1, Medžiagos charakteristikos: Anglinio plieno ir nerūdijančio plieno rūdžių prevencijos genų skirtumai
Anglinio plieno apsaugos nuo rūdžių trūkumas atsiranda dėl jo cheminės sudėties - geležies ir anglies lydinys yra linkęs į elektrochemines reakcijas su deguonies ir vandens molekulėmis drėgnoje aplinkoje, todėl susidaro laisvas geležies oksidas (rūdys). Nors daug anglies turintis plienas (pvz., 1095, T10) gali pasiekti aukštą 62 HRC ar didesnį kietumą gesinant, grūdelių ribose esantys karbidai pagreitins korozijos procesą, kai anglies kiekis viršija 0,6%. Pavyzdžiui, tradiciniai japonų samurajų kardai yra nukaldinti iš vieno didelio anglies kiekio plieno, todėl norint išlaikyti lygų paviršių, reikalingas „dažytas apvalkalas“ ir „reguliariai nuvalyti arbatos aliejų“. Dėl bet kokio nedidelio neatsargumo gali atsirasti rūdžių dėmių.
Nerūdijančio plieno atsparumas korozijai priklauso nuo chromo elemento „savaiminio-gydymo“ mechanizmo. Chromo kiekiui pasiekus 10,5%, plieno paviršiuje susidarys tanki chromo oksido (Cr ₂ O3) pasyvavimo plėvelė ir net vietiniai pažeidimai gali būti automatiškai pataisyti nuolat oksiduojant chromą. Lyginamasis eksperimentas tarp 304 nerūdijančio plieno (18% Cr-8% Ni) ir 440C nerūdijančio plieno (17% Cr-1% Mo) parodė, kad pirmasis neturėjo korozijos po 72 valandų druskos purškimo bandymo, o antrasis turėjo didesnį anglies kiekį (1,1%) ir reikalingas kriogeninis apdorojimas, siekiant sumažinti grūdų korozijos ribinę energiją. Dėl šios savybės nerūdijantis plienas yra tinkamiausia medžiaga esant dideliam drėgnumui, pavyzdžiui, virtuviniams peiliams ir nardymo įrangai.
2, Proceso projektavimas: rūdžių prevencijos optimizavimo strategija sluoksniuotoms struktūroms
Hibridinės struktūros Damasko peilio antikorozinės savybės iš esmės yra „kompromiso menas“ tarp anglinio plieno sluoksnio ir nerūdijančio plieno sluoksnio mikroskopiniu mastu. Šiuolaikinės peilių gamybos technologijos užtikrina efektyvumo pusiausvyrą šiais trimis aspektais:
Auksinis medžiagų santykio santykis
Pagrindinis sprendimas turi „sumuštinio“ struktūrą: VG10 nerūdijantis plienas (12,8 % Cr–0,3 % V) naudojamas kaip pagrindinis sluoksnis, o iš abiejų pusių kaip pažangiausia medžiaga yra sukrautas daug anglies turintis plienas (pvz., 1084, 0,84 % C). Nors chromo kiekis VG10 yra mažesnis nei 440C, pridėjus vanadžio elemento, jo grūdelių dydis pagerinamas ir išlaikomas geras kietumas esant 60HRC kietumui. Eksperimentiniai duomenys rodo, kad tokio tipo konstrukcijų korozijos greitis 5% NaCl tirpale yra tik 1/5 gryno anglinio plieno, o pjovimo briaunos aštrumo išlaikymas pagerėjo 30%.
Mikroskopinis lankstymo kalimo valdymas
Pakartotinai lankstant ir kaliant (dažniausiai 8-16 kartų) susidaro kintami anglinio plieno ir nerūdijančio plieno sluoksniai, kurių storis 0,01-0,1 mm. Ši konstrukcija ne tik sukuria ikonišką Mokume gane raštą, bet ir padidina atsparumą rūdims šiais mechanizmais:
Fizinis barjero efektas: nerūdijančio plieno sluoksnis veikia kaip „natūrali danga“, sulėtina korozinių medžiagų prasiskverbimą į anglinio plieno sluoksnį.
