Θερμική επεξεργασία λεπίδων

Η θερμική επεξεργασία είναι μια απαραίτητη διαδικασία που μετατρέπει μια λεπίδα από ένα μαλακό κομμάτι μετάλλου σε ένα σκληρυμένο ατσάλι που διαθέτει την κατάλληλη αντοχή και ευκαμψία. Η κατάλληλη θερμική επεξεργασία προσδίδει τα απαιτούμενα χαρακτηριστικά απόδοσης του τελικού προϊόντος. Ένας αριθμός χαρακτηριστικών μπορεί να αλλάξει ή να βελτιωθεί μέσω θερμικής επεξεργασίας: διάφορες διαδικασίες μπορούν να αυξηθούν σκληρότητα του χάλυβα, μειώνουν την ευθραυστότητα, εξαλείφουν την πίεση ή τις ακαθαρσίες στο μέταλλο.

Ποια είναι τα κύρια στάδια της θερμικής επεξεργασίας;

Τα κύρια στάδια είναι η ωστενίωση (θέρμανση του χάλυβα σε μια συγκεκριμένη θερμοκρασία), η απόσβεση (ταχεία ψύξη του χάλυβα) και η σκλήρυνση (αναθέρμανση σε χαμηλότερη θερμοκρασία για να επιτευχθούν οι επιθυμητές ιδιότητες).

Κατά τη θερμική επεξεργασία, το μέταλλο θερμαίνεται σε μια κρίσιμη θερμοκρασία και στη συνέχεια ψύχεται, για να αλλάξει η δομή του και να προσδώσει ορισμένα επιθυμητά χαρακτηριστικά, έτσι ώστε το τελικό προϊόν να έχει την τέλεια ισορροπία μεταξύ σκληρότητας και πλαστικότητας. Η ακριβής έκταση σκληρότητας που απαιτείται για μια λεπίδα θα εξαρτηθεί για την προβλεπόμενη χρήση του μαχαιριού. Το μέταλλο πρέπει να είναι αρκετά σκληρό για να διατηρεί καλά την άκρη, αλλά αρκετά εύκαμπτο ώστε να αντέχει σε έντονη ή ακόμη και σκληρή χρήση. Κατά συνέπεια, η όλη διαδικασία, και η θερμοκρασία σκλήρυνσης ειδικότερα, θα είναι διαφορετική σε κάθε συγκεκριμένη περίπτωση, ανάλογα με το επίπεδο σκληρότητας που επιθυμείται στην τελική λεπίδα. 

Προετοιμασία

Μόλις σκληρυνθεί, ο χάλυβας δεν θα είναι τόσο λειτουργικός όσο πριν. Θα είναι πιο δύσκολο να λιμάρετε και να τρίψετε τη λεπίδα μετά τη θερμική επεξεργασία, επομένως θα προστεθεί μόνο μικρό βερνίκι φινιρίσματος στη συνέχεια. Επομένως, πριν από τη θέρμανση θεραπεία βάζω τη λοξότμηση στη λεπίδα και φέρτε την επιφάνεια στο φινίρισμα που προτιμάτε. 

Προετοιμάστε τα απαραίτητα εργαλεία: 

• Πηγή θερμότητας (π.χ. μίνι σφυρηλάτηση ή φακός αερίου)
• Πυρίμαχο δοχείο σβέσης με καπάκι
• Μπλοκ ρυθμιστή (π.χ. σωλήνας αλουμινίου)
• Λάδι για σβήσιμο
• μαγνήτης 
• Λαβίδες ή πένσα με μέγγενη
• ΦΟΥΡΝΟΣ ΚΟΥΖΙΝΑΣ 

Συνήθως, η θερμική επεξεργασία περιλαμβάνει τέσσερα στάδια, τα οποία είναι: 

• Βαφή μέταλλου 
• Σβήσιμο 
• ανόπτηση (ή σκλήρυνση)
• Τελικό στίλβωση

Βαφή μέταλλου

Η διαδικασία σφυρηλάτησης φέρνει μεγάλη παραμόρφωση στο μέταλλο; Συγκεκριμένα, προκαλεί τη συσσώρευση των καρβιδίων. Ένας τέτοιος χάλυβας δεν θα είναι σκληρός και ισχυρός για να διατηρήσετε σωστά μια άκρη. Το πρώτο βήμα της θερμικής επεξεργασίας, που είναι η σκλήρυνση, απαιτείται για να αναδημιουργηθεί μια ομοιόμορφη κατάσταση στο μέταλλο για να γίνει ισχυρό και λειτουργικό. 

