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[理论探讨] 不锈大马士革钢的探讨及手工制作教程 (写作中)

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  • TA的每日心情

    2014-6-9 20:42
  • 签到天数: 228 天

    [LV.7]常住居民III

    发表于 2013-12-24 22:16 | 显示全部楼层 |阅读模式
    本帖最后由 duckbillclinton 于 2014-1-22 23:45 编辑

    本贴的写作和更新将会相对较慢。笔者构思了很久,原本只是想将国外的教程翻译一下,一笔带过就算了,但出于自己工作多年养成的比较谨慎的习惯…… 两个星期前,在写了本帖的开篇部分后,也开始搜索本坛里关于不锈大马士革钢制作的帖子,用意是避免写出与旧帖同样或类似的内容,因为这论坛上是高手如云啊,呵呵。在猛搜了一通之后,果然发现了几个极有价值的帖子,仔细拜读过后,更是佩服得五体投地。一如所料,其实不锈大马的手工制作本坛高手早已掌握,只不过原帖写得比较简单,所以绝大部分的刀友都云里雾里,不知所然而已。所幸的是,这几个帖子的内容与笔者计划要写的还是有一定区别,而且一些小细节也值得讨论,因此,干脆就把本帖也扩展一下,先探讨一下不锈大马可能的不同制作方法,再翻译点评国外的教程。

    前言

    说起不锈大马士革钢,国内很多刀友都会很自然地想起瑞典的 Damasteel 粉末大马士革钢(即俗称的瑞粉大马) 及美国的 Devin Thomas 的“手打”不锈大马士革钢(即俗称的托马斯大马)。很多人以为粉末大马士革钢是纯机械自动制造的产物,这其实有点误解,因为在整个制作过程中,人还是要参与一部分的工作的,但具体的详情因个人能力所限,在本文中只能少量的探讨。另一方面,说到托马斯,大多数人也误以为他就是手打不锈大马士革钢的创始人,其实这也是误解,而且还有两个方面: 首先,托马斯绝不是创始人,连他自己都不敢在他的官网说这话,在官网上他只是介绍了自己是最早制作不锈大马士革钢的刀匠之一,看清楚了,是“之一”,就是说还有其他能工巧匠也可以。事实上,托马斯制作不锈大马士革钢至少是九十年代后的事了,而根据数位美国的骨灰级手工刀收藏家的文章,早在八十年代,美国就曾经有数位刀匠、铁艺大师手工制作过不锈大马士革钢的作品,但碍于当时的资讯不及现今,具体到底是哪位大师首先制成则无从考究了。其次,托马斯的不锈大马士革钢制作并不能算是完全手工,因为他是跑量的,所以他的产品制作已经使用了比较大型的机器。在 YouTube 上的短片里可以看到的就有75(或 150)KG 的气锤和钢材轧制专用的二辊轧机,这些东西可不是普通作坊可以负担得起或用得到的。至于他还有没有用到其它的比较先进的机械,个人相信是有,不然出货量就不能保证(本文后面有具体解释)。正因如此,托马斯的不锈大马士革钢笔者不认为它是纯手打,只能算是半手工而已。

    除了上述的比较有名的 Damasteel 和 Devin Thomas 之外,不锈大马士革钢在国外的生产不论是机制的还是手打的,一直都只能算是小众。机制的不锈大马我们经常见到的都是用在夹钢厨刀的外层装饰上,尤其以日本的品牌居多(国内的也有生产但其做工材质还是有不小的距离)。至于手工制作的不锈大马,国外除了 Devin Thomas 之外,值得一提的还有在美国比较有名的 Ed VanHoy (刀具品牌 CRKT 的御用设计师之一,他的获奖折刀型号在台湾、香港有卖,在资深的刀友里有一定的知名度),其作坊也生产不锈大马的钢条、刀胚。下面的第一把刀就是他的不锈大马产品,其它的是获奖的和比较知名的 CRKT 型号。另外,北美和欧洲也有好几个手工作坊专门打制不锈大马刀条的,如 Mike Norris, Chad Nichols 等,具体的就不在这里写了,大家自己找吧,呵呵。

    Ed Van Hoy 的不锈大马折刀

    Ed Van Hoy 的不锈大马折刀
    crkt-snapFire-snapLock.jpg original-1.jpg



    手工制作不锈大马士革钢的难点

    很多刀友在看了本文的标题之后,出于对不锈大马的神秘感、高价格及外界对大马士革钢性能的失实夸大,不少都跃跃欲试想自己也来一下。实际上,这制作过程,写容易,做就难,非常难。