Elektrocheminė apsauga: Pažeidus vietinę pasyvavimo plėvelę, nerūdijančio plieno sluoksnis veikia kaip katodas, pirmiausia sunaudodamas korozijos srovę, kad apsaugotų anglinio plieno pagrindą.
Įtempių sklaida: tarpsluoksnio sąsaja efektyviai blokuoja įtrūkimų plitimą ir sumažina įtrūkimų, kuriuos sukelia įtempių korozijos, riziką.
Tikslus terminio apdorojimo proceso valdymas
Nustatant gesinimo temperatūrą reikia atsižvelgti į abiejų medžiagų ypatybes: anglinio plieno sluoksnį reikia pašildyti iki kritinės temperatūros (virš Ac3), kad būtų pasiektas austenitizavimas, o nerūdijančio plieno sluoksnio temperatūra turi būti kontroliuojama, kad būtų išvengta grūdelių grubėjimo. Pavyzdžiui, naudojant rūšiuotą gesinimo procesą (pirmiausia palaikymas 850 laipsnių, tada gesinimas alyva ir galiausiai grūdinimas 200 laipsnių), anglinio plieno sluoksnio kietumas gali siekti 60 HRC, išlaikant nerūdijančio plieno sluoksnio atsparumą korozijai. Kriogeninis apdorojimas (-196 laipsnių gesinimas skystu azotu) gali dar labiau pašalinti likutinį austenitą ir padidinti kietumą 2-3 HRC, tačiau laikas turi būti griežtai kontroliuojamas, kad nerūdijančio plieno sluoksnis nesutrupėtų.
3, Paviršiaus apdorojimas: nuo pasyvios apsaugos iki aktyvaus remonto
Net ir optimizavus procesą, mišrios struktūros Damasko peiliui vis tiek reikia apdoroti paviršių, kad susidarytų didžiausias apsauginis barjeras. Šiuolaikinės pagrindinės technologijos apima:
Rūgštinis ėsdinimas ir ėsdinimas
Pasirinkę koroziją anglinio plieno sluoksnį geležies chlorido tirpalu ir atidengę sluoksniuotą tekstūrą, nedelsdami atlikite neutralizavimą (pvz., valykite amoniaku) ir patepkite antikorozine alyva. Šiam procesui reikalinga griežta laiko kontrolė - dėl nepakankamo ėsdinimo raštai gali būti neryškūs, o per didelis ėsdinimas gali sukelti nerūdijančio plieno sluoksnio koroziją. Profesionalūs peilių gamintojai naudos „segmentinio ėsdinimo“ techniką, pirmiausia negiliai išgraviruodami anglinio plieno sluoksnį, o po to mikropoliruodami nerūdijančio plieno sluoksnį, kad susidarytų daugiau -trimatė tekstūra.
Fizikinio nusodinimo garais (PVD) danga
Nano skalės keraminių dangų (tokių kaip TiN, CrN) nusodinimas ant peilio paviršiaus, kurių storis reguliuojamas 2-5 μm. Šio tipo dangos kietumas yra didesnis nei 2000 HV, atsparumas dilimui tris kartus didesnis nei tradicinis chromavimas ir puikus atsparumas korozijai. Eksperimentai parodė, kad PVD danga gali pailginti mišrios struktūros Damasko peilių atsparumo korozijai laiką atliekant druskos purškimo bandymus iki daugiau nei 1000 valandų, tačiau reikia atkreipti dėmesį į dangos ir pagrindo sukibimo stiprumą – jei anglinio plieno sluoksnio paviršiaus šiurkštumas yra nepakankamas, dangos lupimasis gali lengvai atsirasti.
