一, As causas e tipos de defeitos de empilhamento
A essência dos defeitos laminados é a ligação metalúrgica incompleta do aço durante o processo de forjamento dobrável, e os tipos comuns incluem:
Camadas: lacunas capilares aparecem entre as camadas, geralmente ocorrendo na parte mais profunda da lâmina e expostas durante o corte. O mestre da ABS MS, Lin Ruiya, apontou que a delaminação é causada pelo fato de o tarugo não atingir a temperatura de soldagem apropriada antes do forjamento, resultando em força de ligação entre camadas insuficiente.
Junção fria: A junta entre dois tipos de aço não está totalmente soldada, formando linhas pretas ou prateadas, que podem evoluir para trincas após decapagem profunda. Bill Burke enfatizou que a ligação a frio é frequentemente causada pelo tempo insuficiente de isolamento do tarugo na chama ou pela solidificação da costura de solda durante a operação.
Inclusão de escória: Durante o processo de soldagem, o fluxo residual ou material de enchimento é misturado, formando uma área cinza turva. Steve Schwarzer mencionou que embora a inclusão de escória não seja comum, ela pode reduzir significativamente a resistência de ligação entre camadas.
Linha de sombra: Traço de fusão do módulo de soldagem em mosaico Damasco. Se o número de camadas for pequeno, pode tornar-se parte do padrão esperado, mas se o número de camadas for muito grande, pode facilmente causar concentração de tensão.
2, Métodos de detecção visual para problemas de empilhamento
1. Ferramentas básicas de observação e ambiente
Ferramentas: Lupa (recomendado 10x ou mais), lanterna forte, quadro com fundo branco.
Ambiente: Luz natural ou fonte de luz LED branca fria para evitar que a luz quente interfira no julgamento das cores.
Padrões operacionais: Antes do teste, deve-se obter o consentimento do fabricante da faca para evitar oxidação ou arranhões causados por contato direto.
2. Principais áreas e recursos de detecção
O 1/3 frontal da lâmina: uma área de uso de alta-frequência onde camadas ou nós frios são facilmente expostos. Os padrões normais devem apresentar ondulações naturais e suaves. Se houver descontinuidades, distorções ou mutações de cores (como manchas pretas incrustadas em substratos de prata), pode ser um defeito.
A união entre dois tipos de aço: em áreas com grande incidência de colagem a frio, é necessário focar na inspeção do trecho de transição entre a lâmina e o dorso da faca. A junta qualificada deverá apresentar um padrão de gradiente uniforme. Se houver faixas coloridas lineares ou depressões locais, deve-se tomar cuidado contra soldagem fraca.
Área de decapagem profunda: O tempo de decapagem prolongado pode mascarar defeitos superficiais, mas a corrosão excessiva pode expor problemas profundos. Se furos ou rachaduras em forma de favo de mel se estenderem para o interior da lâmina após a lavagem com ácido, isso indica que há defeitos graves no laminado.
3. Técnicas de detecção dinâmica
Método de observação de inclinação: Incline a lâmina em um ângulo de 45 graus e use a diferença na reflexão da luz para detectar pequenas saliências e depressões. Defeitos em camadas exibirão anomalias reflexivas em ângulos específicos, semelhantes ao efeito de “película de óleo flutuante”.
Método de feedback de toque: Use luvas de algodão e acaricie suavemente a lâmina. As camadas qualificadas devem ser suaves ao toque. Se sentir sensação granulada ou aumento de resistência local, pode ser devido à inclusão de escória ou áreas não fundidas. Mas é preciso evitar tocar diretamente com as mãos para evitar que o suor acelere a oxidação.
3, tecnologia de detecção avançada
1. Análise microestrutural
Microscópio metalográfico: Ao cortar a seção-transversal da lâmina, observe a estrutura dos grãos do aço. O empilhamento qualificado deve apresentar distribuição uniforme em camadas, com grãos finos e direção consistente; Se houver lacunas entre camadas ou grãos grossos, isso indica que há defeitos no processo de forjamento.