    首先,器材方面的要求就很高,

    • 由于不锈钢的熔点高,炉子要能够长时间、稳定地提供 1300 - 1450°C 的温度,以期出炉时,不锈钢层的锻焊(煅合)能够成功;
    • 锻打机械的特殊要求,最好有液压机(锻压机)或者轧钢机(二者取其一)来保证锻焊的成功。空气锤也可以,但难度很高。虽然整个制作过程还是需要空气锤来作随后的锻打,但却不是制作成功的关键了;

    其次,需要一定的手工锻打或者是冶金、材料行业的经验(二者取其一),

    • 有冶金、材料行业经验的,其实略加研究,都已经懂得如何制作不锈大马了,而且,应该是笔者要向他们请教、学习。之前在这坛上找到了好几个高手的旧帖,从字里行间里就可以看出都是做这两行的,正是由于他们对自己专业的无比熟悉,才能轻而易举地 DIY 出不锈大马;
    • 至于手工锻打的经验,要尝试不锈大马的刀友,至少您得做过夹钢、试验锻打过不锈钢吧。不然,问个最基本的,您怎么知道钢层打到何种程度才算锻焊(煅合)好了呢?另外,很多刀友不是到现在还是疯传不锈钢不能锻打吗,那不锈大马不就不用做了?

    由于不锈钢自身所含的合金在高温中极容易与空气或钢体表面的污染物产生反应,生成氧化层,从而导致钢层无法锻焊。因此不锈大马的制作里的准备工作是十分重要的,每一个步骤都必须严格细致地做好,才能成功。具体的关于如何才能杜绝空气或污染物干扰不锈钢里的合金成分, 请参考笔者之前写的两个不锈夹钢帖子。

    http://www.knifriend.com/forum.php?mod=viewthread&tid=878417

    http://www.knifriend.com/forum.php?mod=viewthread&tid=879846

    如果您要尝试不锈大马,请先把上述的原文及笔者的所有回复、补充看懂了再说。其实,我在写这两个不锈夹钢帖子的时候,已经提到过焊接密封煅合法可以用来做层数比较少的不锈大马(补充:不锈钢与不锈钢的焊接必须要用氩弧焊),所以,在一定程度上来讲,不锈夹钢制作与不锈大马制作是相通的。


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  • TA的每日心情

    2014-6-9 20:42
  • 签到天数: 228 天

    [LV.7]常住居民III

     楼主| 发表于 2013-12-24 22:17 | 显示全部楼层
    本帖最后由 duckbillclinton 于 2014-9-11 01:00 编辑

    大马士革钢的现代通俗定义、种类和花纹基本原理

    古代的大马士革钢的定义是相对狭窄的,就是指中世纪中东地区制造刀剑所用的钢材。因古大马士革是个世界闻名的商业中心,手工打铁行业相当繁荣,所以它的名字也被套用到钢材的俗称上。实际上,现在大家都知道古代中东的冷兵器用钢材多为南亚(印度半岛)所出的乌兹钢,其打制的刀剑钢体上都有特殊的花纹(具体的,将来有时间,另贴探讨)。

    现代的大马士革钢的定义则相当广,一般泛指由不同钢种混合形成的焊结体,而花纹和图案的产生则是这种结合在钢体表面的显示。 得益于冶金和材料科技的突飞猛进,现代大马士革钢的花纹、图案、材质及工艺的变化和古代的相比,可以说是有天壤之别。

    从材料上讲,近年有些大马作品已经超出了单纯使用铁、钢之类,甚至会使用镍、青铜、黄铜、白铜、钛合金来加强艺术效果,但这类制品的机械性能已不适合做刃材,只能做刀身、刀柄、护手、夹钢(外层)之类。例如,钢片夹纯镍箔可以打制出高反差大马(酸洗后,钢乌黑,镍雪白);钢缆、不锈钢缆清洗去除非金属的芯料、污垢,浇铸铜合金,然后切割打磨,就可以变成制作柄材、护手的大马(也可以归类为,木目金),请看下面第一图,留意刀的烤蓝浅金色护手 (烤蓝的条纹是钢缆,浅金色的是青铜),

    download.jpg 69.jpg

    从制作工艺上讲,传统的大马士革钢制作都是原钢百叠锻打而成,而现代的制作则加入了粉末冶金、半粉末冶金、浇铸、小型钢制品组合锻压、钢缆锻压等的方法。粉末冶金的例子,不用再说了,瑞典粉末大马就是个例子。

    半粉末大马,请看下面的两个作品,第一幅里的龙是由碳钢块经雕刻机做的图案,外面包裹龙的白色的四方是含镍的粉末钢,不要以为这是蚀刻的假大马,这可是货真价实的半粉末手工制作大马;第二幅的作品就刚好相反,白色的星星和条纹是含镍的合金钢,而包裹它们的黑色部分是高碳钢粉末。

