چرا عملیات حرارتی مهم ترین مرحله در ساخت چاقوی دمشقی است؟
چه در حال ساخت یک چاقوی جیبی دمشقی یا یک تیغه کامل- باشید، فولاد به شکل خام آن چندان مفید نیست. یا خیلی نرم (حالت بازپخت یا نرمال) یا خیلی شکننده است (همانطور که-بدون تلطیف خاموش می شود). عملیات حرارتی فرآیندی است که فولاد را به ترکیب سختی و چقرمگی خاصی تبدیل می‌کند که چاقوی خوبی می‌سازد - و به طور خاص برای دمشق، این مرحله نیز به احتمال زیاد اشتباه می‌کند.
توالی عملیات حرارتی برای تیغه دمشقی سه مرحله دارد:
نرمال کردن، تنش باقیمانده را از فرآیند آهنگری و سنگ زنی حذف می کند، و اطمینان حاصل می کند که ساختار فولاد قبل از سخت شدن یکنواخت است. برخی از سازندگان این را نادیده می گیرند. عواقب بعداً به شکل سختی ناهموار ظاهر می شود.
سخت شدن (کوئنچ) فولاد را تا دمای آستنیته شدن - تقریباً 800 تا 850 درجه برای 1095/15N20 دمشق - گرم می‌کند و سپس آن را به سرعت خاموش می‌کند (در آب، روغن یا خاموش کردن هوای قطع شده بسته به فولاد). اینجاست که فولاد سختی خود را به دست می آورد. برای هر چاقوی نقطه ای دمشق، سرعت خاموش شدن باید صحیح باشد: خیلی کند است و فولاد کاملاً سخت نمی شود. خیلی سریع و استرس داخلی باعث ترک خوردن یا تاب برداشتن می شود.
تمپر کردن فولاد سخت شده را مجدداً تا دمای پایین تری گرم می کند (معمولاً برای اکثر فولادهای دمشق 175 تا 230 درجه) و آن را در آنجا نگه می دارد. این امر شکنندگی شدید فولاد را بدون کاهش قابل توجه سختی-از بین می‌برد. این مرحله ای است که سختی و چقرمگی را متعادل می کند. زیر-تمپر شدن، فولاد را شکننده می‌کند. تلطیف بیش از-سختی را زیر محدوده مفید کاهش می‌دهد.
عملیات حرارتی-دمشق سخت تر از موناستیل است زیرا حاوی دو نوع فولاد متفاوت با پارامترهای تصفیه بهینه کمی متفاوت است. دما و زمان بندی مناسب برای 1095 ممکن است برای 15N20 کمی کاهش یابد و بالعکس. یک سازنده با تجربه می داند که چگونه این را مدیریت کند. یک کارخانه بی تجربه، یا یک مرکز تولیدی که از کنترل های ناکافی استفاده می کند، ممکن است این کار را نکند.
1: زیر-دمشق سخت شده - لبه غلتشی
سخت شدن کمتر، رایج ترین شکست عملیات حرارتی در یک استچاقوی نقطه ای دمشقزمینه تولید در تولید چاقوهای دمشقی. تیغه به دمای آستنیته مورد نیاز نمی رسد، یا آن را به اندازه کافی نگه نمی دارد، یا خاموش کردن آن بسیار کند است - و فولاد به طور کامل به مارتنزیت (فاز سخت) تبدیل نمی شود. نتیجه تیغه‌ای است که از سنگ تیزکننده احساس می‌کند اما نمی‌تواند آن تیزی را تحت بارهای برش حفظ کند.
نحوه نمایش آن در استفاده:
لبه به‌جای شکستن، تغییر شکل پلاستیکی می‌دهد - به‌جای بریدگی «غلط» می‌کند
در زیر یک لوپ، یک لبه نورد شده به نظر می رسد که فولاد روی خود در لبه برش خم شده است
چاقو بلافاصله پس از فولاد زدن تیز می شود اما در هنگام برش به سرعت کدر می شود
لبه به یک فولاد تراش خورده پاسخ می دهد که به طور موقت لبه نورد شده را دوباره تراز می کند
متوجه می‌شوید که چاقو را بیشتر از چیزی که به نظر می‌رسد عادی می‌زنید
چرا در تولید رایج است:-تولید در مقیاس بزرگ دمشق اغلب به صورت دسته‌ای حرارت-تعمل می‌کند - بسیاری از تیغه‌ها با هم از کوره عبور می‌کنند. دستیابی به دمای یکنواخت در یک دسته سخت تر از درمان یک تیغه است. تیغه ها در لبه های بار ممکن است رفتار متفاوتی نسبت به تیغه های مرکز دریافت کنند. مگر اینکه تک تک تیغه‌ها پس از درمان آزمایش شوند، تیغه‌های زیر{6} سخت شده در کنار تیغه‌هایی که به درستی سخت شده‌اند ارسال می‌شوند.