Microscópio eletrônico de varredura (MEV): capaz de detectar a difusão de elementos intercamadas. A distribuição dos elementos de carbono em laminados qualificados deve apresentar uma transição gradiente. Se houver um limite claro, isso indica ligação metalúrgica insuficiente.
2. Tecnologia de testes não destrutivos
Teste ultrassônico: uso de ondas sonoras-de alta frequência para detectar lacunas entre camadas, adequado para testes em lote. No entanto, deve-se notar que o ultrassom tem baixa sensibilidade a defeitos superficiais (como delaminação abaixo de 0,1 mm), e outros métodos precisam ser combinados para verificação.
Espectrômetro de fluorescência de raios X (XRF): determine a proporção de mistura do aço analisando a composição elementar. Se o conteúdo do elemento em uma determinada área se desviar do total em mais de 5%, pode ser uma anomalia de soldagem local.
4, Prevenção e reparação de problemas de empilhamento
1. Estratégia de otimização de processos
Controle de temperatura: Antes do forjamento, o tarugo precisa ser aquecido à temperatura crítica (geralmente 1200-1300 graus) e mantido por tempo suficiente para garantir a austenitização completa do aço. Lin Ruiya sugere o uso de um termômetro infravermelho para monitorar a temperatura em tempo real e evitar falhas de soldagem causadas por diferenças de temperatura.
Ritmo de forjamento: Adotando um método de forjamento progressivo de "leve pesado leve", o estágio inicial usa um martelo leve para eliminar o estresse, o estágio intermediário usa um martelo pesado para promover a ligação metalúrgica e o estágio final usa um martelo leve para refinar o tamanho do grão. Bill Burke enfatizou que o tarugo precisa ser girado 90 graus após cada dobramento para evitar a concentração de tensão entre as camadas.
Processo de lavagem ácida: Adotando um método de lavagem ácida escalonada, primeiro remova a camada de óxido superficial com ácido clorídrico diluído (5% -10%) e depois exponha o padrão com ácido fosfórico (15% -20%). O tempo de decapagem precisa ser ajustado de acordo com a espessura do aço, geralmente 1-2 minutos por milímetro de espessura.
2. Métodos de reparo de defeitos
Reforjamento local: Para camadas rasas ou colagem a frio, a área defeituosa pode ser aquecida até um estado incandescente usando uma pistola de soldagem a gás e, em seguida, levemente batida com um pequeno martelo para fundi-la. Após o reparo, ele precisa ser decapado novamente e polido até o padrão original.
Soldagem a laser: Para inclusões ou rachaduras profundas de escória, a soldagem a laser pode ser usada para preencher aço do mesmo material, e o tratamento de têmpera é necessário após a soldagem para eliminar tensões internas. Mas este método requer equipamento profissional e pode alterar o padrão original.
Decoração incrustada de ouro: Para pequenos defeitos que não afetam o desempenho mecânico, o artesanato tradicional japonês pode ser usado para incorporar fio de ouro no defeito para formar um padrão decorativo, que não apenas cobre o defeito, mas também aumenta o valor artístico.
5, Conselhos de compra ao consumidor
Escolha um fabricante de facas de boa reputação: Priorize a compra de obras certificadas pela ABS (American Forging Knife Maker Association) ou membros do Knife Maker Hall of Fame, que possuem padrões de artesanato mais rígidos e menores índices de defeitos.
Solicitação de relatório de teste: os fabricantes regulares de facas devem fornecer relatórios de testes metalográficos ou certificados de testes não{0}}destrutivos. Se eles se recusarem a fornecê-los, deverão comprar com cautela.
Processo de inspeção no local: Ao comprar em uma exposição ou estúdio de facas, as seguintes etapas podem ser seguidas:
Observe a junta entre o 1/3 frontal da lâmina e o aço com uma lupa;
Incline a lâmina para verificar se há reflexo anormal;
Acaricie suavemente a lâmina para sentir sua suavidade;
Exija que o artesão da faca demonstre testes de corte (como corte de papel e madeira), e as ferramentas de corte laminadas qualificadas não devem ter bordas quebradas ou enroladas.