Mikro lanko oksidacijos (MAO) technologija
Paviršiaus apdorojimo procesas, sukurtas nerūdijančio plieno sluoksniui, sukuria keraminę oksido plėvelę ant metalinio paviršiaus per aukštos{0}}tampos elektros iškrovą. Plėvelės sluoksnio storis gali siekti 20-50 μm, kurio kietumas panašus į PVD dangų, bet stipresnis sukibimas su pagrindu. Nerūdijančio plieno sluoksnio, apdoroto MAO 3,5 % NaCl tirpale, korozijos srovės tankis sumažėjo iki 10⁻⁶ A/cm ² ir artėjo prie titano lydinio lygio.
4, Kasdienė priežiūra: nuolatinis rūdžių prevencijos efektyvumas
Net ir po tikslios gamybos ir paviršiaus apdorojimo, mišrios struktūros Damasko peiliui vis tiek reikalinga mokslinė priežiūra, kad būtų išlaikyta optimali būklė. Pagrindinis principas gali būti apibendrintas kaip „trys gynybos būdai ir trys kruopštumas“:
atsparus drėgmei-
Po naudojimo nedelsdami nusausinkite ašmenis mikropluošto šluoste, kad išvengtumėte likusių vandens dėmių. Laikant rekomenduojama naudoti drėgmei- atsparias peilių įvores (pvz., silikonines) arba sausiklius, o drėgmę palaikyti žemiau 50 % santykinio drėgnumo. Eksperimentai parodė, kad 24 valandas laikant 30 laipsnių temperatūroje ir 80 % santykinio oro drėgnumo aplinkoje, neapsaugotuose peiliuose plika akimi bus matomos rūdžių dėmės, o ašmenys su drėgmei{7}}atspariomis priemonėmis gali išlikti be rūdžių 30 dienų.
Atsparus rūgštims
Nepjaukite rūgščių ingredientų, tokių kaip citrinos ir pomidorai, ilgai jų neplovę. Jei liečiasi su rūgštinėmis medžiagomis, nedelsiant nuplaukite šiltu vandeniu ir nusausinkite. Jei reikia, patepkite maistine mineraline alyva (pvz., kokosų aliejumi), kad susidarytų laikina apsauginė plėvelė. Rūgšti aplinka gali pažeisti nerūdijančio plieno pasyvavimo plėvelę, todėl 3–5 kartus padidėja įdubimų rizika.
Užkirsti kelią mechaniniams pažeidimams
Nenaudokite grubių įrankių, tokių kaip plieninės vielos rutuliukai ir švitrinis popierius, kad nuvalytumėte ašmenis ir išvengtumėte paviršiaus dangos subraižymo. Jei atsiranda nežymių rūdžių, sidabriniu tamponu (su aliuminio oksido mikro milteliais) galima švelniai nupoliruoti ir tada patepti rūdims atsparia alyva. Stiprias rūdis reikia nusiųsti į profesionalią organizaciją elektrolitiniam poliravimui. Nenaudokite rūgščių valiklių patys.
Būkite atidūs pildydami degalus
Kartą per savaitę rekomenduojama tepti antikorozinę alyvą (pvz., Ballistol, 3-in-1), kad susidarytų 0,5–1 μm storio aliejaus plėvelė. Alyvos plėvelė gali izoliuoti deguonį ir drėgmę, kartu sutepdama ašmenis ir sumažindama trinties nuostolius naudojimo metu. Ilgai laikomiems pjovimo įrankiams ant alyvos plėvelės galima apvynioti rūdims atsparaus popieriaus sluoksnį (pvz., VCI popierių), kad būtų užtikrinta dviguba apsauga.
Tikrinkite dažnai
Reguliariai tikrinkite jungtį tarp ašmenų ir rankenos, aplink kniedes ir kitas vietas, kuriose gali kauptis vanduo. Jei randama rūdžių, ją reikia nedelsiant pašalinti. Kas 3 mėnesius rekomenduojama atlikti išsamią techninę priežiūrą, įskaitant rankenos išmontavimą, vidaus valymą ir pakartotinį antikorozinės alyvos sutepimą.