Aچاقوی مینی تانتو دمشقممکن است از عرضه‌کننده‌ای که سختی تیغه‌ها را آزمایش نمی‌کند، ترکیبی داشته باشد - برخی به درستی سخت‌شده، برخی نه - و تا زمانی که از آن استفاده نکنید راهی برای دانستن اینکه کدام یک را دارید ندارید.
2: بیش از-سخت شده یا نامناسب - شکنندگی و بریدگی
مشکل مخالف کمتر رایج است، اما زمانی که رخ می دهد، چشمگیرتر است. تیغه‌ای که خیلی سخت است، یا به درستی سخت شده است، اما به اندازه کافی تلطیف نشده است، دارای سختی عالی اما چقرمگی ناکافی است. لبه نمی‌چرخد - می‌شکند.
نحوه نمایش آن در استفاده:
تراشه های کوچک در نقاط تماس با مواد سخت - تخته برش، استخوان، سرامیک روی لبه ظاهر می شوند.
تراشه‌ها شکستگی تمیز هستند، نه تغییر شکل - به نظر می‌رسند قطعات کوچک لبه جدا شده‌اند.
تحت بزرگنمایی، چهره های شکستگی روشن و کریستالی هستند، تغییر شکل نمی دهند
شکستگی نوک یک خطر است، به خصوص در هندسه های نوک نازک تر
تیز کردن چاقو ممکن است دشوار باشد زیرا سنگ به راحتی نمی تواند سوراخ ایجاد کند
چرا این اتفاق می افتد:سخت شدن بیش از حد معمولاً به دلیل دمای بسیار بالا یا سرعت خاموش کردن خیلی سریع است. تلطیف ناکافی زمانی اتفاق می افتد که چرخه تلطیف نادیده گرفته شود، کوتاه شود یا در دمای خیلی پایین انجام شود. هر دو فولاد را با سختی بالا اما چقرمگی ناکافی ترک می کنند.
ساختار لایه ای فولاد دمشق مقداری مقاومت در برابر انتشار ترک ایجاد می کند. این به دمشق مزیت چقرمگی نسبت به یک فولاد مشابه در همان سختی می دهد. اما این مزیت دارای محدودیت‌هایی است: دمشق به طور قابل‌توجهی بیش از-سخت شده یا کمتر{6}}در شرایط مشابه، به طرز فاجعه‌آمیزی کمتر از موناستیل خواهد بود.
3: لایه لایه شدن - هنگامی که لایه ها جدا می شوند
لایه لایه شدن یک شکست ساختاری خاص برای فولادهای چند لایه یا طرح دار است - که در چاقوهای تک فولادی رخ نمی دهد. وقتی لایه‌هایی که فورج-به هم جوش داده شده‌اند در حین استفاده از هم جدا می‌شوند، تیغه به‌گونه‌ای از کار می‌افتد که هم از نظر بصری هشدار دهنده و هم از نظر عملکردی رد صلاحیت شود.
علت آن: لایه لایه شدن تقریباً همیشه به لایه‌های - جوشکاری فورج ناکافی می‌رسد که هرگز در سطح مولکولی به طور کامل به هم متصل نشده‌اند، زیرا جوش آهنگری در دمای نامناسب، با فشار ناکافی چکش، یا آلودگی در سطح مشترک جوش انجام شده است. این پیوندهای ضعیف در فرآیند اولیه-ساخت تیغه زنده می مانند، اما زمانی که تحت فشار عملیات حرارتی یا استفاده قرار می گیرند، شکست می خورند.
عملیات حرارتی خطر را افزایش می دهد: تغییر سریع دما در حین خاموش کردن فشار داخلی ایجاد می کند که می تواند از طریق هر پیوند ضعیف در ورقه ورقه منتشر شود. تیغه ای که ممکن است از استفاده ملایم جان سالم به در برده باشد، ممکن است در طول عملیات حرارتی یا مدت کوتاهی پس از آن، لایه لایه شود.
