误读的名词——刀具劈砍与冲击韧性

s1jack

不知是不是一直提“冲击韧性”这个词，所以现在已经开始流行“冲击韧性”数据决定好烂钢了。上到号称热处理大师的刀匠刀商，下到出入刀圈的刀友。不能随口蹦出个多少J，那都感觉没入行一样。
好吧，我写一下下文，大家一起探讨一下，欢迎指正错误。


冲击韧性——由于这个名词非常生动，又是韧性，又是冲击的，以至于很多人都直接误读为抗冲击、劈砍能力、韧性等等。
实际“韧性”更为科学化一点是：
“通常用冲击韧性和抗弯性能这两项试验来考察韧性”——截取自GUO家带头、数十位院士编辑的书籍。

——来自美帝的坩埚公司，也就是造CPM-3V、154CM这家的。


请注意用词：“抗弯性能试验”和“bend fracture tests”，可不是抗弯强度哦。主要是这项试验可以测量出完整的应力——载荷曲线数据。简单一点讲，可以测量弹塑性，也就是本文的重点。


以下涉及“玄学”~~~
怎么说呢，上面试验也讲了，为什么还是要说是“玄学”？
因为没有数据啊。。。
这种试验没有类似比如冲击韧性的**J、抗拉强度的**MPa直观，而且是非必要可以不用提供。所以一般情况下是404。


先剧情两开，第一剧情线——冲击韧性



如图，冲击韧性试验。重点请注意，试样是两端固定，且中间空余长度和截面积比很小。
而各位手持刀具劈砍的时候，是弹性链接。一端手持，但凡不是T800机器人都是弹性的握持和弹性的胳膊，另一端悬空。


所以，当你劈砍的时候，你的刀具并不像冲击试验那样是“死”的，而是“活”的，等会下面再说。


我先举个例子：
RWL-34退火料原厂冲击韧性数据是60J。
CPM-3V热处理之后可以轻松做到60J。
某些铸钢和D2热处理之后的冲击韧性一样。。。
铸钢很难理解，钢筋能理解吧，建筑工地很多各路钢板，冲击韧性也是和440C、154CM、S30V热处理后一个水平。（以上举例均为常温泛值，均按正常流程要求热处理）



假如一个退火的RWL34刀和一个淬火的3V刀，加上各路其它淬火的440C各种和各种钢筋钢板直接打磨的刀。互相PK。。。
请问，谁厉害？


别看冲击韧性高，没淬火的绝对变形的厉害，卷、堆。。。
但等你加个3米的长杆，绑成关公大刀，再找个2米壮汉抡足了砍铁管，淬火的那些刀绝对受不了，N下必断。没淬火的那些，卷成麻花也不一定断。


这就涉及到了剧情二线


为什么没淬火的和淬火的冲击韧性一样，但是却不易砍断，因为它们更会“变形”。
变形一定是要消耗作用功的，也就是你劈砍的“力道”。
而关公级断掉的，是因为你的“力道”太足了，这时候，这些淬火的刀刀太硬了，变形能力有限，也就是吸收的作用功不多，那没办法，只好一断了之。


也就是说，冲击韧性不是决定刀具断不断、崩不崩、抗不抗劈砍冲击的唯一因素。


靠背冲击韧性数据发财的刀匠刀商可以休息一下，不好意思得罪了。。。


不是唯一因素，那是主要因素么？
看情况。
在其它性能（可见的数据和不可见的数据）差不多下，它占主要因素。其它性能不一样的时候，例如压缩、剪切、抗压、抗拉强度不一样，更不要提弹性极限、塑性等等这些，这时候，冲击韧性并不能占主要因素。


那冲击韧性有何意义？

——依旧来自坩埚公司






——依旧来自数十位院士


首先明确的是，只是参考值，不能预测寿命，不能作为定量设计指标。
而实际冲击韧性的测试中，因为浮动大，一般是打三组的，然后取平均值。


国内外冲击韧性的测试差异：

国外认为冲击韧性主要是材料对缺口的敏感度（如图7），所以主要是用V型缺口。
国内之前吧。。。看书，不开口的，开V和开U的，数据标注也不是很明确。现在好些了，总看见有人强调这个。
基本上世界各国，对冲击试验都是很一致的，试样基本上的重要点都是一个尺寸，算是个奇怪的事情。


