第二百章最為神奇的原因(1 / 1)

鎳不鏽鋼的淘汰,是曆史潮流,因為它用起來威脅人類健康。

後來就有研究表明,鎳由於對動物有明顯的致癌作用,許多領域已經無法應用。

且鎳自然儲量小,價格高,除特殊場合外,其普及性遠小於鉻不鏽鋼。

現在正處在八十年代,也就是此時的阿美、歐洲,已經禁止在與人有密切接觸的材料中,使用含鎳材料。

所以,現在的鎳不鏽鋼產量及需求,已經開始明顯減少。

而這個時候,正好是個空檔期。

現在國內不鏽鋼製品,還沒有大規模普及,但是國外卻不是。

既然鎳不鏽鋼沒法用,那歐美那邊就肯定希望找到新一代高質量的不鏽鋼。

而鉻不鏽鋼,就是個很好的選擇。

就是在這種情況之下,粉末合金製作的鉻不鏽鋼花紋鋼,就會出現。

它同時具有不鏽鋼,及大馬士革花紋。

當然,這也不是真正的大馬士革鋼,因為鉻不鏽鋼大馬士革鋼,無法鍛打生產。

原因是鍛打類大馬士革鋼,要求分層焊接。

但鉻不鏽鋼加熱生成的鉻氧化物,熔點高於其本身。

而鍛打焊接去除各層間氧化層的原理,是鍛件加熱到氧化層熔點溫度以上。

低於鍛件熔點溫度時,通過鍛打將熔化的氧化物,打出各層間隙實現。

如果氧化層熔點溫度高於鍛件熔點,則氧化物阻礙焊接實現。

因此生產鍛打類高鉻不鏽大馬士革鋼,隻有兩條出路。

或者是找到能夠降低氧化物熔點的助料,或者是絕氧鍛打。

這兩點到目前為止,都沒有找到適宜的方法。

直到二十世紀,當然,對於現在的秦軍來說,也就是直到現在。

因為出現的粉末冶金技術,又用到了第四代大馬士革鋼的生產上。

在七十年代初期,阿瑞和阿美發明了粉末冶金技術。

但是,八十年代末期,阿美國和阿瑞的研究人員才試驗成功。

現在可是八十年代初,如果秦軍操作的好,他就有最少七八年的優勢。

“分層不鏽鋼,大馬士革鋼,冷鍛技術。”

“最終還是粉末合金鋼!”