نحوه ارائه:
یک ترک یا شکاف قابل مشاهده در رابط لایه که معمولاً به موازات لبه است
در موارد پیشرفته، بخشی از تیغه صورت لیفت یاجدا می کند
بیشتر در نوک مشاهده می شود، جایی که تمرکز تنش در طول برش بالاترین میزان است
ممکن است پس از استفاده ای که فشار خاصی به تیغه وارد می کند، ناگهان ظاهر شود
چرا تشخیص قبل از خرید دشوار است: خرابی های جزئی باند که در نهایت لایه لایه می شوند، روی سطح تیغه تمام شده قابل مشاهده نیستند. الگوی می تواند عالی به نظر برسد، لبه می تواند تیز باشد، و لایه ها یکنواخت به نظر می رسند - شکست فقط تحت فشار استفاده آشکار می شود. به همین دلیل است که تولید کننده کیفیت جوش-و کنترل فرآیند برای دمشق اهمیت زیادی دارد و چراچاقوی مینی تانتو دمشقاز یک منبع ناشناخته خطر لایه برداری بیشتری نسبت به یک سازنده مستند دارد.
4: تاب برداشتن در طول عملیات حرارتی
A چاقوی جیبی دمشقتیغه‌ای که از عملیات حرارتی خارج می‌شود و در طول آن منحنی - یا در عرض آن پیچ خورده است - یک معضل عملی ایجاد می‌کند. یک پیچ خفیف ممکن است به سختی دیده شود و ممکن است تأثیر قابل توجهی بر عملکرد برش نداشته باشد، اما بر نحوه قرارگیری تیغه در غلاف، ظاهر زیبایی و نحوه کار با آن تأثیر می گذارد.
تیغه‌های دمشقی در هنگام خاموش کردن راحت‌تر از تک فولادی تاب می‌خورند، زیرا دو نوع فولادی مختلف در بیلت نرخ انبساط حرارتی کمی متفاوت دارند. همانطور که تیغه در حین کوئنچ سرد می شود، انقباض دیفرانسیل بین لایه ها استرس داخلی ایجاد می کند که اگر به درستی مدیریت نشود، به صورت پیچ و تاب ظاهر می شود.
مشکل تلاش برای صاف کردن تیغه های تاب دار: برخی سازندگان تیغه های تاب دار را با گرم کردن و خم شدن مجدد صاف می کنند. این باعث وارد شدن تنش جدید به فولاد تیمار شده می شود و می تواند آسیب داخلی ایجاد کند که روی سطح نامرئی است. یک تیغه صاف ممکن است خوب به نظر برسد اما یکپارچگی آن به خطر افتاده است. تنها پاسخ صحیح به تیغه تاب دار دمشقی، پیشگیری در طی فرآیند عملیات حرارتی است - نه اصلاح پس از آن.
نحوه تشخیص درمان حرارتی ضعیف قبل و بعد از خرید
قبل از خرید- سوالی که باید بپرسید:
HRC هدف برای این تیغه چیست و چگونه تأیید می شود؟ (تست انفرادی تیغه در مقابل نمونه برداری دسته ای در مقابل بدون آزمایش)
چه نوع فولادی در بیلت وجود دارد و از چه محیط کوئنچ استفاده می شود؟ (یک پاسخ آگاهانه دانش فرآیند را نشان می دهد)
آیا تیغه تمپر شده است و در چه دمایی؟ (اکثر سازندگان خوب می توانند دقیقا به این پاسخ دهند)
اگر تیغه به دلیل مشکلات عملیات حرارتی در سال اول خراب شود، ضمانت شما چیست؟
قبل از خرید- چیزهایی که باید جستجو کنید:
صافی: به تیغه نگاه کنید. هر گونه پیچ و تاب قابل مشاهده نگران کننده است.
سازگاری الگو: لایه لایه شدن-بیلت‌های مستعد اغلب بی‌نظمی جزئی را در رابط‌های لایه در تیغه تمام شده نشان می‌دهند - به دنبال مناطقی باشید که الگوی آنها مختل شده است.
