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一种健身宝剑的淬火工艺.pdf

  • 上传人:bo****18
  • 文档编号:5835473
  • 上传时间:2019-03-24
  • 格式:PDF
  • 页数:8
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  • 摘要
    申请专利号:

    CN201610455585.5

    申请日:

    2016.06.22

    公开号:

    CN106011424A

    公开日:

    2016.10.12

    当前法律状态:

    实审

    有效性:

    审中

    法律详情:

    实质审查的生效IPC(主分类):C21D 9/00申请日:20160622|||公开

    IPC分类号:

    C21D9/00; C21D1/18; C21D1/58

    主分类号:

    C21D9/00

    申请人:

    福建省明溪县雪峰宝剑厂

    发明人:

    赖志强; 赖庆发

    地址:

    365200 福建省三明市明溪县河滨北路23号

    优先权:

    专利代理机构:

    泉州市博一专利事务所 35213

    代理人:

    方传榜

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    内容摘要

    一种健身宝剑的淬火工艺,改变生钢铁的性能,从而能够制造出一种适合于用剑健身习舞者使用的剑身宝剑,该宝剑具有如下优点:一、剑身有强度、有韧性度;二、剑身的后尾有弹性,伸曲自如;三、剑身光亮,四、剑身不易生锈。

    权利要求书

    1.一种健身宝剑的淬火工艺,其特征在于,包括以下步骤:
    准备一口径在10~12cm之间的油罐;
    在油罐内盛放菜籽油或山茶油;
    将剑身放置于炉火中煅烧2~3分钟,该炉火的温度保持在970℃~990℃之间;
    煅烧完后取出,迅速将剑身后尾插入预先准备好的油罐中,并在完全插入后立刻拔出。
    2.如权利要求1所述一种健身宝剑的淬火工艺,其特征在于:在步骤1中,准备一口径在
    11cm之间的油罐。
    3.如权利要求2所述一种健身宝剑的淬火工艺,其特征在于:在步骤3中,将剑身放置于
    炉火中煅烧2.5分钟,该炉火的温度保持在980℃。
    4.如权利要求1~3中任意一项所述一种健身宝剑的淬火工艺,其特征在于:所述油罐
    内盛放的菜籽油或山茶油在对50~60把剑身进行淬火后要清理并更换新油。
    5.如权利要求4所述一种健身宝剑的淬火工艺,其特征在于:所述油罐内盛放的菜籽油
    或山茶油在对55把剑身进行淬火后要清理并更换新油。
    6.如权利要求1所述一种健身宝剑的淬火工艺,其特征在于:所述菜籽油或山茶油应在
    保质期内,不可采用变质的或过期的菜籽油或山茶油。

    说明书

    一种健身宝剑的淬火工艺

    技术领域

    本发明涉及一种宝剑的制作工艺,尤其是指一种健身宝剑的淬火工艺。

    背景技术

    宝剑在古代是军队主要作战兵器以及古人防身自卫武器,随着时代的变迁,现已
    衍变成为人们健身之伴,装饰收藏,镇宅之宝物,它不仅是华夏五千年历史的见证,中国传
    统文化传承的代表作品,同时也是人们不断前行、开拓进取的精神象征,随着人们生活水平
    的提高,在全民健身运动的新时代,众多爱剑习舞者视其为健身之宝。

    由于宝剑的主体材料(剑身)是用生钢铁制作而成,而生钢铁的性质遇水和湿气以
    及汗水,咸味时易生锈,在温度超过1300℃以上会溶化成铁水,冷却后则坚硬无比,无弹性,
    如折弯后不能自动返回,而用剑健身习舞者又追求剑身不易锈,尤为剑身的尾部有弹性,弯
    曲自如最佳。

    发明内容

    本发明提供一种健身宝剑的淬火工艺,其主要目的在于克服现有宝剑坚硬无比,
    无弹性,不适于用剑健身习舞者使用的缺陷。

    为解决上述技术问题,本发明采用如下技术方案:

    一种健身宝剑的淬火工艺,包括以下步骤:

    1)准备一口径在10~12cm之间的油罐;

    2)在油罐内盛放菜籽油或山茶油;

    3)将剑身放置于炉火中煅烧2~3分钟,该炉火的温度保持在970℃~990℃之间;

