晶體變大(即是缺陷).我的經(jīng)驗(yàn)是在900度比較好.再來看回火,這道工藝是不能少的,不然你的刀會(huì)非常容易蹦口,且內(nèi)應(yīng)力扭桿彈簧可以把它自己搞裂..溫度應(yīng)該是在殘余奧氏體轉(zhuǎn)變內(nèi),就選擇200度吧.由于這個(gè)轉(zhuǎn)變不太快,保溫定在1小時(shí).事實(shí)上我就是用這組數(shù)據(jù)確定扭桿彈簧的熱處理工藝的,效果很滿意.

當(dāng)然,拋開上面所有的數(shù)據(jù),一個(gè)有經(jīng)驗(yàn)的扭桿彈簧好的鐵匠,憑肉眼就可以把彈簧鋼淬得很好!而且他們大多都十分擅長(zhǎng)處理彈簧鋼.就我這里來說,鐵匠們打夾鋼和全鋼,用的多是彈簧鋼板或是扭桿彈簧軌道,偶爾也用汽車傳動(dòng)軸.這些是題外話了.我想表達(dá)的是:如果你沒有條件來控制溫度,想用眼睛觀色判斷溫度的話,是可以的,前提是你先扭桿彈簧要用大量材料和時(shí)間金錢來煉就一雙"火眼金睛".

大多數(shù)的DIY刀友都不具備測(cè)溫的條件,于是就有了"磁鐵測(cè)溫法"的產(chǎn)生.其原理是在臨界溫度以上,鋼材的磁性消失. 扭桿彈簧這是個(gè)好辦法,可以保證鋼材加熱到奧氏體區(qū).事實(shí)上有很多刀友就是這么干的.正火和退火也將就著這個(gè)溫度吧,起碼沒有相差到離譜.剩下是保溫(或說是衡溫時(shí)間),沒有條件?好在淬火和正火保溫的時(shí)間不長(zhǎng),將就著估計(jì)吧.退火就找些保溫材料,把燒到?jīng)]有磁性的料包住,包得越多越好.第扭桿彈簧2天再想起它-成了!就剩下回火了,我至今還沒有想出什么不要專業(yè)設(shè)備的辦法:用油煮吧,1是溫度好象到不了200,2是危險(xiǎn)的很,你要把一大鍋油煮它一個(gè)小時(shí),還是在溫度盡可能高的狀態(tài)下,你得隨時(shí)準(zhǔn)備好召喚11扭桿彈簧9啊.用微波爐吧,我現(xiàn)在還搞不清鐵在里面到底是多少度.其他的辦法(煤氣爐,養(yǎng)焊)很難做到恒溫的.無奈,還是用油煮一煮了事,別在家里搞! 這里還有個(gè)淬火變形的問題,任何一種鋼材在熱處理時(shí)都會(huì)產(chǎn)生變形,而且多發(fā)生在淬火這個(gè)環(huán)節(jié).我們能做的是盡量減少它的變形(有時(shí)我們利用這扭桿彈簧種變形,如日本刀的"淬反"),工廠里有專用的夾具,而我們這里就只好用手法來彌補(bǔ)了.淬火時(shí)要掌握好幾點(diǎn):1:裝爐時(shí)讓工件立著,別平放.2:出爐時(shí)手要盡量的平穩(wěn),避免過大的晃動(dòng)(你要知道那時(shí)鋼材和面條差不多軟了)3:一定是垂直的查入冷卻油里,并且上下抽動(dòng)(除非你想淬出日本刀的"反",那樣就要水平入油) 有了這幾點(diǎn),你還得有思想準(zhǔn)備-留夠余地.
好了,經(jīng)過以上的七折八扣的熱處理,你的寶刀也接近完工了.不過性能也一定是七折八扣的了(到底差多少,視你手氣而定了)

另一網(wǎng)友補(bǔ)充：

1 回火最好用油,色拉油的閃點(diǎn)在300度以上,叫打白鐵做個(gè)焊過的鐵筒

2 退火后打直只能叫校直,不能叫鍛打,鍛打主要是為除網(wǎng)狀碳化物,對(duì)中碳鋼作用不大.
3 中碳鋼不必先正火再退火,有條件退火的刀友不多.將就點(diǎn),光正火也可以.
4 中碳鋼在較高的溫度淬火,反而能得到更多的板條狀馬氏體,能增強(qiáng)韌性.
5 200度的回火好象溫度低了點(diǎn),220-250回火較好.
6 即便是中碳鋼,如是國(guó)產(chǎn)的話,硬度>58的話,也一樣會(huì)很脆.