قیمت: عملیات حرارتی که به درستی انجام شود به زمان و توجه نیاز دارد. قیمت های بسیار پایین نشان می دهد که گوشه ها در جایی بریده می شوند و عملیات حرارتی یک مکان معمول است
پس از خرید علائم هشدار دهنده -:
لبه غلتشی در ماه اول استفاده معمولی → احتمالاً کمتر-سخت شده است
بریدگی روی تخته برش یا تماس با مواد غذایی متوسط → احتمالاً بیش از-سخت شده یا کمتر{1}}ترمد شده است
ترک قابل مشاهده که به موازات لبه ظاهر می شود ← آغاز لایه برداری
بی‌نظمی‌های مربوط به الگو-که در بدو ورود وجود نداشتند → کاهش استرس در پیوندهای ضعیف
آنچه تحقیقات نشان می دهد
تحقیق منتشر شده درمعاملات متالورژی و مواد الف(2019) حالت های شکست را در تیغه های فولادی جوش داده شده با الگوی- آزمایش شده تا تخریب بررسی کرد. تحت سخت شدن (زیر HRC 55) باعث ایجاد تغییر شکل پلاستیک در لبه تحت بارهای برش شد. سخت شدن بیش از حد (بالاتر از HRC 64) باعث ایجاد شکستگی شکننده شد. نمونه هایی که به درستی سخت شده بودند (HRC 58-62) بهترین ترکیب مقاومت در برابر تغییر شکل لبه و مقاومت به شکست را نشان دادند. خرابی لایه‌برداری منحصراً با بیلت‌هایی مرتبط بود که اتصال جوش ناقص جوشکاری را در مقطع{10}}- نشان می‌دادند که تأیید می‌کرد لایه‌لایه‌سازی یک مشکل کیفیت آهنگری است که استرس عملیات حرارتی نشان می‌دهد، نه علت.
بررسی خرابی‌های چاقوی دمشقی که توسط انجمن Bladesmith آمریکا (ABS، 2021) گزارش شده بود، نشان داد که 67٪ از خرابی‌های گزارش شده به دلیل مشکلات عملیات حرارتی - بسیار بیشتر از خرابی‌های مربوط به کیفیت فولاد، کیفیت جوشکاری آهنگری یا سوء استفاده است. این امر تقویت می‌کند که عملیات حرارتی بالاترین- مرحله خطر در تولید چاقو دمشق است.
شناسایی و جایگزینی دسته ای از{0}}چاقوهای جیبی زیر سخت شده دمشق
یک خرده فروش اروپایی تجهیزات فضای باز در حال تامین منابع بودچاقوی جیبی دمشقتیغه ها از یک تامین کننده در پاکستان. تیغه ها از نظر بصری عالی - الگوی ثابت، خوب-لبه های زمین، تناسب و پرداخت خوب بودند. پس از سه ماه حضور در بازار، بازخورد مشتریان شروع به انباشته شدن کرد: چاقوهایی که در هنگام ورود تیز به نظر می رسیدند به سرعت کدر می شدند و نمی توانستند از طریق تیز کردن معمولی به لبه کار بازگردانده شوند.
خرده فروش پنج تیغه را به یک مرکز آزمایش متالورژی فرستاد. نتایج: چهار مورد از پنج مورد آزمایش شده در HRC 52–54 - بسیار پایین‌تر از HRC 58–60 مشخص‌شده است. تأمین‌کننده به طور همزمان تعداد زیادی-تیغه‌ها را درمان می‌کرد، و لبه--تیغه‌های دسته‌ای به طور مداوم زیر-سخت می‌شد. تیغه‌های آزمایش‌شده تیغه‌هایی بودند که اتفاقاً در ناحیه به‌درستی گرم شده بودند. اکثر دوره تولید زیر مشخصات بود.
Sunhingstones برای عرضه سهام جایگزین نزدیک شد. ماچاقوی جیبی دمشقeتولید از سختی تیغه تست شده به صورت جداگانه با تستر قابل حمل کالیبره شده Rockwell - هر تیغه استفاده می کند، نه نمونه های دسته ای. هدف: HRC 59–61 برای قالب پوشه. تیغه های خارج از HRC 57-63 دوباره درمان می شوند یا دور انداخته می شوند.
خرده فروش 150 تیغه جایگزین دریافت کرد. گواهی های سختی برای هر تیغه همراه با محموله گنجانده شده است. در بازبینی 6 ماهه -، بازگشت‌های مربوط به درمان بدون گرما{5}}دریافت شد.
خرده‌فروش اظهار داشت که الزامات تست هر{0}} تیغه مقدار کمی به هزینه واحد اضافه می‌کند - کمتر از 5٪ - اما مشکل خدمات مشتری را که هزینه‌های قابل‌توجهی در رسیدگی به بازده و صدمه به شهرت آنها داشت، برطرف کرد.
سوالات متداول
س: چگونه بفهمم که چاقوی دمشقی من به درستی عملیات حرارتی شده است؟
پاسخ: برای هر چاقوی جیبی دمشقی، در دسترس ترین شاخص ها رفتار لبه و آزمایش فایل است. تیغه ای که به درستی سخت شده باشد، لبه کار را با استفاده معقول و بدون غلتاندن یا بریدگی نگه می دارد. یک فایل سخت شده استاندارد اگر به راحتی بریده شود به سختی سطح - را گاز می گیرد، تیغه خیلی نرم است. اگر در حال خرید جدید هستید، مشخصات HRC و اینکه چه آزمایشی انجام شده است را بپرسید.