秦軍避開秦夏他們,也開始認真研究大馬士革鋼的製造工藝。

他要是能提前做出來,可就不止是用來生產一種裝飾刀具,而是一種新的煉鋼工藝。

粉末合金鋼才是未來,因為這種技術製造出來的合金,性能明顯更加優秀。

粉末鋼是一種以後幾十年,都算是高新技術的合金。

以後幾十年,才能發展起來這種新型鋼材品種。

這種合金主要是由高純度鋼粉,和大量W、Mo、Cr、V等合金元素粉末組成。

之後通過霧化製粉–粉末篩分-靜壓成形-燒結–鍛軋成形等多道工序製成。

它的微觀組織均勻致密,強度高、韌性好、硬度高、耐磨性好、淬透性高、耐高溫、耐腐蝕性能優異,具有良好的綜合性能。

就這樣優秀的性能,可以說把所有合金的優點,全都集中在自己身上了。

所以粉末鋼,作為一種性能優異的新鋼材,由於其良好的機加工性能和切削性能,在對材料性能要求越來越高的現代工業領域,更是能夠大展拳腳。

比如在諸如機械加工生產等現代製造業中,就被廣泛應用。

這對於秦軍來說,也是很有用的。

比如他現在使用的常規鑄造手段,就需要模具加工。

在模具製造中,由於部分模具的工作環境較為特殊,需要使用高強度、高硬度的材料進行加工。

粉末鋼由於其具有超高硬度和耐磨性的同時,又具有不錯的強度和韌性。

所以就可用於製作強力切割、耐磨、耐衝擊、高抗壓強度的各種工模具。

這大大提高了模具加工的效率和質量,模具的使用壽命也得到大幅度增長。

這是在秦軍的應用領域,如果想要推廣,也很容易。

因為粉末合金鋼在航空航天製造領域,也有廣泛應用。

在航空航天領域,對材料的高強度、高溫耐受力和耐腐蝕性要求極高。

粉末高溫合金鋼具有出色的高溫耐受力、良好的紅硬性和耐腐蝕性。

這樣就可以用於製作發動機零部件、衛星結構部件、航空器發動機葉片等高強度的精密零件。

隻要製造出合適的粉末合金鋼,以後秦軍也可以做為國防供應商之一。

就算不深耕國防設備,也可以提供胚料。

比如航空器發動機葉片,使用粉末合金鋼澆鑄出來,上交就行。

之後才是精加工,這個時候,也許就需要一些八級工大師傅,手工開始搓。

以後傳說當中的手搓發動機葉片,也許就跟秦軍有關係。

因為他們搓的粗胚,也許就是秦軍提供的合金鋼胚。

當然,這種事情就算有,也肯定不會多。

所以,要想贏得未來,還是要在汽車領域發力。

而粉末鋼,在汽車零部件製造方面,也能發揮出巨大作用。

在汽車零部件的製造中,通常需要使用高精度、高硬度、高加工性能的材料。

粉末鋼由於具有卓越的耐磨性和高溫耐受力,可用於製作汽車刹車盤、齒輪、發動機零部件、渦輪增壓器葉片等零部件。

秦軍現在組裝的手扶車和拖拉機,也可以用到。

比如刹車盤、齒輪等等等。

當然,對秦軍來說,最簡單的應用還是用來進行刀具製造。

在機械製造行業,高速切削、高精度加工和高質量成型,都是不可避免的需求。

粉末高速鋼係列具有超強的硬度、耐磨性和紅硬性。

這讓它可以用於刀具製造,包括滾刀、銑刀、車刀、拉刀、絲錐等。

總之,粉末鋼作為之後幾十年,新金屬材料科學中最具發展活力的分支之一,可以被廣泛應用於交通、機械、電子、航空航天、兵器、生物、新能源、信息和高精尖工業等領域。

所以,研究大馬士革鋼隻是基礎,隻是個目標。

最最重要的是,要做出各種粉末合金鋼。

當然,對於秦軍來說,做出來一些粉末合金鋼並不難。

因為在後世,就算一些二三線城市,都有一些加工粉末合金鋼的小廠。

而這些小廠,隨時庫存兩三百噸粉末合金鋼。

但是,粉末合金鋼也是不同的,要不然為什麼後世隻有阿瑞岸邊的工資在大發橫財?

粉末鋼,或者說粉末冶金是一種方法。

說的簡單點,就是粉末冶金合金鋼是采用熱等靜壓,或熱擠壓等熱成形技術。

將合金鋼粉末致密化成坯材,然後經一般熱塑性加工製成的合金鋼材。

其密度接近,或等於理論密度。

在製造粉末鋼的過程當中,最重要的是加工工藝,不是固定的一種合金。

粉末冶金可以用於製備金屬、合金、非金屬(如陶瓷)等材料。

粉末冶金材料有不少種類,比如ELMAX模具鋼,是經由粉末冶金製造的高鉻—釩—鉬合金鋼。

一般說的粉末鋼,就是鉻鉬鎢釩粉末高速鋼。

通過粉末冶金工藝加工出來,就是一種粉末合金鋼。

歸根到底,秦軍研究的還是工藝,而不是具體的合金配方。

當然,有好的合金配方,就可以製造出更好的粉末鋼。

再通過粉末鋼的加工工藝,就可以製作出粉末合金鋼。

“一步步來吧!”

秦軍做好計劃,準備開始正式冶煉一種合金,並且用粉末冶金技術,加工成粉末合金鋼。

雖然知道一些後世粉末合金鋼的製造工藝,但是秦軍畢竟沒有製作過。

他也沒有開過廠,更是沒有在這種工廠打過工。

現在他隻能通過原來看過的一些技術資料,來儘可能還原出更加先進的技術。

所以,他現在就可以做粉末大馬士革不鏽鋼。

“還是要跟著前人的腳步走啊!”