    PierreReverdyDueling_dragon_3.jpg hunter-lone-star.jpg

    至于浇铸大马,上面提过了。钢缆大马,废话,大家都知道,而且这刀友网上还曾经出过惊动德国专家的钢缆周老虎窑变事件,所以不评。不过,下面这把钢缆大马刀还是值得一提的,因为刀体是打制钢缆,刀柄是浇铸青铜,挺有特色,要是刀柄再打磨一下会更好看。

    cablle002_opt.jpg cablle003_opt.jpg

    小型钢制品锻压大马,就有轴承钢珠,车类链条,链锯之类。下面是两幅轴承钢珠大马作品,第一幅也是半粉末大马(钢珠加含镍粉末钢),第二幅就是纯钢珠打制了。

    bowie-BB-stag.jpg IMG_1014.jpg

    车类链条的大马例子,
    chainsanmaistag3.jpg Truknife3a.jpg

    链锯条做的大马例子,
    brendanscalpel1.jpg 23149.jpg


    看到这里,大家会不会产生了疑问—— 明明是说要写不锈大马的,但上面列举的这些有个 @#¥% 关系啊? 不要紧张,其实上面所写的粉末冶金、半粉末冶金、浇铸、小型钢制品组合锻压、钢缆锻压等的大马制作工艺对于不锈钢也是有理论上的制作可能,只不过要动动脑子,用不同的解决方法罢了,后面的章节里会作一定的探讨。

    好了,现在先简单地讲解一下最、最、最普通的基于叠层不锈钢的大马图案形成原理。其实这一段,对大马略懂的刀友完全可以略过,但笔者仍然要写是基于以下原因,

    1. 不锈钢的合金成分在高温中极容易产生干扰锻焊的氧化物,因此,不锈大马的制作工艺与碳钢(或低合金钢)大马极为不同。锻焊对于碳钢来讲是算比较容易的,大马的图案的制作方法五花八门,由最简单的叠层到最复杂的马赛克都可以。不锈钢则没有这种弹性,造成了不锈大马的花纹变化多数都只能是以最基本的多叠层的棒材(或板材)来再加工生成。马赛克不锈大马的制作,理论上讲是可行的,但成本和难度相当高,正因如此,采用粉末冶金技术的瑞粉大马才能较好地处理这个问题;

    2. 现在量产的大部分不锈大马多以锻轧制作为主,多属于叠层不锈钢工艺,虽然花纹种类有一定限制,但加以创意,还是能有惊艳的效果,而且工艺流程上也相对容易些;

    综此上述,在讨论如何手工制作不锈大马的时候,我们还是优先考虑叠层不锈钢的大马图案形成原理,在此就科普一下(画工差,见谅)。

    首先,假设我们把 A(下图步骤 1. 以白色显示)、B (蓝色)两种不锈钢板以五层叠合成单一钢块,从俯视的角度来看,在没有加工之前,在钢块的顶面,我们是无法看到 B 层的。步骤 2. 当我们用角磨机在上面挖了两道贯穿 2.5 层钢的坑之后,再从俯视角度来看,我们可以见到 4 道 B 层的直纹。

    img-0001.jpg


    步骤 3. 当我们把挖了坑的钢块锻平了之后,顶面就保留了步骤 2. 里面的四道 B 层直纹,形成了最简单的大马花纹。从侧面看,之前很分明的 5 道钢层变得扭曲了,两个开了坑的部位打平之后只有 3 层钢。其实要制作同样的花纹,也可以用另一种方法(见另一 步骤 1.),假设(纯假设)这 5 层的钢块在高温中足够软,可以用凹模挤压加工, 锻压之后,钢块上突出了两道 2.5 层钢高的尖柱体,我们用磨床或铣床把这两道尖尖去掉,也会同样生成在顶面有四道 B 层直纹的钢块(步骤 3.)。

    img-0002.jpg

    一般来讲,多层叠合的钢体,层次上是没有上图那么工整的,因此在角磨,锻平后,纹路的变化会更加随机。这坛子上的高手 damasteelfan 所作的自锻天梯纹大马士革钢就是用以上类似的方法来加工瑞粉的马赛克大马圆棒材,不过他用的是凸模,具体请参考他的帖子,

    http://knifriend.com/forum.php?mod=viewthread&tid=74955

    经过上面这个简单的例子,大家应该会明白最基本的大马制作要首先制成多叠层的钢体如板材或棒材之类,之后就具备了加工花纹的条件。后面的章节里我们就讨论一下机制和手制不锈大马叠层钢体的工艺上的不同,及探讨一下手工制程。


