CN103934395B - 一种利用废钢料锻制刀剑专用钢料的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种利用废钢料锻制刀剑专用钢料的方法，包括以下步骤：收集钢料，将钢料放炉内加热，加热后用气锤锻制，裁剪钢料放到炼炉内加热，钢料表面熔点达到温度时出炉进行第一次锻制，再次放到炼炉内加热，出炉进行第二次锻制，锻制后的钢料放到炼炉内加热，加热后出炉热锻成所需要的刀剑材料。本发明的有益效果为：利用本方法制造的刀剑专用材料具有多层复合的结构性，刀剑刃口结实耐抗击，做成刀剑后表面还能产生自然的纹理，斩硬物时不易崩口，价值高于普通钢锻制刀剑的价值，利用废品来制作做新的材料，提高了废旧资源的利用率，有利于解决废料造成的资源浪费和环境的污染问题。
Description
技术领域
本发明涉及一种利用废钢料锻制刀剑专用钢料的方法。
背景技术
目前市场上做刀剑使用的钢料都是以钢厂成品料和小作坊炼制的一些传统钢，对废旧边角的浪费和利用价值都很底，一般把废料都以一，两元的价格卖到废品站里，废料不当存放易造成环保和污染问题，现有传统钢结构单一（如图1），现有折叠夹钢（如图2），现有刀剑钢料制成的刀剑的刀刃只有硬度，在使用斩硬物时很容易蹦口。
发明内容
本发明的目的是提供一种利用废钢料锻制刀剑专用钢料的方法，以克服目前现有技术存在的上述不足。
本发明的目的是通过以下技术方案来实现：
一种利用废钢料锻制刀剑专用钢料的方法，包括以下步骤：
1）准备原材料，收集钢料，其选自低碳钢、中碳钢、高碳钢、弹簧钢和锰钢中的至少几种，所述钢料可以是废边角料；
2）将钢料置于火炉内部，以600-800℃加热，并把加热后的钢料用气锤锻制成0.6cm；
3）将厚度为0.6厘米的钢料裁成长度为15-20cm；
4）将裁好的钢料混在一起，放置到炼炉内部，以1300-1500℃加热，当钢料的表面熔点达到1300℃时出炉进行第一次锻制；
5）将第一次锻制后的钢料放置到炼炉内部，以1300-1500℃加热，当钢料的表面熔点达到1300℃时出炉进行第二次锻制；
6）将第二次锻制后的钢料放置到炼炉内部，以800℃左右加热，加热后出炉进行第三次热锻成所需要的刀剑材料。
本发明的有益效果为：利用本方法制造的刀剑专用材料具有多层复合的结构性，刀剑刃口结实耐抗击，做成刀剑后表面还能产生自然的纹理，斩硬物时不易崩口，价值高于普通钢锻制刀剑的价值，利用废品来制作做新的材料，提高了废旧资源的利用率，有利于解决废料造成的资源浪费和环境的污染问题。
附图说明
下面根据附图对本发明作进一步详细说明。
图1是现有技术碳钢结构示意图；
图2是现有技术折叠钢夹钢结构示意图；
图3是本发明实施例所述的刀剑专用钢料的制造方法的流程图；
图4是利用本发明实施例所述的刀剑专用钢料的制造方法制造出的钢料的结构示意图。
具体实施方式
如图3-4所示，本发明实施例所述的一种利用废钢料锻制刀剑专用钢料的方法，包括以下步骤：
1）准备原材料，收集钢料，其选自低碳钢、中碳钢、高碳钢、弹簧钢和锰钢中的至少几种，所述钢料可以是废边角料；
2）将钢料置于火炉内部，以600-800℃加热，并把加热后的钢料用气锤锻制成0.6cm；
3）将厚度为0.6厘米的钢料裁成长度为15-20cm；
4）将裁好的钢料混在一起，放置到炼炉内部，以1300-1500℃加热，当钢料的表面熔点达到1300℃时出炉进行第一次锻制；
5）将第一次锻制后的钢料放置到炼炉内部，以1300-1500℃加热，当钢料的表面熔点达到1300℃时出炉进行第二次锻制；
6）将第二次锻制后的钢料放置到炼炉内部，以800℃左右加热，加热后出炉进行第三次热锻成所需要的刀剑材料。