Κατά τη διάρκεια της φάσης σκλήρυνσης, ο χάλυβας θερμαίνεται σε μια κρίσιμη θερμοκρασία περίπου 1600 έως 1750 °F, ή ακόμα και 1900 °F (ανάλογα με τον τύπο του χάλυβα), για να κρυώσει στη συνέχεια γρήγορα (σβήνει). Μπορείτε να χρησιμοποιήσετε διάφορες πηγές θερμότητας για να θερμάνετε τη λεπίδα σας σε κρίσιμη θερμοκρασία. Εάν χρησιμοποιείτε φακό, βεβαιωθείτε ότι δεν εστιάσετε μόνο στη μία πλευρά, θυμηθείτε να περιστρέφετε το μέταλλό σας τακτικά πάνω από τη φλόγα. Μπορείτε να εκτιμήσετε τη σωστή θερμοκρασία με έναν μαγνήτη: ο χάλυβας χάνει τον μαγνητισμό του στους 1425°F περίπου, οπότε όταν δεν είναιμαγνητικός; σημαίνει ότι έχετε σχεδόν φτάσει στο σημείο. Ζεστάνετε το ατσάλι λίγο περισσότερο και θα πρέπει να είστε στο σωστό σημείο θέρμανσης. 

Σβήσιμο

Απαιτείται σβήσιμο ή ψύξη για να μεταμορφώνονται γρήγορα η κρυσταλλική δομή του μετάλλου από τον ωστενίτη σε μαρτενσίτη. Ο μαρτενσίτης είναι μια πολύ σκληρή κατάσταση χάλυβα που είναι ο στόχος αυτής της φάσης. Όταν ο χάλυβας ψύχεται γρήγορα μετά τη σκλήρυνση, η μοριακή δομή μετατρέπεται σε δομή λεπτού κόκκου με τη μέγιστη δυνατή σκληρότητα.

Ετοιμάστε μια δεξαμενή απόσβεσης λαδιού με καπάκι. Το μη τοξικό ορυκτό ή λιπαντικό ποιότητας τροφίμων θα κάνει μια χαρά για έναν ερασιτέχνη. Είναι καλύτερα να προθερμάνετε το λάδι 120 βαθμούς. Μπορείτε επίσης να ζεστάνετε το λάδι σας θερμαίνοντας ένα κομμάτι χάλυβα και βουτώντας το στο λάδι πριν το σβήσετε. Να είστε προσεκτικοί όταν θερμαίνετε το λάδι - είναι εύφλεκτο και μπορεί να προκαλέσει εγκαύματα.

Μόλις το λάδι προθερμανθεί στην απαιτούμενη θερμοκρασία και η λεπίδα φτάσει σε μη μαγνητική κατάσταση, κάντε το σβήσιμο. Κάντε το όσο το δυνατόν γρηγορότερα αφού αφαιρέσετε τη λεπίδα από το σφυρηλάτηση, χωρίς να την αφήσετε να κρυώσει. Συνιστάται ιδιαίτερα να χρησιμοποιείτε γάντια συγκόλλησης και λαβίδες με μακριά λαβή κατά τη διάρκεια αυτής της φάσης. Πάρτε τη λεπίδα και βυθίστε τη γρήγορα στη δεξαμενή λαδιού. Κουνήσου εμπρός και πίσω για να αποφευχθεί ο σχηματισμός φυσαλίδων αέρα γύρω από τον χάλυβα. Στη συνέχεια, τοποθετήστε τη λεπίδα στο μπλοκ του ρυθμιστή βυθισμένο στη δεξαμενή λαδιού – θα εξασφαλίσει ότι και οι δύο πλευρές της λεπίδας θα κρυώσουν ομοιόμορφα. 

Περιμένετε περίπου 10 έως 15 δευτερόλεπτα, και στη συνέχεια βγάλτε τη λεπίδα από τη δεξαμενή. Μπορείτε να ελέγξετε τη σκληρότητα της λεπίδας ξύνοντας το ατσάλι με μια λίμα. Αντί να χρησιμοποιήσετε μια μηχανή Rockwell Hardness (η οποία μπορεί να είναι πολύ ακριβή για έναν χομπίστα μαχαιροποιό), μπορείτε να χρησιμοποιήσετε ένα αρχείο εργαλεία, ή ακόμα και ένα σύνολο αρχείων με διαδοχικά σημειωμένη σκληρότητα. Αφού αφαιρέσετε τη λεπίδα από τη δεξαμενή λαδιού, δοκιμάστε κάθε λίμα έως ότου ένα ραμφίσει στο ατσάλι. Αν και δεν σας δίνει την ακριβή σκληρότητα, αυτή η μέθοδος θα σας ενημερώσει για ένα εύρος σκληρότητας στο οποίο βρίσκεται η λεπίδα σας. 