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  • TA的每日心情

    2014-6-9 20:42
  • 签到天数: 228 天

    [LV.7]常住居民III

     楼主| 发表于 2013-12-24 22:18 | 显示全部楼层
    本帖最后由 duckbillclinton 于 2015-5-11 23:08 编辑

    不锈大马士革钢的不同制作方法的探讨及机制锻轧、粉末冶金与手工制作的区别

    1.  机制锻压、轧延

    对于机锻的不锈大马,国外产量和使用最多的莫属日本了,相当一部分日制的高端厨刀,不论大厂或小作坊,都采用不锈大马夹钢来生产,即外层是不锈大马,刃心则是高性能的不锈钢(如VG10),高碳钢(日立 青纸、白纸),甚至是粉末高速钢(如SRS-15)。为什么日本可以在不锈大马和夹钢上能够使用如此刁钻的钢材而且又能做到大量生产呢?那我们国内又如何呢?

    笔者在前文里已经重复提及夹钢(复合钢)的制作流程与大马士革叠层钢的制作流程是相通的。夹钢是三层,大马士革叠层钢无非就是在这个基础上作重复。对于复合钢(夹钢)的生产来说,由于要解决不锈钢中的合金元素氧化问题,其在国内都是采用爆炸焊接法在野外合成,之后再回厂轧延成需要的板材或带材尺寸。国内现在很多厨刀厂卖的全不锈钢夹钢刀,出于广告效应,就经常标榜其夹钢使用了TNT 爆炸法合成,实际上,这已经是个十分普及的普通工艺了。

    对于不锈大马,其工业化的制作在理论上也可用爆炸焊接法,但这种方法能合成的层数是有限的,因为在爆炸焊接合成一次后,成品复合板就要重新回厂轧延成薄板,清洗去除氧化层后,再将这些复合薄板继续用爆炸焊接再次合成,如此类推,直至达到需要的层数。看到这里,明眼人都知道这种方法的成本和耗时都会相当高,就算能生产,其产能也无法扩大。那除了爆炸焊接法,国内还有没有其它的节省成本而有效的不锈大马制作方法呢? 有啊,随着国内科技和生产技术的进步,之前曾经被日本垄断、搞得极为神秘的真空轧制法已在数年前被国内企业突破,现在已有数家钢厂、加工厂有能力进行大量生产。

    真空轧制法到底是什么东西呢?呵呵,笔者写到这里有点累了…… 干脆,把百度百科的词条照抄过来吧,

    ”真空轧制法(VRC)是将碳钢基板和不锈钢复板经过下料、表面处理使其表面处于物理纯净状态时,在高度真空条件下组坯轧制的复合板材轧制方法。20世纪80年代,日本JFE公司发明了真空轧制法,该方法将热轧法与真空电子束焊接(EBW)技术相结合,复合板界面处于高真空状态,加热过程的界面无氧化,界面结合性能较高。成熟的真空轧制法生产流程可以使生产效率达到每40余秒生产不锈钢复合板4吨,成本较进口同类产品下降三成到四成。日本等发达国家已经大规模使用真空轧制法的不锈钢复合板,这是未来的趋势。“

    看完上面,大家是不是开始有点明白为什么日本的厨刀厂在夹钢和不锈大马上这么厉害了。其实,原因就是真空轧制法啊,而且此法基本上能够通吃所有钢种,所以高速钢作夹钢刃心的无敌组合也变为可能,不锈大马的制作就更是小菜一碟了。

    其实真空轧制法的全过程在原理上解释并不难,难的是真空电子束焊接工艺的工业化实现,因为在高真空工作舱里,钢胚的送料、固定、焊接、成品送出,全程必须数控完成,这需要专门设计的大型专用真空电子束焊接设备。以前,国内的数控设计与国际先进技术有一定的差距,现在,由于国家的经济发展,科技水平逐渐提高,某些领域我们已经可以与国外最先进的同行争一日之长短,甚至领先,真空轧制法就是我们在冶金行业里追上国际水平的其中一项重要的成就。

    有点跑题了,现在就补充解释一下上面提到的真空轧制法过程……  首先, 数层的碳钢基板或不锈钢复板经过下料、表面处理使其表面处于物理纯净状态后,会被送入真空电子束焊接工作舱,舱门关闭后,舱内被迅速抽至高真空,数控设备将数层钢板依照设定的顺序叠合校正固定,钢板之间的接缝与焊接电子枪口对齐,然后钢板被慢速旋转,此时电子枪射出高强电子束将钢层的接缝焊合,完整的焊完一圈后,数控设备继续将钢板调整校对至另一尚未焊接的接缝,重复上述动作,直至所有钢层的接缝都焊合,换而言之,此时钢胚所有的钢层在外围已经被完全焊接密封,然后,钢胚出舱,被输送至加热炉中,加热保温至指定温度及时间后,于热轧设备中进行钢层的锻焊,之后反复重复加热、轧延流程加工变薄,直至达到预定的钢板、钢带厚度,然后去氧化层,清洗, 成品。