把废边角料的钢料收集来，经火炉加热，加热温度到钢铁600-800度使这些钢料能烧到红，而后把这些钢料用气锤锻制成0.6cm以下的厚度，这样的厚度主要是考虑到在下一步的锻制过程中能更好的提高成品料结构层的密度；把0.6cm以下厚的料片统一裁成15-20cm的长度，主要是因为钢料过长时，在炼炉内燃烧加热，会产生温度不均匀而不易容熔合在一起；而后把这些小铁片无规则的叠放在一起，再放到炼炉中加热，加热温度1300-1500度左右，这个温度刚好能使钢料表面起到熔化作用，温度太高会全部熔化失去了废料锻制意义，当钢料的表面熔点达到温度时出炉进行锻制，这时的锻制能把松散的混合体可以锻成块状体，由于第一次锻制不能完全使料体成熔合在一起，还需要第二次进行高温锻制，这样经过几次的锻制后，把这些废料的铁片的层与层之间能完全融合为止，使原有的松散结构的废料锻制成完全合为一体的块状结构的成型钢料，把熔合后的钢料锻制成所需要的钢料，这时的钢料可以用来制作各类刀剑；由于这样的材料有具多层的结构性，使用这样的钢料如同折叠钢的效果，因此做成刀剑后其表面能产生自然的纹理现象，其价值高也就自然于普通普通钢锻制刀剑的价值，目前按市场价值来计算，应该是普通钢料10到100倍的价值。
该项工艺具有较强的技术性，掌握这项技术后，投资成本不会很高，设备和生产环境要求比较简单，不会对空气和水造成污染，易于投产。本工艺发明正是利用现有的废品来制作做新的材料，从而使刀剑价值的到提高，另一方面减少了废料的流程不要到钢铁厂就可以利用，同时对废旧资源的利用和环境污染问题也得到很大的改善。本方法不局限于高碳钢和软钢的要求，完全可以利用现有的高碳钢，中碳钢，弹簧钢，锰钢，和低碳刚一次行完全熔合锻制。从而提高钢了的硬度和柔性，改变了通常只硬度没有柔性的特点。通常刀剑的刀刃只有硬度，在使用与硬物时很容易蹦口，本专利的发明改变了现有刀剑刃口承受蹦口现象，因为刀刃是有多种成份的金属结构组成具有很好的耐抗击力。
如用中炭钢锻制，国标圆钢为原料，在锻制的火炉里加热到700度，加热时间一般为7-8分钟，取出锻制成所需要的刀剑，而后进行热处理，热处理加热时间控制在4-5分种，热处理温度控制在800度就可以，热处理的目地是为了增加刀剑刃口的硬度，这样在使用时对刃口有一定的耐抗击力，用这样的刀剑通常会出现一个问题就是容易伤刃或崩口掉，因为单一结构的刃口只有一个特点，刀剑刃口要么过硬要么硬度不够，因此传统锻制的刀剑在使用上，都不能提高有效的工作效力。
如用折叠的夹钢剑，中间刃口夹高碳钢，这样的刀剑也会出现那些问题，同样取夹好的钢料一块，在锻制的火炉里加热到800度，第一次加热时间一般为8-10分钟，取出锻制成长条型，再加热800度，加热时间为7-8分钟，把加热好的料体锻制成所需要的刀剑，而后进行热处理，热处理加热时间控制在4-5分种，热处理温度控制在700度就可以，由于刃口夹入了高炭钢，比中碳钢要硬很多，因此对热处理的刀剑要进行回火处理，回火温度为150-200度，回火目的是为了提高刀剑刃口的柔和性，不致于过硬而伤刃口，这样在使用时对刃口有一定的耐抗击力，同样也会出现一个问题就是容易伤刃崩口掉，因为单一结构的而法改变刀刃的性能。
本发明的原料用来锻制刀剑，选出要用来锻制的钢料，在锻制的火炉里加热到800度，第一次加热时间一般为8-10分钟，取出锻制成长条型，再加热800度，加热时间为7-8分钟，把加热好的料体锻制成所需要的刀剑，而后进行热处理，热处理加热时间控制在4-5分种，热处理温度控制在700度就可以，由于刃口夹入了高炭钢和其他硬钢成份，这些钢比中碳钢要硬很多，因此对热处理的刀剑要进行回火处理，回火温度为100度，回火目的是为了能更好的调制刀剑的平整过程。把刀剑打磨好后，在刀剑的刃口上能看到细密的晶状和纹理，这些纹理里面包含了高碳钢，锰钢，中碳钢，1095高，和珠光体成分，由于是多样性成份的刃口，在使用过程中能有效的提高刀剑刃口的耐抗击能力和具有很好的耐磨性，也不易使刃口过硬和硬度不够而伤刃口。
本发明对钢料结构性能改变而提高刀剑的硬度和柔性。一般的刀剑钢料锻制后由于才料结构的单一性，使刀剑在性能上没有多大的变化，这样的刀剑特点是要么很硬，在使用时容易造成蹦口，要么硬度不够在使用时容易造成钝口。而本发明的特点为刀剑刃的多样性结构成份，从而增加了刀剑刃口在使用过程能有效的提高对刃口的耐抗击力。