    4)煅烧完后取出,迅速将剑身后尾插入预先准备好的油罐中,并在完全插入后立刻拔
    出。

    进一步的,在步骤1中,准备一口径在11cm之间的油罐。

    进一步的,在步骤3中,将剑身放置于炉火中煅烧2.5分钟,该炉火的温度保持在
    980℃。

    进一步的,所述油罐内盛放的菜籽油或山茶油在对50~60把剑身进行淬火后要清
    理并更换新油。

    进一步的,所述油罐内盛放的菜籽油或山茶油在对55把剑身进行淬火后要清理并
    更换新油。

    进一步的,所述菜籽油或山茶油应在保质期内,不可采用变质的或过期的菜籽油
    或山茶油。

    和现有技术相比,本发明产生的有益效果在于:

    1、本发明将油罐的口径控制在10~12cm之间,若油罐口径过大,将会导致淬火时温度
    分散,达不到淬火效果,若油罐过小将给淬火操作带来不便,将影响淬火速度和直接影响到
    淬火效果。

    2、在本发明中,淬火油选用菜籽油或山茶油,因其油质清明,适宜剑的淬火,同时
    经济环保,并且用变质油达不到淬火效果。

    3、在本发明中,油罐内盛放的菜籽油或山茶油的淬火数量达50至60把剑身后要清
    理更换新油,这是因为淬火中剑身上有少量炭渣质脱落油中,若不按时更换油质,将影响到
    淬火质量与效果。

    具体实施方式

    下面说明本发明的具体实施方式。

    一种健身宝剑的制作工艺,包括以下步骤:

    步骤一:选材

    选用普通生钢铁。

    生钢铁(又称生铁), 坚硬、耐磨、铸造性好,但生铁脆,不能锻压,碳含量在1.7%以
    上,并且还含有硅、锰、磷和硫等多种杂质元素,其为铸剑时通常选用的材料。

    步骤二:粗锤

    将生钢铁放置于炉火中煅烧2~3分钟,该炉火的温度保持在980℃~990℃之间,煅烧
    完后取出,并将其放置在铁砧上进行捶打,在生钢铁的中部要制成剑脊的位置以25~35斤
    的力道捶打15~20次,在生钢铁的两侧要制成剑刃的位置以80~90斤的力道捶打15~20
    次;反复进行这一步骤15~18次,制成剑坯。

    其中,能达到最佳效果的为:将生钢铁放置于炉火中煅烧2.5分钟,该炉火的温度
    保持在985℃,煅烧完后取出,并将其放置在铁砧上进行捶打,在生钢铁的中部要制成剑脊
    的位置以30斤的力道捶打18次,在生钢铁的两侧要制成剑刃的位置以85斤的力道捶打18
    次;反复进行这一步骤16次,制成剑坯。

    由于炉温在超过1000℃的高温情况下生钢铁会发生变化,出现开裂,因此既要保
    持生钢铁在炉火中不开裂,又要完全除去生钢铁中的杂质,以使之生钢材性能转化成为即
    有强度、有韧性、柔软性的制剑钢材料,炉火的温度需保持在980℃~990℃之间。而且保温
    时间不能超出3分钟时间,否则生钢铁将溶化变形。

    捶打是一项很有技艺的工艺,如做一把普通剑,可随便捶打,若要做一把有弹性,
    弯曲自如的健身宝剑的剑身,难度就很大。其一、捶打力道要均匀;二、捶打要分轻与重;三、
    并非猛打,否则将生钢铁打过熟打死,就成了报废铁。因此,在粗锤过程中,对剑脊与剑刃要
    分别采用不同的力道,并且力道要均匀保持在一定的范围内,不可时轻时重,而且煅烧完后
    捶打的次数也要均匀,不可时多时少,如此才可最大程度上提高宝剑的品质。

    步骤三:细锤

    将剑坯放置于炉火中煅烧2~3分钟,该炉火的温度保持在980℃~990℃之间,煅烧完
    后取出,并将其放置在铁砧上进行捶打,在剑坯的中部要制成剑脊的位置以20~30斤的力
    道捶打15~20次,在剑坯的两侧要制成剑刃的位置以50~60斤的力道捶打15~20次;反复
    进行这一步骤12~15次。

    其中,能达到最佳效果的为:将剑坯放置于炉火中煅烧2.5分钟,该炉火的温度保
    持在985℃,煅烧完后取出,并将其放置在铁砧上进行捶打,在剑坯的中部要制成剑脊的位
    置以25斤的力道捶打17次,在剑坯的两侧要制成剑刃的位置以55斤的力道捶打17次;反复
    进行这一步骤14次。