    上述的整个过程与笔者之前所写的两个不锈夹钢帖子里所介绍的“焊接密封煅合法”有异曲同工的效果,实际上,手工的“焊接密封煅合法”是受到工业化的焊接轧制流程的启发而出现的。

    至于如何使用真空轧制法来制作不锈大马的叠层钢就无需浪费笔墨了,将上述流程制得的复合钢板、带材重新运用真空轧制法来再次合成,便能得到层数更多的复合板、带材。当然,由于钢材在去氧化层及加工中有损耗,每一轮的数控焊接参数是必须要调整的,而且这种方法也有点回归到传统的叠层钢制作流程的意思了。

    对真空轧制法的理论或其它复合钢的工业生产方法有进一步兴趣的刀友,可以参阅以下的两篇论文,

       - 真空轧制不锈钢复合板的组织和性能           http://www.doc88.com/p-780447245233.html
       - 不锈钢复合板制备技术的发展                      http://www.doc88.com/p-912952408195.html


    2.  粉末冶金

    对于粉末冶金的不锈大马制程,由于国外正式做这个的就只有 Damasteel 一家,而其公开流出的关于制程的资料基本为零,所以要进行探讨的话,最快的方法就是对它进行相关的专利检索。但有点不幸的的是,Damasteel 对这个似乎有点准备,其网站上只字不提其大马制作过程的专利号。笔者曾经尝试用 “Damasteel” 作为专利持有人去搜索,也找不到什么有用的东西。后来,通过对其一些相关产品的介绍文档入手,终于解开了谜团,原来Damasteel 注册专利所用的,是另一个法人身份…… 好了,圈子兜够了,呵呵,大家一起来看看其专利号及介绍的原文链接吧(可能要爬墙,谷歌链接):

    https://www.google.com/patents/U ... uQE&ved=0CB4Q6AEwAA

    (写作中)

    时至今日, Damasteel 对外的宣传资料都极少,但 Youtube 上还是有这么一段他们自己厂内的技师将其不锈大马轧延成板条的短片流出(爬墙)。从短片中可以看出, Damasteel 对质量的控制十分严格,二辊轧机的轧下率调得很低以保证图案的规则排列,两次轧延后立即回炉保温,确保钢的热锻温度一直在粉末冶金最适宜的 1150°C - 1050°C 之间。

    http://www.youtube.com/watch?v=7NFBkpUGv08


    国内高手的不锈大马尝试

    要说道不锈大马的国内尝试,本坛内的高手应该是最早的。到现在为止,笔者知道的成功案例有:“看热闹的”兄,“村长”兄,和 “玉树临风”兄(其他的,恕本人时间有限,无法全部知道)。其中,又以“看热闹的”兄最为令人钦佩,思路绝对令人叫绝,他的回帖中,没有故意回避跳过重点,而是作出了解答分享。

    如果笔者没弄错,“看热闹的”兄应该是最早尝试粉末不锈大马制作的高手。可能是由于兴趣使然及财力的限制,他只是作了简单的尝试便止步了,但其原帖已经指明了粉末大马制作的正确方向。至于锻造的不锈大马,“看热闹的”兄的尝试就更加厉害了,竟然想出了焊接密封真空锻焊法。最初看到他的帖子的时候,笔者差点从椅子上掉下来。因为吧,大概两年前,笔者从太太整理储存冬季衣物用的抽真空收纳袋得到灵感,想到了或者可以用热处理不锈钢箔(或软铁皮)通过缝焊机(或点焊机)做一个袋子,把钢材包在里面,袋口部分焊接封闭,然后塞入管子,边抽真空边缝焊(或点焊)至完全密封(稍后加图补充解释),之后就可以放入炉子加热、锻焊了。但这个方法的问题是,缝焊机不便宜,点焊的操作技术要求高,所以笔者自己都有点怀疑是否具有实际操作价值。当读到“看热闹的”兄的帖子后,立刻豁然开朗,显然,他的方法更加简单有效,而且是2010 年就已经提出,不服不行啊,呵呵。以下就是“看热闹的”兄的两个帖子的链接,大家也去凑下热闹吧,


