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有色金属和黑色金属

来自:Feijiu网

“有色金属和黑色金属的分类”这题目是太浅了点,建议有点常识的人不要看下去,这是讲给连起码的金属分类都没听说过的人听的。

 

黑色金属往白里说,就是我们通常说的钢铁。专业点的说法是:所有铁及其合金统称为黑色金属。这定义告诉你,即便是不锈钢、甚至包括彩色不锈钢,也属黑色金属的范畴。

 

那么,钢铁以外的其它金属,当然就是有色金属了。

 

黑色金属的由来大抵取决于其氧化皮的颜色。

 

铁锈是红褐色的,但那并不是真正氧化完全致密的铁素体颜色。如果大家在化学课做过金属的发蓝试验,就知道,铁素体真正的氧化皮是黑色的。

 

除了裁纸刀外,现代刀具基本都用黑色金属来制造(有色金属在现代刀具的制造过程中,仅仅起点缀和装饰的作用),因此我们后面将展开讨论黑色金属及其各种特性,现在我们将有色金属部分说完。

 

有色金属中与刀具发展史密切关联的主要是铜及各类铜合金。

 

国标牌号T1~T4的纯铜(即紫铜)是不易用来做刀具的,因为其太软了(HB=30~40),通常用来做导线,纯度越高,电阻越小。

 

铜和锌的合金叫黄铜,国标用H开头表示,如H80、H62等,H后面的数字表示铜的含量,其余部分自然是锌含量了。黄铜色泽美观,耐蚀性良好,加工性也不错(指冲压变形能力及切削性能都好),但硬度还是太低(HB53~56),也不适合做刀具。
古人做刀最早用青铜我估计是偶然,因为他们没有将铜提纯的能力或稀里糊涂在铜里添加了某些比例的锡或铅等其他元素,于是也稀里糊涂提高了铜的强度、硬度、抗蚀性及耐磨性。

 

现代的定量分析和定量试验告诉我们,锡在铜中的含量小于8%时,青铜具有良好的塑性,可用于压力加工;而当锡含量大于10%时,就只能用于铸造了。青铜牌号用Q开头,铸造青铜用ZQ开头,ZQSn10表示是含锡量10%左右的铸造用锡青铜。这类材料的硬度为HB70~120之间。

 

特殊青铜是不含锡的青铜,添加的主要是Al、Be、Mn.、Si、Pb等其他元素。这类添加元素的改变,不仅降低了制造成本,而且获得了良好的热处理强化性能。我在设计中常常使用Q Be2铍青铜做弹性元件,这种材料经淬火和人工时效处理后,强度、硬度、弹性极限、疲劳极限都很高,就是价格贵了点。铍青铜的HB=370,如果古人偶然用这材料和合理的热处理工艺做了一把刀,那不光弹性良好,而且削铁如泥了(通常黑色金属在没有淬火前的硬度只有HB=150左右)。

 

但不管怎样,当人类掌握了炼钢技术及正确的热处理技术后,HB=370这布氏硬度就立刻不值一提了。现代工艺制造出的刀具,要切削HB=370来说,虽不易如反掌,但也不眉头皱皱。

 

随着有色金属讨论的结束,以后我们将更多地用折扣了10倍左右的洛氏硬度HRC来说话了。

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