    粗锤之后,再经过细锤,可以使得钢铁得到充分积压,将生钢铁中的杂质彻底排除
    出去,使钢铁的性能发生本质变化,致使一块生钢铁变成可以达到铸剑的特优质钢材。由于
    炉温超过1000℃以上生钢铁将溶化和开裂,生钢剑难以成形,若炉温过低,生钢铁中杂质无
    法彻底烧透,在捶打时不能将生钢铁中的杂质完全清除,也就达不到制作一把有弹性、弯曲
    自如,不锈的剑身材料,严重时成了一把制剑的报废材料,于是制作剑的炉火温度与剑身的
    捶打技艺就成为了制作一把好与差宝剑的关键制作技艺。

    步骤四:整形

    在进行步骤3的同时,对剑坯两侧和后尾进行修整,使两侧均匀对称,并使后尾的端部
    成型为剑尖,从而制成剑身。

    整形就是对剑坯的局部位置通过敲打进行调整,使剑坯达到所要的形状,该形状
    可根据铸剑人的意思进行调整。剑坯的后尾是指该剑坯的后半部,整形过程是对剑坯两侧
    不平整的位置进行敲打,使其平整对称,并在后尾处需要窄的位置增加敲打的次数,使该后
    尾的端部成型为剑尖。

    步骤五:淬火

    准备一口径在10~12cm之间的油罐,并在油罐内盛放菜籽油或山茶油,将剑身放置于
    炉火中煅烧2~3分钟,该炉火的温度保持在970℃~990℃之间,煅烧完后取出,迅速将剑身
    后尾插入预先准备好的油罐中,并在完全插入后立刻拔出。

    其中,能达到最佳效果的为:准备一口径在11cm之间的油罐,并在油罐内盛放菜籽
    油或山茶油,将剑身放置于炉火中煅烧2.5分钟,该炉火的温度保持在980℃,煅烧完后取
    出,迅速将剑身后尾插入预先准备好的油罐中,并在完全插入后立刻拔出。

    传统的淬火方法是用冷却水,将钢加热到一定温度时,快速将制作好的金属制品
    放入水中冷却后,然后取起,从而提高钢的强度、硬度、韧性,但缺陷是钢性的易锈与无弹
    性。采用油作为冷却介质的优点是冷却速度慢,淬火后工件表面光亮,淬火后剑身有韧性。
    淬火过程中产生的内应力有:相变应力和热应力。用油淬就足以保障马氏体转变的发生,如
    果用水淬的话会导致剑身的内应力过大而引起其开裂\报废,用油淬冷却速度较慢,热应力
    也较小,不会引起剑身开裂\报废。

    每把剑身的淬火,必须在剑身的烧锻捶打工艺与整形工艺全部完成结束后再进行
    淬火;这一步中的剑身在炉火中煅烧时间也不能超出3分钟,并非越久越好,否则将损坏已
    制作好的剑身;每把剑身淬火只能进行一次,不能多次淬火,如多次淬火,必将损坏剑身;油
    罐口只能在10~12公分左右,若油罐口过大,将会导致淬火时温度分散,达不到淬火效果,
    若油罐过小将给淬火操作带来不便,将影响淬火速度和直接影响到淬火效果。

    另外,油罐内盛放的菜籽油或山茶油在对50~60把剑身进行淬火后要清理并更换
    新油。其中以55把为最佳。对油罐内菜籽油或山茶油的要求有:1、油质必须干净、新鲜;2、杂
    质油、变质油不可用,否则达不到淬火效果;3、淬火数量达50~60把剑身后要清理更换新
    油,因淬火中剑身上有少量炭渣质脱落油中,若不按时更换油质,将影响到淬火质量与效
    果。4、淬火油选用菜籽油或山茶油,因这种油油质清明,适宜剑的淬火,同时经济环保;5、禁
    止使用汽、柴油、机油,否则会把剑身烧坏,成为报废铁;6、菜籽油或山茶油中水的含量在
    0.01%~0.03%之间,因为油品中的过量水份会影响剑身的热处理质量,造成剑身淬裂或变
    形,也可能造成油品飞溅,发生事故。

    菜籽油油沸点高,热容量大,对热稳定,聚合和氧化速度较慢,是一种较好的淬火
    用油。据测定,菜油的淬火冷却速度160℃/秒。在没有专业设备和专业调和淬火油的情况
    下,菜籽油是非常不错的选择。

    使用油作为介质进行淬火很难避免油烟的产生。在淬火过程中,实际油产生的烟
    量并不是很大。但是在剑身出油以后会产生大量的油烟。其产生的原因主要是带出的油所
    产生的烟。该油烟中不仅含有炭黑、烟尘等有害成分,更含有大量的苯并笓等致癌物,这些
    油烟排放铸剑房内会对铸剑人的健康造成危害,排放到铸剑房外又会对环境造成污染。而
    且油烟的冷凝物附着在设备上,会污染设备,影响设备的正常运行,也会给铸剑人造成诸多
    不便。