學習、仿造,最後才是自己設計、創新。

這是一條最簡單的道路,所以,秦軍對於秦夏他們的培養,也是從學習、仿造開始。

他也不能例外,而製作粉末合金鋼,肯定要學習阿美和歐洲的技術。

不過,在這一方面,阿瑞好像走的更快。

他們的研究人員,是將兩種高鉻粉末金屬,分彆分層累加,然後使用高溫高壓固結的技術。

他們繞過鍛打這一步驟,直接生產出分層不鏽鋼。

此後粉末冶金大馬士革不鏽鋼,就隻剩下如何使它具有花紋的工作了。

這些研究成果,導致阿瑞人在九十年代初,開始生產不鏽鋼大馬士革鋼。

而這一切,都是因為粉末鋼的原因。

粉末鋼具有材料的高度均勻性、組成高合金鋼的各個成分可精確控製等特點。

所以,粉末鋼可以比傳統冶煉的同類鋼材,有更高強度和硬度。

當然,他們也有需要解決的問題。

比如選擇兩種,或更多種具有相近的熱工效應但有明顯的酸化反應材料。

相同的熱工效應,保障熱處理或鍛打(不含焊接)出模式大馬士革鋼。

酸化反應差異大,保障產品可以經過酸化處理,生產強烈對比的花紋。

從原理上來講,這種技術可以將幾乎任何兩種熱工效應類似的金屬,製成大馬士革“金屬”。

這也是他們為什麼能夠做出跟大馬士革鋼一樣花紋的原因。

但是,這些原則上來說,都不屬於真正的大馬士革鋼。

當然,這不意味著這種合金鋼沒用。

雖然它的製作方式,與傳統的大馬士革鋼不同。

但是這種現代大馬士革鋼,提供了原始鋼的所有優點。

包括低脆性的強度,強大的邊緣保持力,當然還有標誌性的波浪圖案。

如果隻是看外表,這種鋼材跟大馬士革鋼其實沒有什麼區彆。

所以,到了四十年後,大多數現代大馬士革鋼,通常是通過將不同的鋼合金鍛造在一起,然後將它們折疊來獲得所需的圖案。

最終產品的外觀和性能,取決於使用何種合金,以及如何加熱和鍛造。

層層的鐵和鋼合金,在高溫下被錘打在一起。

將不同的層,鍛造在整個金屬上,創造出波浪圖案。

表面進行酸蝕,顯示出由不同類型的鋼鍛造在一起形成的圖案。

然而,需要額外注意的是,一些刀片將大馬士革鋼水紋圖案蝕刻在表面上。

這種圖案不會貫穿整個金屬,最終會磨損。

這不是真正的大馬士革鋼刀,也不會擁有大馬士革鋼刀的特性。

但是,由於這種刀片,比鍛造的現代大馬士革鋼要便宜得多。

對於那些想要大馬士革鋼外觀美學,而預算有限的人來說,是一個負擔得起的選擇。

其實想一想就能明白,一種隻有蝕刻出來的虛有其表。

另外一種雖然工藝不同,但卻也是經過層層鍛打而製造出來。

兩種都跟古老的大馬士革鋼很像,但是性能和價值卻完全不同。

低端的產品,就是個虛有其表的東西,秦軍自然不會製造。

所以,他想通過製造阿瑞發明的粉末鋼結構的大馬士革鋼。

隻不過,用這種方法做出來的刀,對於一些追求完美的人來說,還是不可接受。

當然,你也不能要求西方人,根據東方人的觀念,來做出符合東方人的浪漫。

煉鋼,有時候就跟學習醫術一樣,也分為中醫和西醫。

就像是現在的中醫落寞一樣,在煉鋼行業之中表現的更加明顯。

秦軍現在就想著研究一下西醫的手段,最終學會製造粉末鋼。

畢竟就算是在後世,一些在市場上大肆流通的粉末鋼,價值都要超過兩萬七千塊人民幣一噸。

相比兩三千塊錢的普鋼,幾乎翻了十倍的價格。