基于上述原因，本发明锻制的材料在高温的燃烧锻制的条件下，才料表面能产生一种碳晶体的成份，这样的碳晶体在燃烧的铁与碳能发生反一定的化学反应，并能附着到才料的表面上，同时在半封闭炉内产生渗碳作用，从而提高金属的含碳量而增加了硬度。
由于是多种的混合体原料，金属层与层的之间的在高作用下，层与层之间在燃烧时产生的碳分子能渗透到层面里与铁反应，在出炉锻制时，能有效的把这些碳分子和钢完全熔合从而增加硬度，这些碳与铁反应形成物质，在国际金属冶炼锻制上，通常把这种物质称之为“珠光体”，这种成份在传统钢的千锤百炼当中，对硬度起到了很大的作用。
本发明与工业炉的区别和传统炉的区别。本发明的炼钢炉与通常的炼钢炉有一定的区别，通常炼钢为传统铁炉，其缺点由于然铁炉燃烧时炉温只有炉低部位为高温状态，而炉面温度处于低温状态，这对钢炼制时燃烧碳的用量要大，能耗也就加大。工业火炉成本高，主要一，高炉建造成本高和场地大的要求，很难是传统锻制能达到小场地的要求。其二建造电炉炼制，电炉要求一般都要10千瓦以上才能达到要求，一般的作坊式无法达到。
本发明在传统的铁炉加以改进，即不要大的场地，也不要大的成本能使大众化的铁炉都可以利用，传统的铁炉为开放式铁炉在燃烧时温度主要体现在火炉的中间的及炉底部，炉面上的温度都被散发掉。在传统的铁炉锻制炼钢时，要用木炭为燃料，在炼钢时只能放进一块原料，而且还要把钢料体深埋在火炉燃烧的碳堆里，燃烧碳的底部温度可达到1500度，中间温度达到1300，这样温度才能把原料加热到表面熔化程度，一但把原料露出表面，由于表面温度只有500多度，其加热温度就无法达到，从而不能有效的把原料熔炼成钢块，同样，在深埋锻制时常常会出现炼好的钢料有夹碳层，如果炼制好的钢块，一但出现有夹碳层就不能用来锻制刀剑，这样的火炉炼出来的钢成品率就低了，不利于批量生产。
本专利发明改变炉体，把原有开放式该变成封闭式，燃料也有所改进，原来用木炭，本发明对炉体改动可以用焦炭作为燃料。在风机及风箱的作用下，使碳燃烧时产生的热量完全充分利用，这样的结构炉体，可以同时在炉内放入多块原料，如对炉体加大还可以放入更多块，原料在这样的炉内不需要深埋在碳层里，只在起始开炉的时间10-15分钟以后，当炉温以达到1300度后，在这样高温的炉内，只要6-7分钟时间就可以把原料加热到表面温度1300度，在操作时只要适当翻动料体，就可以达到料体上下左右温度均衡的作用，从而是受加热的钢料能均匀又能快速提高温度，在锻制时能有效的把废钢料完全熔合在一起，在规模生产上也可以进行批量化。
本发明不局限于上述最佳实施方式，任何人在本发明的启示下都可得出其他各种形式的产品，但不论在其形状或结构上作任何变化，凡是具有与本申请相同或相近似的技术方案，均落在本发明的保护范围之内。
Claims (3)
1.一种利用废钢料锻制刀剑专用钢料的方法，其特征在于，包括以下步骤：
1）准备原材料：收集钢料；
2）将所述钢料置于火炉内部，以600-800℃加热，并把加热后的钢料用气锤锻制成0.6cm；
3）将厚度为0.6cm的钢料裁成长度为15-20cm；
4）将裁好的钢料混在一起，放置到炼炉内部，以1300-1500℃加热，当钢料的表面温度达到1300℃时出炉进行第一次锻制；
5）将第一次锻制后的钢料放置到炼炉内部，以1300-1500℃加热，当钢料的表面温度达到1300℃时出炉进行第二次锻制；
6）将第二次锻制后的钢料放置到炼炉内部，以800℃左右加热，加热后出炉进行第三次热锻成所需要的刀剑专用钢料。
2.根据权利要求1所述的刀剑专用钢料的制造方法，其特征在于：所述钢料选自以下至少几种：低碳钢、中碳钢、高碳钢。
3.根据权利要求2所述的刀剑专用钢料的制造方法，其特征在于：所述钢料是废边角料。
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