刃具贴钢

凿为单面刃贴钢带桍，连接握柄，用于开沟槽，凿榫眼。形制有平凿、斜刃凿、半圆凿、扁铲等。凿子又分2分、3分、4分、5分、6分（刃宽）等多种型号。凿子截面为梯形，刃一端向桍逐渐变窄，利于凿榫眼和泛木屑。

凿子全长5寸～6寸，凿身大体占2/3，桍占1/3。凿身锻打、贴钢和锛子一样，桍为卷制的锥形。凿身贴钢后，将桍一端拍成扇形，在砧子一侧的锥形钢棍上弯卷，合围锻接成圆锥形桍。凿身非贴钢的一面开刃，后淬火。

淬火，俗称蘸火，金属制品的一种热处理工艺。即把工件加热到一定成度，随即浸入液体中冷却，使材料内部结构发生变化，以提高制品的硬度和强度。淬火介质有水、盐溶液、畜血、畜尿等。《北史·艺术列传》：“造宝铁刀，其法烧生铁，精于重揉铤，数宿则成钢。以揉铁为刀脊，浴于五牲之溺，淬于五牲之脂，轧甲过三十轧。”据说用这些介质淬火，可使制品韧度、硬度兼备，锋利无比，可削铁如泥，迎风断发。据资料介绍，我国古代名剑“莫邪”、“干将”就是经过千锤百炼，以油脂淬火而成。一般工具淬火，多用清水或淡盐水淬火。

斧，大体分兵器、工具两大类。兵器有月牙斧、开山斧等；工具有木工用单面刃斧和劈柴用双面刃斧，前者为贴钢，后者为夹钢，此介绍贴钢的单面刃斧。单面刃斧贴钢的一面为平面，另一面从銎向刃渐薄，所以分左右手。左手人较少，一般烘炉不锻打左手斧子出售，用者需到烘炉定打。

锻打斧头，是用“样头”做“銎”。銎（qióng）,斧头上安装柄的孔，也泛指器具上装柄的孔。样头是外形尺寸与銎内形尺寸一样的铁制模具，多为长方体。

先将铁坯煅烧拍扁，包住样头，然后斧刃一端锤扁，另一端锻打成斧顶。贴钢、开刃与锛子、凿子一样，不同处是需要两端淬火。斧头的功用除砍削外，还用其钉钉子，锤凿子开榫眼。所以除斧刃一端需淬火，斧顶也要淬火，斧子中间銎部分不淬火。斧顶淬火时间要适度，使斧顶不能软，软长用则圮；过钢则易掉肉。各种锤子的銎锻打方法同斧子。有的为了装斧柄结实，不易松动，斧銎非方形，而是略微带艄。先用样头做斧銎，后在方孔两小面，从中间向孔的两端作斜面。

锛、凿、斧（木工用）均为单面刃，所以必须一侧为平面，贴钢要厚薄均匀，贴得牢固。

锛，古代称之为斤，为砍削工具，多用于修整荒木。如盖房做檩、栿、柱脚，刨皮找平常用。锛为底面平、上开刃的单面刃工具，前刃后桍，全长4寸左右。桍安丁字柄，长柄与刃口大体垂直，双手握长柄砍削木料。

先用铁坯锻打成长4寸、宽2.5寸左右的板状。再加热煅烧，将前半部底面拍平，刃部向后渐窄而厚；后半部锤薄至1.5分左右，以备卷桍。第三次煅烧半成品的同时，将厚0.5分左右的钢板喂入炉内。半成品要烧透，薄钢板忌烧过，烧到火候二者同时出炉，将钢板锻贴在锛头的底面。敲薄的后半部在砧子“耳”上，揻折成长方台形桍，搭接处锻接牢固。刃部上面锻成斜面，然后修整、淬火、开刃。