而這也是未來,所以,秦軍不得不認真研究一下。

至於大馬士革鋼,其實做起來並不用那麼麻煩。

他之所以讓秦夏他們研究這個,研究那個,就是讓他們有一個完整的學習過程。

要是真想得到大馬士革鋼,還是要看東方的冶鐵手段。

以後國內也有人製作出大馬士革鋼,也就是俗稱的東方大馬士革鋼。

其實,按照秦軍的想法,它才是真正的大馬士革鋼。

這種鋼是熔化、鍛煉和熱處理相結合的產物,這樣的產物,才是真正的大馬士革鋼。

它使用單一的均質源,即鋼錠進行製造。

因其通過坩堝冶煉而成,所以又被稱為“鎢秩”(wootz)鋼。

秦軍就是拿這一點,來忽悠秦夏等人,學習印三坩堝鋼、烏茲鋼的煉製方法。

而他就不需要這麼麻煩了,因為他有秘訣。

這些就涉及到很多專業機密,而他能獲得,還要感謝他原來那位黑作坊的老板。

他們躲在印巴邊境做生意,面對的客戶是誰,其實很容易猜到。

而那些躲躲藏藏的有錢人,他們也喜歡大馬士革鋼刀。

所以,那位老板就在黑市上高價買到了一些技術資料。

技術資料很全面,有小日子的、也有阿美那邊的,甚至還有阿德和大毛的技術。

當然,最重要的還是種花家的技術。

秦軍剛開始製作的大馬士革刀,就是按照這份技術資料,按部就班、不明就裡之下做出來的。

相比起粉末鋼,秦軍對於使用東方鍛造法製作大馬士革刀,感覺更簡單。

因為現代大馬士革鋼,采用的是鍛造工藝製成。

一般采用的是互補法製造,也就是鋼材放在一起鍛造而成的。

這樣軟硬材料層疊在一起,鍛造出的鋼材,既具有韌性也擁有極強的硬度。

而一般鋼材的單一性,則會造成韌性和硬度不能同時兼顧的局面。

所以,想要高性能,還好看,肯定要經過大多層鍛打而成。

這樣其密度較一般鋼材更大,鍛造而成的刀具極具分量,也更具抗鏽性能。

這樣優秀的鋼刀,才能賣的上價格。

現在反正不著急,秦軍就想著,直接給秦夏等人一點動力。

所以,他用小高爐,融合了一些碳鋼。

這些鋼含碳量大概為1.5%左右,另外還含有少量元素。

之前在做其他試驗的時候,秦夏等人已經把手頭的原材料,都提純過一次。

所以,秦軍現在用起來也十分方便。

比如鎳、鉻、矽、錳、磷、硫、鈷等其他成分的添加,就比較精確。

不精確不行,因為不精確就得不到那種美麗的花紋,也達不到大馬士革刀的性能。

其實,這種鋼刀本體內部,其實摻有碳化三鐵。

而這種物質,才是大馬士革鋼最為神奇的原因之一。

就是由於這些顆粒的存在,而且緊密排列在一起,才會產生了刀身上的神秘花紋。

這裡要注意,這種碳化三鐵顆粒的直徑非常小,大概隻有6~9微米。

所以,技術不能達到一定水平,肯定分析不出多少關鍵技術因素。

這也是前面差不多兩百年,都沒有人複製出大馬士革鋼的主要原因。

這裡要劃重點,真正的大馬士革鋼刀身上的花紋,不止是漂亮,它還能增加硬度。

形成花紋的是碳化三鐵,而碳化三鐵本身非常堅硬,甚至比鋼的硬度還要高。

在嵌入刀後,使得刀身具有了剛柔並濟的屬性。

隻是精準處理碳化三鐵,就比較麻煩。

特彆是在古代,不說古代,就算是在八十年代,很多高級材料研究實驗室,也沒法把控這一點。

而這還是其中一個技術難點,除此之外,還有碳含量。

這個就涉及到加工工藝,因為碳含量的多少,在礦石和成品之間,會反複橫跳,這個一般人可把握不住。