1965年，河北易縣燕下都遺址出土的戰(zhàn)國(guó)后期鍛劍等武器大都是經(jīng)過(guò)淬火硬化的，經(jīng)金相分析，發(fā)現(xiàn)了淬火產(chǎn)生的針狀馬氏體?！妒酚?middot;天官書》有“水與火合為淬”之說(shuō)?！稘h書·王褒傳》有“巧冶干將之樸，清水淬其鋒”的記載。《太平御覽·蒲元傳》記載三國(guó)時(shí)蜀人蒲元對(duì)他的刀淬火用水的選擇，已經(jīng)認(rèn)識(shí)到水質(zhì)對(duì)淬火效果的影響。《北齊書·列傳第四十一》記載東魏、北齊年間的綦母懷文在“宿鐵刀”淬火時(shí)“浴以五牲之溺，淬以五牲之脂”。可見(jiàn)當(dāng)時(shí)已采用含鹽的水和油作為具有不同冷卻速度的介質(zhì)。
那么古代兵器制造過(guò)程中為什么淬火是必不可少的呢？我們先來(lái)看看淬火的定義：鋼的淬火是指將鋼加熱到臨界溫度Ac1（過(guò)或Ac3）以上，保溫一定時(shí)間使之奧氏體化后，以大于臨界冷卻速度的冷速冷卻，使奧氏體轉(zhuǎn)變?yōu)轳R氏體的熱處理工藝。
古代冶煉的鋼鐵鑄造之后成分分布不均勻，碳含量也比較高，經(jīng)過(guò)反復(fù)鍛打會(huì)去除一些硫、磷等可能會(huì)造成裂紋產(chǎn)生的有害元素，同時(shí)會(huì)降低鋼中碳含量從而提高鋼的淬透性，淬透性高的鋼在整體淬火的條件下會(huì)對(duì)其機(jī)械性能有著重要影響。
為什么說(shuō)淬火是兵器制造的關(guān)鍵呢？因?yàn)榇慊疬^(guò)程是兵器成型的最后一道環(huán)節(jié)，也是最難控制的環(huán)節(jié)，其成敗關(guān)系著整件兵器制造的成功與否。那么古代工匠通過(guò)什么方式來(lái)防止淬火變形和開(kāi)裂以及一次成型呢？首先要進(jìn)行正確的鍛造，通過(guò)反復(fù)的錘煉來(lái)改善兵器中的顯微組織，細(xì)化晶粒，提高鋼材的韌性。還要對(duì)鋼材進(jìn)行預(yù)熱處理，以消除鋼材內(nèi)部的內(nèi)應(yīng)力。一把傳世的寶劍還離不開(kāi)大師的設(shè)計(jì)，整把刀劍的刃厚并不是均勻分布的，要保證最厚的部位在刀護(hù)手位置，這樣劈砍或者兵器對(duì)碰時(shí)可以最大程度避免震手，這就對(duì)兵器表面硬度的均勻性提出了更高的要求，而避免表面硬度不均可以通過(guò)調(diào)整淬火工藝完成。所以說(shuō)，每一把傳世神兵的誕生不僅離不開(kāi)工匠師傅千錘百煉的鍛造，關(guān)鍵還在于最后的可以優(yōu)化兵器顯微結(jié)構(gòu)的工藝——淬火。
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