س: تراشه های چاقوی جیبی دمشقی من روی تخته برش - آیا این یک مشکل عملیات حرارتی است؟
پاسخ: بریدگی بر روی یک تخته برش یا سطح مشابه معمولاً نشان می‌دهد که تیغه خیلی سخت است یا به اندازه کافی تلطیف نشده است - فولاد سختی دارد اما چقرمگی کافی ندارد. این یک مسئله عملیات حرارتی است، نه یک مسئله استفاده. یک تیغه دمشقی که به درستی نرم شده است در سمت راست HRC باید تماس تخته برش را بدون بریدگی انجام دهد.
س: آیا چاقوی دمشقی که با حرارت ضعیف-عملیات نشده قابل تعمیر است؟
پاسخ: تیغه‌های زیر{0}سخت شده به طور بالقوه می‌توانند مجدداً-در حرارت- عمل شوند، اما این کار به سازنده‌ای با تجهیزات مناسب و دانش در مورد انواع فولاد اصلی نیاز دارد. گاهی اوقات می‌توان تیغه‌های بیش از{4}سخت شده را با تمپر کردن مجدد در محدوده قرار داد. تیغه های لایه لایه شده را نمی توان به طور موثر تعمیر کرد. در عمل، برای اکثر چاقوهای جیبی تولیدی دمشق، هزینه درمان مجدد حرفه ای از ارزش چاقو بیشتر است و جایگزینی آن پاسخ عملی است.
س: آیا لایه برداری نشانه دمشق جعلی است؟
پاسخ: بدون لایه‌برداری - یک حالت خرابی خاص فولاد لایه‌ای واقعی است. یک تیغه دمشقی «جعلی» که-روی آن کار شده نمی‌تواند لایه لایه شود زیرا چندین لایه به هم چسبیده ندارد. لایه لایه شدن در واقع تاییدیه لایه لایه بودن تیغه است - فقط به این معنی است که جوشکاری فورج ناکافی بوده است.
س: چاقوی دمشقی برای مسائل مربوط به عملیات حرارتی باید دارای چه ضمانتی باشد؟
پاسخ: حداقل یک سال برای عیوب ساخت از جمله شکست عملیات حرارتی منطقی است. هر سازنده ای که از عملیات حرارتی چاقوی جیبی دمشق خود مطمئن باشد، این کار را بدون تردید ارائه می دهد. به طور خاص بپرسید که آیا خرابی‌های مربوط به عملیات حرارتی (لبه غلتشی، براده‌شدن اولیه، لایه‌برداری) پوشش داده می‌شوند یا خیر.
س: کجا می توانم یک سازنده چاقوی جیبی دمشقی با عملیات حرارتی تأیید شده پیدا کنم؟
پاسخ: به دنبال تامین کننده ای بگردید که محدوده HRC را مشخص کند، پروتکل آزمایش آنها را شرح دهد (تست تیغه فردی استاندارد طلایی است)، و اسنادی را با سفارش ارائه دهد. یک سازنده معتبر چاقوی جیبی دمشقی، عملیات حرارتی را به عنوان یک مرحله کیفیت مستند و نه یک نتیجه فرضی در نظر می گیرد.
عملیات حرارتی چیزی است که چاقوی جیبی دمشق را می سازد یا می شکند
الگوی چاقوی جیبی دمشق چشم را به خود جلب می کند. عملیات حرارتی تعیین می کند که آیا چاقو واقعاً کار می کند یا خیر. تیغه های زیر-سخت شده می چرخند و ناامید می شوند. بیش از-تیغه‌های سخت شده، تراشه می‌کنند و ناامید می‌شوند. خرابی های لایه برداری چشمگیر و غیر قابل برگشت هستند. همه این‌ها پیامدهای قابل پیش‌بینی عملیات حرارتی ناکافی هستند و همه با فرآیند صحیح و تأیید قابل پیشگیری هستند.
در Sunhingstones، هر چاقوی جیبی دمشقی که تولید می‌کنیم به‌صورت جداگانه سختی-پس از عملیات حرارتی آزمایش می‌شود. ما HRC هدف را مشخص می‌کنیم، نتایج را مستند می‌کنیم و آن اسناد را با هر محموله ارائه می‌کنیم.