Μετά τη σκλήρυνση, ο χάλυβας γίνεται πολύ πιο σκληρός, αλλά και πιο εύθραυστος: μπορεί να σπάσει σαν γυαλί αν πέσει. Πρέπει να μετριαστεί πριν τη χρήση. Μια σωστά σκληρυμένη λεπίδα θα διατηρήσει μια άκρη ενώ διατηρεί τη δύναμη και την πλαστικότητα. 

ανόπτηση (ή σκλήρυνση)

Η ανόπτηση ή η σκλήρυνση του χάλυβα περιλαμβάνει τη θέρμανση του σε μια μη κρίσιμη θερμοκρασία (περίπου 400°F) για να μαλακώσει ελαφρώς το μέταλλο και να ανακουφιστούν οι συσσωρευμένες τάσεις. Για το σκοπό αυτό μπορεί να χρησιμοποιηθεί ποικιλία εξοπλισμού, συμπεριλαμβανομένου ενός συνηθισμένου φούρνου κουζίνας. Είναι σημαντικό να παρέχεται ένας εύλογος χρόνος μετά τη σκλήρυνση (τουλάχιστον μία ώρα περίπου): η λεπίδα θα πρέπει να κρυώσει σε θερμοκρασία δωματίου πριν από τη σκλήρυνση. Αυτό απαιτείται για τη σωστή μετατροπή σε μαρτενσίτη, άρα για τις σκληρυντικές ιδιότητες και την ποιότητα του τελικού προϊόντος. Η διαδικασία ανόπτησης αφαιρεί τις τάσεις και επάγει την πλαστικότητα για να κάνει τον χάλυβα ανθεκτικό και ικανό να αντέχει τις καταπονήσεις κατά τη λειτουργία. Ο χάλυβας μειώνεται από την υψηλότερη σκληρότητα στην κατάλληλη σκληρότητα για βέλτιστη ισορροπία μεταξύ της συγκράτησης των άκρων, της ικανότητας λείανσης και της σκληρότητας. 

Ζεστάνετε ξανά τη λεπίδα, αυτή τη φορά στους 400°F και μετά αφήστε την να κρυώσει πολύ αργά για τέσσερις ή περισσότερες ώρες. Μπορείτε να αφήσετε τη λεπίδα στο σφυρήλατο (ή στο φούρνο) αφού την σβήσετε. Μια εναλλακτική διαδικασία περιλαμβάνει δύο κύκλους μιας ώρας, αφήνοντας τη λεπίδα να κρυώσει μεταξύ τους. 

Υπάρχει ένας αριθμός επιλογών σε αυτό το στάδιο, ανάλογα με το επιθυμητό επίπεδο σκληρότητας στη λεπίδα. Διαφορετικά επίπεδα σκληρότητας μπορούν να επιτευχθούν μεταβάλλοντας τη θερμοκρασία κατά το στάδιο της ανόπτησης. Η σκλήρυνση για 2 ώρες στους 350°F μπορεί να οδηγήσει σε σκληρότητα έως και 63 HRC, ενώ η σκλήρυνση στους 660°F θα φέρει τη λεπίδα σας σε περίπου 53 HRC. Πρέπει να ληφθεί υπόψη ο συμβιβασμός σκληρότητας και σκληρότητας: μια υψηλότερη θερμοκρασία σκλήρυνσης θα δώσει έναν μαλακότερο χάλυβα με υψηλότερη σκληρότητα, ενώ μια χαμηλότερη θερμοκρασία σκλήρυνσης θα παράγει έναν σκληρότερο και πιο εύθραυστο χάλυβα. Η επιλογή εξαρτάται από τον προορισμό του μαχαιριού σας: για παράδειγμα, ένα μαχαίρι επιβίωσης που προορίζεται να στιβαρός μπορεί να μετριαστεί στην υψηλότερη θερμοκρασία των 660°F για να γίνει πολύ σκληρό και ικανό να αντέχει σε σκληρούς χειρισμούς. Αντίθετα, αν μια αιχμηρή και ελαστική άκρη αναμένεται να είναι η φόρτε του μαχαιριού ενώ η σκληρότητα μπορεί να διακυβευτεί (για παράδειγμα, για ένα λεπτό χειρουργικό όργανο), μια τέτοια λεπίδα μπορεί να σκληρυνθεί σε χαμηλή θερμοκρασία για μέγιστη σκληρότητα.

Τελικό στίλβωση

Μετά την ολοκλήρωση των τριών σταδίων της θερμικής επεξεργασίας, το μόνο που μένει να κάνετε είναι να αφαιρέσετε με τρίψιμο τυχόν άλατα που μπορεί να έχουν συσσωρευτεί στη λεπίδα. Χρησιμοποιήστε ένα ταινιοτριβείο με λεπτό λειαντικό για να καθαρίστε προσεκτικά την επιφάνεια της λεπίδας μέχρι να είναι απόλυτα καθαρή. Στη συνέχεια, μπορείτε να εφαρμόσετε μια πρόσθετη λοξότμηση, εάν θέλετε, και να εφαρμόσετε ένα λεπτό τρίμμα για τελικό ακόνισμα και γυάλισμα.