    山茶油是我国传统的食用油。它具有一个特点:烟点高,可达400℃。普通的食用
    油,一般在100℃以下就会烧沸出油烟;同品质的橄榄油,烟点仅为40℃,只能适合凉拌菜。
    因此运用山茶油的这个特质,使用其作为淬火介质,其产生的油烟相较于其他淬火介质,会
    得到显著的减少。另外,山茶油的稳定性好,加热后品质不会产生变化,反复利用都能保持
    物质的稳定性。从预防癌症上看,山茶油不含致癌物质黄曲霉毒素。即使将山茶油反复利用
    进行淬火,其也不会产生有害物质,危害铸剑人的身体健康,增加了其实用性。由此可见,这
    些特性大大改善了铸剑人的工作环境,也大大减少了对空气造成的污染,并且山茶油成本
    低,因此采用山茶油作为淬火油既经济又环保。

    步骤六:磨光

    将剑身通过粗砂轮进行粗磨处理,再将剑身通过中砂轮进行中磨处理,最后将剑身通
    过细砂轮进行细磨处理。

    经过粗磨、中磨、细磨依次进行,可以有效提高剑身表面的平整度,去掉表面的毛
    刺、锈蚀、划痕、焊瘤、焊缝、砂眼、氧化皮等宏观缺陷。

    步骤七:回火

    将剑身放置于炉火中持续1~2分钟,该炉火温度保持在200℃~300℃之间。

    回火的温度不宜过高,时间不宜过长,将剑身放置于炉火中持续1.5分钟,该炉火
    温度保持在250℃,能得到最佳效果。回火能消除剑身中的内应力,降低其硬度和强度,提高
    其延性和韧性,最终目的是使剑身的内部组织处于相对稳定的状态,从而减轻剑身的脆性。

    步骤八:镂刻

    在剑身上雕刻图案、花纹。

    步骤九:刨光

    将剑身通过粗刨光砂轮进行粗刨处理,再将剑身通过中刨光砂轮进行中刨处理,最后
    将剑身通过细刨光砂轮进行细刨处理。粗刨光砂轮、中刨光砂轮、细刨光砂轮上均涂设有刨
    光膏。

    经过粗刨、中刨、细刨依次进行,可以显著提高剑身表面的光滑度、干净度,保证剑
    身不锈,而刨光膏还能显著提高剑身光亮度,整体提高剑身的美观性。

    步骤十:组装

    将剑身与剑柄、剑格连接成一体,并在剑身外侧套设剑鞘,宝剑形成。

    本发明通过对传统宝剑制作工艺进行改进,改变生钢铁的性能,从而能够制造出
    一种适合于用剑健身习舞者使用的剑身宝剑,该宝剑具有如下优点:一、剑身有强度、有韧
    性度;二、剑身的后尾有弹性,伸曲自如;三、剑身光亮,四、剑身不易生锈。

    实施例一

    1)选材:选用普通生钢铁;

    2)粗锤:将生钢铁放置于炉火中煅烧2分钟,该炉火的温度保持在980℃,煅烧完后取
    出,并将其放置在铁砧上进行捶打,在生钢铁的中部要制成剑脊的位置以25斤的力道捶打
    15次,在生钢铁的两侧要制成剑刃的位置以80斤的力道捶打15次;反复进行这一步骤15次,
    制成剑坯;

    3)细锤:将剑坯放置于炉火中煅烧2分钟,该炉火的温度保持在980℃,煅烧完后取出,
    并将其放置在铁砧上进行捶打,在剑坯的中部要制成剑脊的位置以20斤的力道捶打15次,
    在剑坯的两侧要制成剑刃的位置以50斤的力道捶打15次;反复进行这一步骤15次;

    4)整形:在进行步骤3的同时,对剑坯两侧和后尾进行修整,使两侧均匀对称,并使后尾
    的端部成型为剑尖,从而制成剑身;

    5)淬火:准备一口径在10cm之间的油罐,并在油罐内盛放菜籽油或山茶油,将剑身放置
    于炉火中煅烧2分钟,该炉火的温度保持在970℃,煅烧完后取出,迅速将剑身后尾插入预先
    准备好的油罐中,并在完全插入后立刻拔出;

    6)磨光:将剑身通过粗砂轮进行粗磨处理,再将剑身通过中砂轮进行中磨处理,最后将
    剑身通过细砂轮进行细磨处理;

    7)回火:将剑身放置于炉火中持续1分钟,该炉火温度保持在200℃;

    8)镂刻:在剑身上雕刻图案、花纹;