    而“村长”兄所作的锻造不锈大马尝试,他采用的是国外刀匠Ariel Salaverria所写的教程。笔者之所以能够肯定,是根据他发的原帖及另一钢缆大马(外观上继续保持钢缆纹)制作贴里的插图得出的结论。 钢缆大马能够在锻造后继续保持钢缆纹的制作方法,是Ariel Salaverria所原创,而且也是其网站上公开发表的(包括不锈大马的)众多教程之一。“村长”其实也是很厉害的,他的燃气炉制作就直接用了成品的液化气喷炬,而且加了热电偶,国内少见,也是一个喜欢动脑子的人。

    关于Ariel Salaverria,他是一个笔者极为尊重的刀匠,非常无私,其制刀的所有知识都写成了教程,无偿地发表在他的网站里。在本文里,笔者也会同样引用Ariel Salaverria 的教程,但也会原创补充一些重要的理论知识及改进方法,或者在一定程度上令大家更容易成功。

    至于“玉树临风”兄的粉末不锈大马尝试,笔者起初因为缺乏这方面的知识,也乱回了个帖,胡说八道了什么“真空热压炉”,现在回想起来真是笑死人了。另一方面,由于他的帖子,促动了笔者开始在网上搜集阅读粉末冶金的相关论文、书籍,以补充自己在知识上的短板。说实在的,“玉树临风”兄绝对是个高手,而且其粉末大马的尝试到现时为止是最成功接近瑞粉的。

    最初在网上接触瑞粉时,笔者得到了两个重要信息,一是瑞粉的原材是以圆形棒材形式提供的,二是从瑞粉棒材的横截面图上不论是平行纹、同心圆纹、还是马赛克纹都有一定的扭曲而且棒材的外层似乎被磨除掉了。对于第二个信息,笔者有点肯定的是瑞粉可能采用了棒材轧制机进行了后期加工(造成了横截面纹路有点扭曲),然后磨掉了外面的氧化层。至于为什么瑞粉都是以圆型棒材提供的,笔者就有点无从入手了,后来看到了“玉树临风”兄提及的热等静压炉及“看热闹的”兄提到的HIP 制程,才明白个中原因。至于“玉树临风”兄的尝试为什么在距离瑞粉一步之遥时便止步了,笔者当时曾经推断,可能是因为成本及小量制作试验的原因吧,导致了他想一步到位,直接热等静压做出成品,其实,在粉末的封装阶段将圆棒形容器的横截面直径加大便能大大降低封装的难度,而在烧结之后轧制成小直径的棒材也会令图案更加紧密,从而达到与瑞粉类似的效果。最近,笔者终于找到了瑞粉的专利相关信息(上面的章节提到了),也证实了之前的猜想。

    (写作中)




    手工制作不锈大马士革钢可以采用的方法

    1.  焊接密封还原气氛锻焊法 (优点:简单有效。缺点:质量控制要求高点。)


    2.  焊接密封真空锻焊法 (优点:质量一流。缺点:器材及操作技术要求高。)


    (写作中)



    点评

    继续补充啊,千万别太监了!  发表于 2015-3-1 22:06
  • TA的每日心情

    2014-6-9 20:42
  • 签到天数: 228 天

    [LV.7]常住居民III

     楼主| 发表于 2013-12-24 22:20 | 显示全部楼层
    本帖最后由 duckbillclinton 于 2016-2-14 16:14 编辑

    焊接密封还原气氛锻焊法

    国外不锈大马士革钢手工制作教程范例一 (Ariel Salaverria)


    原文链接,

    1. 前期制作准备,找一锻方形铁管(不能含锌,锌的化合物在高温中会汽化,剧毒,吸入会死人的!!!),一端砸扁封焊至不漏气(可以在焊接后装水测试,不漏就焊接合格)。一张白纸巾喷上 WD-40,塞入砸扁焊接的一端,
    stainlessspoonmaking1.jpg stainlessspoonmaking2.jpg


    2. 塞入切割清理好的 304 和 420MV 带材(交错相叠),尽量塞多点,以减少管内的多余空间,
    stainlessspoonmaking3.jpg


    3. 准备一块和铁管内型/径相仿的铁片
    stainlessspoonmaking4.jpg

    4. 铁片塞入铁管,然后焊接封死
    stainlessspoonmaking5.jpg stainlessspoonmaking6.jpg

    5. 封焊的铁管放入燃气炉中加热,纸和 WD-40 在高温密闭的铁管里燃烧,由于氧气不足,产生大量的一氧化碳,在摄氏 1100 度 以上,不断冲击不锈钢带的表面,产生了还原作用,从而使氧化铬等氧化物被还原。 Ariel Salaverria 把铁管加热至 1350°C 左右的温度,并保温 30 分钟,期间每隔 5 分钟, Ariel Salaverria 将方形的铁管翻转 90°,其用意是令(还未锻焊的)不锈钢带在不同角度稍微分开,以便还原气氛渗入,完全将不锈钢带表面“清理”干净至可锻焊的程度 stainlessspoonmaking7.jpg

