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发表于 2007-11-13 18:54:33
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来自: 中国山东泰安
我把那个附件传上去,不用下了
神秘的大马士革钢
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林卓毅 金属世界 2001/5
5 M6 N# v$ ^( v% z0 A 在中世纪,欧洲用于制造十字军兵器的钢材,是一种具有传奇色彩的金属材料。由于这种钢的产地在大马士革,故人们将之称为“大马士革钢”。 X! |5 Z6 L9 X; y$ ]
据史料记载,采用大马士革钢制造的刀剑和普通刀剑不同,其身上都呈现有一种特殊的金属花纹,这种刀剑锋利无比,它可以砍断飘在空中的羽毛,可以劈开坚固的盔甲,而且它经过多次拼杀后仍不卷刃,这在当时不能不说是一种奇迹。就是凭着大马士革钢的威力,十字军连连攻克了西亚国家的许多城堡。
6 |% ?& h3 G( f, K; A d( b& Z7 G7 F 由于大马士革钢在战争中有着极大的威力,所以,生产者对制造这种的钢的生产工艺守口如瓶,以至后来随着火器时代的到来,导致大马士革钢的制造方法失传。历代不少冶金学家曾经企图重新冶制出大马士革钢,并且付出了艰辛的努力,然而一次又一次的实验都归于失败。19世纪俄国著名的炼钢专家安诺索夫为了揭开大马士革钢的秘密,几乎付出了毕生的精力。直至最后,安诺索夫只是探索到大马士革钢的含炭量在1.4%左右。但令人费解的是,根据金属学理论,当钢的含碳量大于1.1%时,即在钢的金属晶界上析出又硬又脆、呈网状的渗碳体,导致材料在实际中根本无法应用。那么,为什么大马士革钢含有极高的碳量,却具有高强度,高韧性的优良特性呢?限于当时的科学技术水平,安诺索夫无法回答此问题。于是,该问题就成了冶金学家的一个长期的未解之谜。
! n J, z& ^! `9 R; D 历史进入了本世纪70年代末,冶金学家运用了现代金属学理论与先进的技术手段,终于揭开了大马士革钢的秘密。美国斯坦福大学的冶金学家经过长期研究,首先证实了大马士革钢既是一种超高碳钢,又是一种超塑性的金属。他们仿照古老的大马士革钢的金相结构,成功的将新的大马士革钢制造出来。他们的主要工艺是:3 y. [- A/ W; c- {
第一步,将含碳量1.5%~1.6%的超高碳钢冶铸成钢坯。当钢坯冷却到1100~1150℃时,使用轧制,锻造,挤压等方式对钢坯实施反复的压力加工,从而打碎钢中内部铸造结构的网状渗碳体,迫使渗碳体细化成微粒分布在钢的金属晶界上,从而减轻了渗碳体对基体金属强度的危害,而且由于渗碳体在钢中呈弥散分布,故起到阻碍金属晶粒长大的作用,是钢的内部晶粒呈现的很细小;第二步,当钢坯冷却到600~700℃时,再次对钢坯进行反复的压力加工,目的是使钢的金属显微组织进一步均匀细化;最后使金属晶粒细化到1um左右。经过以上两个步骤的工艺程序,高碳钢完全进入了超塑性状态。应用这种钢制造工具或机器零件,其强度,韧性完全等同于大马士革钢的特性。) X5 Z$ ]; a5 C% d" a
安诺索夫在临终前曾预言:“……今后我们的农民将用大马士革钢犁铧耕种田地,我们的工匠将大马士革钢制造工具,大马士革钢将替代目前使用的钢来制造更硬更韧性的制品……”相信,经过冶金学家不屈不挠的努力,古老的大马士革钢将以崭新的面貌出现在现代工程技术领域之中。 |
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