    9)刨光:将剑身通过粗刨光砂轮进行粗刨处理,再将剑身通过中刨光砂轮进行中刨处
    理,最后将剑身通过细刨光砂轮进行细刨处理;

    10)组装:将剑身与剑柄、剑格连接成一体,并在剑身外侧套设剑鞘,宝剑形成。

    实施例二

    1)选材:选用普通生钢铁;

    2)粗锤:将生钢铁放置于炉火中煅烧2.5分钟,该炉火的温度保持在985℃,煅烧完后取
    出,并将其放置在铁砧上进行捶打,在生钢铁的中部要制成剑脊的位置以30斤的力道捶打
    18次,在生钢铁的两侧要制成剑刃的位置以85斤的力道捶打18次;反复进行这一步骤16次,
    制成剑坯;

    3)细锤:将剑坯放置于炉火中煅烧2.5分钟,该炉火的温度保持在985℃,煅烧完后取
    出,并将其放置在铁砧上进行捶打,在剑坯的中部要制成剑脊的位置以25斤的力道捶打17
    次,在剑坯的两侧要制成剑刃的位置以55斤的力道捶打17次;反复进行这一步骤14次;

    4)整形:在进行步骤3的同时,对剑坯两侧和后尾进行修整,使两侧均匀对称,并使后尾
    的端部成型为剑尖,从而制成剑身;

    5)淬火:准备一口径在11cm之间的油罐,并在油罐内盛放菜籽油或山茶油,将剑身放置
    于炉火中煅烧2.5分钟,该炉火的温度保持在980℃,煅烧完后取出,迅速将剑身后尾插入预
    先准备好的油罐中,并在完全插入后立刻拔出;

    6)磨光:将剑身通过粗砂轮进行粗磨处理,再将剑身通过中砂轮进行中磨处理,最后将
    剑身通过细砂轮进行细磨处理;

    7)回火:将剑身放置于炉火中持续1.5分钟,该炉火温度保持在250℃;

    8)镂刻:在剑身上雕刻图案、花纹;

    9)刨光:将剑身通过粗刨光砂轮进行粗刨处理,再将剑身通过中刨光砂轮进行中刨处
    理,最后将剑身通过细刨光砂轮进行细刨处理;

    10)组装:将剑身与剑柄、剑格连接成一体,并在剑身外侧套设剑鞘,宝剑形成。

    实施例三

    1)选材:选用普通生钢铁;

    2)粗锤:将生钢铁放置于炉火中煅烧3分钟,该炉火的温度保持在990℃,煅烧完后取
    出,并将其放置在铁砧上进行捶打,在生钢铁的中部要制成剑脊的位置以35斤的力道捶打
    20次,在生钢铁的两侧要制成剑刃的位置以90斤的力道捶打20次;反复进行这一步骤18次,
    制成剑坯;

    3)细锤:将剑坯放置于炉火中煅烧3分钟,该炉火的温度保持在990℃,煅烧完后取出,
    并将其放置在铁砧上进行捶打,在剑坯的中部要制成剑脊的位置以30斤的力道捶打18次,
    在剑坯的两侧要制成剑刃的位置以60斤的力道捶打18次;反复进行这一步骤12次;

    4)整形:在进行步骤3的同时,对剑坯两侧和后尾进行修整,使两侧均匀对称,并使后尾
    的端部成型为剑尖,从而制成剑身;

    5)淬火:准备一口径在12cm之间的油罐,并在油罐内盛放菜籽油或山茶油,将剑身放置
    于炉火中煅烧3分钟,该炉火的温度保持在990℃,煅烧完后取出,迅速将剑身后尾插入预先
    准备好的油罐中,并在完全插入后立刻拔出;

    6)磨光:将剑身通过粗砂轮进行粗磨处理,再将剑身通过中砂轮进行中磨处理,最后将
    剑身通过细砂轮进行细磨处理;

    7)回火:将剑身放置于炉火中持续2分钟,该炉火温度保持在300℃;

    8)镂刻:在剑身上雕刻图案、花纹;

    9)刨光:将剑身通过粗刨光砂轮进行粗刨处理,再将剑身通过中刨光砂轮进行中刨处
    理,最后将剑身通过细刨光砂轮进行细刨处理;

    10)组装:将剑身与剑柄、剑格连接成一体,并在剑身外侧套设剑鞘,宝剑形成。

    上述仅为本发明的具体实施方式,但本发明的设计构思并不局限于此,凡利用此
    构思对本发明进行非实质性的改动,均应属于侵犯本发明保护范围的行为。

    关 键  词:
    一种 健身 宝剑 淬火 工艺
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