    6. 保险起见, Ariel Salaverria 的教程里将锻焊温度短暂升至 1443°C,并将铁管从燃气炉中取出,用液压机将其压扁锻焊。对于 Ariel Salaverria 所用的温度,笔者认为太高了,其实之前的保温还原和锻焊温度 1300°C 就可以了,因为在这个温度范围,还原气氛已经能把不锈钢带表面多数有害的氧化物还原了。
    stainlessspoonmaking8.jpg

    7. 锻焊成功后,铁管被剥除
    stainlessspoonmaking9.jpg

    8. 之后,锻打整形时使用的适锻温区,1150°C - 900°C
    stainlessspoonmaking11.jpg stainlessspoonmaking12.jpg

    9. 成品勺子
    stainlessdamascusspoon7.jpg

    国外不锈大马士革钢手工制作教程范例二  (J. Arthur Loose)


    1. 自制液压机(锻压机),不锈钢带两卷(304 和 316 不锈钢,制出的大马是饰品级别)。
    stainlesspress.jpg

    2. 切割、清洗过的五十层不锈钢带入铁盒。
    stainlessbillet.jpg

    3. 封焊铁盒。入炉加热,于 1350°C 保温还原,然后锻焊,之后用机械设备将铁盒剥离/ 磨除。
    canisterwelding.jpg weldingforge.jpg

    4. 成品不锈大马制作的戒指。
    stainlessringswhite.jpg









    点评

    勺子相当好看,家里要是弄一套,腰包就要减肥了,呵呵  发表于 2014-1-21 13:10
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    [LV.7]常住居民III

     楼主| 发表于 2013-12-24 22:21 | 显示全部楼层
    本帖最后由 duckbillclinton 于 2016-2-14 16:37 编辑

    焊接密封真空锻焊法



    全粉末冶金、半粉末冶金、浇铸、小型钢制品组合锻压、钢缆锻压等的不锈钢大马手工制作的可行性探讨
    1. 浇铸不锈大马
    如果是全不锈钢,没有多大的可行性,原因是不同种类的不锈钢熔点都很接近。浇铸大马的成功,需要两种合金的熔点有较大的差异,此前举例的熔融的青铜浇铸于钢缆便是个好例子,因为青铜的熔点远低于钢。或者熔点较低的高碳钢能够浇铸在某些耐高温的不锈钢制品里,但这已不是不锈大马了。


    2. 不锈钢缆锻压大马
    用焊接密封真空锻焊法,可行,但没有任何意义。碳钢的钢缆大马……


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     楼主| 发表于 2013-12-24 22:22 | 显示全部楼层
    本帖最后由 duckbillclinton 于 2016-2-14 16:53 编辑

    对于国外教程的补充和改进

    1. 铁盒的厚度和气体密封考虑


    铁盒要有一定的厚度,焊接的部位要多用点焊条/丝,一定要完全密封,不然加热时会漏气,锻压(锻焊)时会破裂。

    2. 如何更好、更容易地焊接,可采用的电焊接的种类及注意事项


    焊条电弧焊

    氩弧焊
    a. TIG 焊接 (非熔化极惰性气体钨极保护焊),


    b. MIG 焊接 (熔化极惰性气体保护焊)

    3. 如何在锻焊过程中有效地防止铁盒与不锈钢“粘”在一起

    ”顽固“的钛白粉

    4.



    5.

    点评释疑

    1. 钢体中有害及无害杂质的考虑

    2. 氧化物还原的原理    不锈钢表层因氧化生成的氧化铬是阻碍不锈钢锻焊的主要因素。在高温密闭环境下,氧化铬能够被碳还原,生成碳化铬或纯铬,生成Cr2C2的开始温度为1373K,生成Cr7C3的反应开始温度1403K,而还原生成铬的反应开始温度为1523K,这些还原物是能够被锻焊的。细心的刀友来到这里,应该会明白为什么在我的不锈夹钢教程贴里提到焊接不锈钢和碳钢三明治时,要洒少量“神油”或者高纯度、高目数炭黑粉(石墨粉)之类。

    3. 奥氏体及马氏体不锈钢种的碳含量,铁碳合金 A4 点, 适锻温区,锻焊温度选择的考虑, 合理运用科学的理论知识,手工制作和工业制造的区别

    4.