锛的另一种锻打方法是接桍。即前刃后桍分体锻打，然后将刃部和桍锻接在一起，贴钢方法同上。筒锹、锄钩子、钉耙、镩、铡刀等农具也多为分体锻打后接桍。

锛的丁字柄原为两段榫卯连接，短段束4个铁箍，后有的短段改为铁制，带銎安木柄。锛头卸下磨刃，磨后再装。此类锛子早已淘汰，被电锯、电刨代替。

为克服碳素刃具钢的缺点，在此基础上加入适量的合金元素（w(Me)<5%）Cr、Mn、Si、W、V等，形成的合金工具钢即称为低合金刃具钢。该钢种具有以下特点：

第一：化学成分特点

1.高碳量（w(C)=0.75%～1.5%）。形成适量碳化物，同时保证钢淬火回火后获得高硬度和高耐磨性。

2.合金化原则。Cr、W、Mo、V等较强碳化物形成元素在钢中形成合金渗碳体和特殊碳化物，用以提高钢的硬度和耐磨性，并可细化晶粒，提高强度；合金元素Cr、Mn、Si等则主要是提高钢的淬透性，强化铁素体。

第二：热变形加工及热处理特点

1.锻造或轧制。应反复进行锻造或轧制，以破碎碳化物网，并使碳化物细小、均匀分布于基体之中。

2.预先热处理。球化退火，所得组织为粒状珠光体。其典型的工艺曲线如图6-1所示。

3.最终热处理。淬火加低温回火，典型的工艺曲线如图6-2所示。其热处理后显微组织为粒状（碳化物 回火马氏体 残余奥氏体）。低合金刃具钢的热处理过程基本与碳素刃具钢相同，所不同的是低合金刃具钢大部分采用油淬，工件淬火变形小，淬裂倾向低。

常用的低合金刃具钢为9SiCr，该钢淬透性很高，Φ40～50mm的工具可在油中淬透，淬、回火后的硬度在60HRC以上。和碳素刃具钢相比，在相同的回火硬度下，9SiCr的回火温度可提高100℃以上，故切削寿命提高10%-30%。此外，9SiCr钢的渗碳体分布较均匀，可用于制造板牙、丝锥、搓丝板等精度及耐磨性要求较高的薄刃刀具。但该钢脱碳倾向较大，退火硬度较高，切削加工性差。

9SiCr钢圆板牙淬火回火工艺：CrWMn钢是一种微变形钢，具有高淬透性、高硬度和高耐磨性。由于该钢残余奥氏体较多，可抵消马氏体相变所引起的体积膨胀，故淬火变形小，因此该钢适于制造截面较大、要求耐磨和淬火变形小的刃具，如板牙、拉刀、长丝锥、长铰刀等。一些精密量具（如游标卡尺、块规等）和形状复杂的冷作模具也常使用该钢种。低合金刃具钢红硬性虽比碳素刃具钢有所提高，但其工作温度不能超过250～300℃，否则硬度下降，使刃具丧失切削能力，它只能用于制造低速切削且耐磨性要求较高的刨刀、铣刀、板牙、丝锥、钻头等刃具 。

刃具钢在淬火前还是用刃具钢来切削的，在切削前的时候会有一个球化退火的热处理，这个时候钢的硬度是很低的，是可以被普通的刀具切削的。淬火后硬度就高了，就是使用磨削的方法了。要是其他的非金属切削的方法就和普通的钢材是一样的了 。

刃具在切削过程中，刀刃与工件表面金属相互作用使切屑产生变形与断裂并从整体上剥离下来。故刀刃本身承受弯曲、扭转、剪切应力和冲击、振动负荷，同时还要受到工件和切屑的强烈摩擦作用，产生大量热，使刃具切削速度愈快、吃刀量愈大则刀刃局部升温愈高。刃具的失效形式有卷刃、崩刃和折断等，但最普遍的失效形式是磨损。其性能要求为高的硬度和耐磨性（刀具必须具有比被加工工件更高的硬度，一般切削金属用的刀具，其刃口部分硬度主要取决于钢中的碳含量，因此，刃具钢的碳含量都较高。耐磨性与钢的硬度有关，也与钢的组织有关。硬度愈高，耐磨性愈好。在淬火回火状态及硬度基本相同的情况下，碳化物的硬度、数量、颗粒大小和分布等对耐磨性有很大影响。），高的红硬性（对切削刀具，不仅要求在室温下有高硬度，而且在温度较高的情况下也能保持高硬度。红硬性的高低与回火稳定性和碳化物弥散沉淀等有关，钢中加入W、V、Nb等元素可显著提高钢的红硬性。），此外还要求具有一定的强度、韧性和塑性，防止刃具由于冲击、振动负荷作用而发生崩刃或折断 。