友情提示：
欧美数据一般取生产常用热处理工艺的平均值。小日本喜欢宣传自己的峰值。。。
就好比机床，日本的日标精度0.002，看起来远高于德国的德标0.005，但是实际上因为标准测试方式不同，所以一般德国的实际生产精度更高。但是数据么，小日本的更好看。小日本这种利用这种“不可见”的手段玩猫腻很溜了。。。
至于国内企业，老钢种数据都是死的。有些厂的新钢种数据秒杀一片，套路是一样，拿峰值对比其它的钢的最低值。。。轻松几倍无压力。。。这都不算狠的，最狠的是测试作弊。。。


回到正题——漏掉的刃口
好像说了很多，没说刃口部分。。。。
刃口作为直接接触的部分，直接面对全部的作用功，不过要分开来说。


长刀类：
都知道T10局淬之后可以劈砍，实际T10的冲击韧性低的可怜，数据上十分之一与M2。但是同样两把1米的大刀，一个局淬，一个按钻头热，你会放心用哪个爆砍？
同样材料的小刀：
然后一起去敲硬物，M2表现反而会更好。


第一次是因为长的局淬T10会形变，可以吸收很多作用功，刃口等于分责给刀身了。但是钻头死硬的M2分不了多少给刀身，即使冲击韧性高也没用。等于韧性中的弹性塑性在起主要作用。
第二次太短了，根本分不了给刀身，全靠刃口硬抗，M2有着更高的各项强度、更高的冲击韧性。表现会更好。


假如是同一种钢呢？对，就这么绝对，硬度一样。
我举例某神钢吧，62HRC硬度，冲击韧性在一个水平左右，有硬呱呱的（试样很硬，很难掰弯多少），也有比较弹的（试样可以在更小的力气下弯曲更大幅度）。
两个小试样怼角铁（类似小刀意思），弹一点的试样刃口完整性更好。也就是两者刀身都不去“担责”多少，只是对拼刃口为主。韧性好的，表现就更好。


毕竟，别忘了文中开头写的，韧性除了冲击韧性还包含弹塑性的哦。


最后，如何数据化韧性。

有本事你就算。。。
还有一种参考，伸长率和断面收缩率，有本事你就找到。。。即使找到了，你还是要算，于是，有本事你就算。。。


那还有什么科学的办法么？
少花钱的科学办法，没得。。。有钱就是准备***万，然后各种材料分别做试验。。。
需要注意的是即使你搞出来适合刀具的一二三来，你架不住人手和人胳膊是弹性的。也就是使用，无论是切削还是劈砍，刀刃对物体不仅仅是垂直方向，整个三轴六向都在动，还会有扭转哦，不信找个相机慢动作放一下就知道了。手再稳，刀也是晃的，劈砍的适合简直晃的刀晕车。。。所以，极小的差距会被手法掩盖，只有特殊情况、较大差异等，才会体现出来差距。


没有便宜的科学办法，但是有土法。
1、大量的多人实测，大家说了算。
2、单独针对刃口的，直接刀片固定，用铜棒等敲击，不同钢材和热处理会有不同表现。但这个也不完全等于标准冲击试验，测试是不同的。冲击试验一般是超大动能直接砸断，根据剩余的计算。而人和铜棒就弱太多了。还有是试样不同，即使标准冲击测试，试样不同结果也不同，而且标注的时候，也是要求标注出不同点。
3、针对整刀的刃口，无它，拿起来砍。
4、针对长刀的，弯曲测试（两端夹持弯曲）。我写过的，长度、厚度（长厚比），是否开V，开V要乘系数。弯曲度数，一定的长厚比下，两个直线固定的延长线的夹角。弯曲度数必须和长径比一起描述。
这里有个误区，就是比如有些热处理可以在长厚比为40下弯曲90度，但是做刀之后，因为开孔开槽太多，所以实际可能只有45度就断掉了。实际中，热处理性能还是可以按90度描述，只是刀要按45度描述。
如和之前写的冲突，以这个为准

15840472181

牛人，顶

第三河岸

囫囵吞枣看完，不太懂，顶

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技术贴

天生胆小

没看懂，不知想表达什么。

jinjinaaaaaaaa

同感，有点乱

hvE9DAx3Cf

不明觉厉

销魂Sir

有点深奥

刀刀笑

流氓的帖子好专业

无想转生

流氓不把最后结论写清楚明白呢看不懂

sjsj

太深深奥，不懂。