FAQ

Γιατί είναι σημαντική η θερμική επεξεργασία για τα μαχαίρια;

Η θερμική επεξεργασία βελτιώνει τη δομή του χάλυβα, ενισχύοντας τα χαρακτηριστικά του όπως η σκληρότητα, η σκληρότητα και η αντοχή στη φθορά. Αυτή η διαδικασία διασφαλίζει ότι ένα μαχαίρι μπορεί να διατηρήσει μια αιχμηρή άκρη, να αντισταθεί στη ζημιά και να έχει μεγαλύτερη διάρκεια ζωής.

Πώς επηρεάζει το σβήσιμο το χάλυβα;

Το σβήσιμο ψύχει γρήγορα τον χάλυβα από τη θερμοκρασία ωστενίτισής του, σχηματίζοντας μια σκληρή αλλά εύθραυστη δομή. Το συγκεκριμένο μέσο που χρησιμοποιείται για την απόσβεση (νερό, λάδι, αέρας) μπορεί να επηρεάσει τις τελικές ιδιότητες του χάλυβα.

Γιατί είναι απαραίτητο το σκλήρυνση μετά το σβήσιμο;

Η σκλήρυνση γίνεται για να μειωθεί η ευθραυστότητα που προκαλείται από το σβήσιμο. Επιτρέπει στον χάλυβα να επιτύχει μια ισορροπία μεταξύ σκληρότητας και σκληρότητας.

Μπορεί να εφαρμοστεί η ίδια θερμική επεξεργασία σε όλους τους τύπους χάλυβα;

Όχι. Οι διαφορετικές συνθέσεις χάλυβα απαιτούν συγκεκριμένες διαδικασίες θερμικής επεξεργασίας για τη βελτιστοποίηση των ιδιοτήτων τους. Παράγοντες όπως οι θερμοκρασίες θέρμανσης, οι ρυθμοί ψύξης και οι διάρκειες σκλήρυνσης πρέπει να προσαρμόζονται ανάλογα.

Τι είναι η διαφορική θερμική επεξεργασία;

Η διαφορική θερμική επεξεργασία περιλαμβάνει την επεξεργασία διαφορετικών περιοχών μιας λεπίδας σε διαφορετικά επίπεδα σκληρότητας. Αυτό μπορεί να δημιουργήσει μια λεπίδα με σκληρή άκρη για ευκρίνεια και πιο μαλακή ράχη για ευελιξία.

Η θερμική επεξεργασία επηρεάζει την αντοχή στη διάβρωση;

Έμμεσα, ναι. Αν και ο πρωταρχικός σκοπός της θερμικής επεξεργασίας δεν είναι η ενίσχυση της αντοχής στη διάβρωση, ορισμένες διεργασίες μπορούν να επηρεάσουν τη μικροδομή του χάλυβα, η οποία μπορεί να επηρεάσει την αντοχή του στη σκουριά και τη διάβρωση.

Συμπέρασμα:

Στον απέραντο κόσμο των λεπίδων, η θερμική επεξεργασία αποτελεί μια κομβική διαδικασία που καθορίζει την ίδια την ουσία της απόδοσης ενός μαχαιριού. Δεν είναι μόνο η διαμόρφωση του μετάλλου. Πρόκειται για τη βελτίωση και τη βελτιστοποίησή του για εργασίες που κυμαίνονται από τον καθημερινό τεμαχισμό έως την εξειδικευμένη χειροτεχνία. Μέσω θερμικής επεξεργασίας, ένα απλό κομμάτι χάλυβα μετατρέπεται σε ένα ελαστικό, αιχμηρό και ανθεκτικό εργαλείο, ενσωματώνοντας τη λεπτή ισορροπία σκληρότητας και ευκαμψίας. Για τους λάτρεις των μαχαιριών, η κατανόηση αυτής της διαδικασίας βαθαίνει την εκτίμηση για την τέχνη και την επιστήμη της κατασκευής λεπίδων. Είτε επιλέγετε ένα μαχαίρι για την κουζίνα σας, το εργαστήριό σας ή τις υπαίθριες περιπέτειές σας, η αναγνώριση της σημασίας της θερμικής επεξεργασίας διασφαλίζει ότι θα εκτιμήσετε όχι μόνο την άκρη της λεπίδας αλλά και το ταξίδι που χρειάστηκε για να επιτύχετε την αριστεία της. Θυμηθείτε, η ψυχή μιας λεπίδας δεν σφυρηλατείται απλώς από τον κατασκευαστή της, αλλά μετριάζεται επίσης από τη φωτιά.