    (写作中)



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    发表于 2013-12-24 23:53 | 显示全部楼层
    搬个板凳围观
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    2015-9-9 12:09
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    发表于 2013-12-25 00:09 | 显示全部楼层
    如果真的是不锈钢型大马只能用二棍轧延机来轧延伸变薄,目前或将来都不能用空气锤锻打延身,因为不锈钢熔点高,吸热慢散热快,含铬的不锈钢可塑性不佳,这是刚好跟1084或1095高碳钢与15N20镍钢空气锤人工锻打区别,如果说到工艺及技术含量人工空气锤锻碳钢的大马高于机制轧延大马,产量少于机制大马。
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     楼主| 发表于 2013-12-25 01:15 | 显示全部楼层
    Soway 发表于 2013-12-25 00:09
    如果真的是不锈钢型大马只能用二棍轧延机来轧延伸变薄,目前或将来都不能用空气锤锻打延身,因为不锈钢熔点 ...

    谢谢兄台的回复。对于托马斯对二辊轧延机的使用,他的用意是要提高生产效率和更好地控制成品大马的花纹 (轧压肯定比锻打快数倍,同时钢体花纹的不规则变形也会少数倍)。不锈钢是可以进行一定程度的锻打延伸的,具体可以参考我写的不锈夹钢帖子里美国刀匠 Burt Foster 进行钢材准备时将 416 棒材锻打成板材的片断。正因为不锈钢可以进行一定程度的锻打延伸,不锈夹钢刀的手工锻打制作才成为可能。
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    2014-7-29 20:05
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    [LV.5]常住居民I

    发表于 2013-12-25 08:14 | 显示全部楼层
    啥时候开始教不锈大马士革钢手工制作过程呢?
    我们啥时候才能学会手工制作不锈大马士革钢呢?
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    2015-12-1 19:49
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    [LV.5]常住居民I

    发表于 2013-12-25 08:43 | 显示全部楼层
    好帖留名,顶楼主
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    慵懒
    2016-8-23 06:15
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    [LV.8]以坛为家I

    发表于 2013-12-25 12:26 | 显示全部楼层
    过于高端了,看不明白
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    擦汗
    2014-9-24 12:18
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    [LV.4]偶尔看看III

    发表于 2013-12-25 16:48 | 显示全部楼层
    坐等更新!很想自己锻大马
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    2017-4-1 12:40
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    [LV.7]常住居民III

    发表于 2013-12-25 20:02 | 显示全部楼层
    愿闻其详,请楼主讲细一点谢谢!
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    开心
    2017-11-23 20:29
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    [LV.9]以坛为家II

    发表于 2013-12-25 21:41 | 显示全部楼层
    等待下一回书
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    奋斗
    2018-5-9 23:09
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    [LV.10]以坛为家III

    发表于 2013-12-25 22:11 | 显示全部楼层
    好帖,潜水学习。期待不锈钢的锻打数据。
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    2015-9-9 12:09
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    [LV.8]以坛为家I

    发表于 2013-12-26 01:26 | 显示全部楼层
    机制大马实际是摩擦焊接法,先将两种熔点的钢材层叠起来,利用这两种钢熔点温度接近特点再加强压下使它们粘合在一起,再用轧棍压延伸成板块状,如果要设计特定花纹也可在模压轧棍做好图案进行轧延压印,最后再用平面轧棍机再轧成所需厚度,这种大马板块宽度可达100mm到150mm,而人工锻打的很难锻得这个宽度。机制大马花纹比较标准规一,手锻可千变万化,如复杂花纹组合的马赛克大马。个人了解的。
  • TA的每日心情

    2014-6-9 20:42
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    [LV.7]常住居民III

     楼主| 发表于 2013-12-26 15:43 | 显示全部楼层
    Soway 发表于 2013-12-26 01:26
    机制大马实际是摩擦焊接法,先将两种熔点的钢材层叠起来,利用这两种钢熔点温度接近特点再加强压下使它们粘 ...

    兄台的回复… 恕直言,基本上差不多每句都有问题,无语。
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    2015-9-9 12:09
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    [LV.8]以坛为家I

    发表于 2013-12-26 18:44 | 显示全部楼层
    duckbillclinton 发表于 2013-12-26 15:43
    兄台的回复… 恕直言,基本上差不多每句都有问题,无语。

    谢兄台!俺是不懂大马,请不见怪,学习了!
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    2018-10-31 19:59
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    [LV.8]以坛为家I

    发表于 2013-12-26 19:13 | 显示全部楼层
    高人  精贴  受益匪浅  谢谢lz
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