柔软的刀背

　　为了在不牺牲刀刃性能的情况下获得最大韧性，请考虑使用软背刀片。

　　几个世纪以来，来自不同文化的铁匠都认识到：刀片不同部位呈现不同硬度的必要性，他们可以用传统方式达到这个效果。一些东方人专门研究差异硬化，特别是日本人。欧洲文化倾向于将可硬化的边缘焊接到较软的刀背上。每个处理方式，最终结果都会实现足够硬的边缘可以很好地切割，而脊椎则坚韧且不易断裂。

　　肖恩·埃利斯的作品有精细的四杆扭曲大马士革图案，鹿角柄。

　　现代衡量刀匠的标准之一是成功通过刀具世界认证的意愿和能力，例如美国刀匠协会 (ABS) JS 级和MS级认证。同样，衡量刀片的一项指标是其执行各种任务的能力，这些能力主要指边缘几何形状和热处理的表现。

　　如果您在过去 40 年左右的时间里一直在刀具行业工作，那么您无疑已经看到了具有刀锋保持能力的刀片的故事，这些刀片还具有弯曲而不断裂的强度和韧性。这种性能的关键是刀片具有坚硬的边缘和柔软的背部。请原谅双关语，但让我们把它分解一下。

　　首先要做的事——必须用刀切割。卓越切削性能的一个关键是良好硬化的刀刃。适当硬化的刃口来自于使用含有足够碳的钢，达到适当的硬化温度，在适当的淬火介质中淬火，并回火到适当的硬度。

　　这些变量中的每一个都会产生影响，但归根结底，如果刀匠做对了，性能良好的刀片边缘将在 58 至 60 HRC 洛氏硬度范围内，呈现出硬化和回火的马氏体，锋利度加或减一个点，取决于刀刃的几何形状。如果边缘太软，刀片将无法切割。

　　吉姆（在磨床旁）演示了使用砂带机进行边缘硬化。

　　肖恩·埃利斯（Shawn Ellis） 最初在 1990 年代初从 ABS MS大师吉姆·克劳威尔（ Jim Crowell ）那里学习边缘硬化工艺的，当时 Jim（在磨床旁）演示了边缘硬化。

　　但是刀片的背部呢？它需要像边缘一样坚硬吗？答案是“视情况而定”。作为冶金特性的硬度与韧性直接相反，因为刀片越硬，它就越脆。同时，未硬化的退火钢刀片很难折断，但不会保持边缘锋利。如果制造商将刀片从边缘到脊椎完全硬化，则刀在切割或弯曲负载下更容易断裂。

　　在这种情况下，让我谈谈“更有可能”。你更容易被闪电击中还是被鲨鱼咬伤？事实证明，你被闪电击中的可能性是被鲨鱼咬伤的大约 7.5 倍，但被击中的几率仅为 500,000 分之一。无论哪种方式，都不太可能。我说，因为虽然从经验上讲，完全硬化的刀片比背面柔软且边缘硬化的刀片“更容易”断裂，但如果制造商正确地进行热处理并且用户正确使用刀片，两者都会性能非常好，发生灾难性故障的风险非常低。

　　软背刀片有什么用？

　　即使在正常使用中断裂的总体风险很小，但一些制造商希望通过利用软背刀片的强度来追求最后一点性能仍然是有道理的。那么软背刀片有什么作用呢？有什么好处？通过硬化边缘但有意软化刀背，刀片在承受极端力量时更能抵抗断裂。无论力在切割时平行还是在弯曲时垂直到达刀片，这都是正确的。

　　ABS JS 和 Forged in Fire 冠军肖恩·埃利斯是软背刀片的支持者。他最初在 1990 年代初从 ABS 大师吉姆·克劳威尔那里学习了边缘硬化工艺。

　　他只加热了刀刃，然后淬火，再后用火焰进行回火。为了回火，他从刀背开始加热，并用一块湿抹布覆盖住刀锋处，保持边缘凉爽。当完成时，边缘是浅青铜色，刀背是蓝色的。

　　尽管那是几年前的事了，但克劳威尔教给埃利斯的方法仍然可行。仅加热边缘会使脊部变软并退火，但会将边缘转变为切削性能所需的回火马氏体。之后使用割炬“回蓝”刀片可减轻因仅将边缘加热到临界温度（即非磁性状态）而可能产生的任何内部应力。

　　埃利斯发现，将刀片从边缘到刀背至少加热三分之一可以提高性能。随后，他转而在锻造中进行热处理，然后在烤箱中进行回火。

　　虽然可以使用锻造或烤箱进行边缘硬化，但方法会略有不同。以这种方式进行边缘硬化会产生马氏体边缘以及保留其先前具有的微观结构的脊椎。如果刀片经过锻造和正火，则刀背将是柔软的珠光体。如果刀片是从棒料磨削而成的，则脊椎将是球状碳化物。

　　另一种获得硬刀锋和软刀背的方法是仅对边缘进行淬火。您可以将整个刀片在锻造或烤箱中加热，然后仅将刀片的边缘放入油中进行硬化。这是目前在 ABS 学校教授的方法。

　　在这种情况下，您需要足够的油来适当冷却，因此您不能只将油加到半英寸的油位。相反，使用限制板将边缘保持在正确的深度，同时允许油箱增加油量。您在油中摇动刀片，使边缘适当淬火，而刀背缓慢冷却。

　　刀背的缓慢冷却导致珠光体微观结构，而边缘的淬火导致马氏体。结果再次是硬边和软背，再次推荐“蓝背”效果。边缘硬化的刀片可以抵抗断裂，尽管柔软的脊椎可能会弯曲并保持弯曲。

　　实现软背刀的最终方法是最困难的，但会产生最高的性能。在这种方法中，刀片完全硬化，整个刀片达到临界温度，整个刀片完全淬火。在烤箱中定期回火后，在刀背上进行火炬回火。

　　在这种情况下，刀背呈现蓝色到灰色。本质上，您应用的是差异回火而不是差异淬火，仅在 650-800°F 范围内向背部添加热量，从而产生高回火马氏体。由于您在较高温度下工作，因此必须格外小心，将刀锋浸入水或湿沙中以保持边缘凉爽。

　　ABS 大师 Scott McGhee 的 Mamba damascus 战术刀采用锻造大马士革钢，配有青铜配件和考阿木手柄。他更喜欢 1075 碳钢，并使用两个丙烷火炬均匀地加热刀背，使刀锋在湿沙中保持凉爽。

　　ABS 大师斯科特·麦吉在北卡罗来纳州海伍德的海伍德社区学院教授刀匠入门课程。学生从 麦吉那里学习如何使用完全淬火和火炬加热来制作能够通过 ABS 性能测试的刀。他更喜欢 1075 碳钢，并使用两个丙烷火炬均匀地烘烤刀背，使边缘在湿沙中保持凉爽。

　　金相结构表现

　　我请出冶金学家拉林·托马斯了解不同硬化方法的结构结果。根据 Larrin 的说法，“就洛氏硬度而言，将完全硬化的刀片进行火炬回火至 650-800°F 会导致洛氏硬度范围为 45 至 55 HRC，具体取决于钢和在回火温度下花费的时间 。 通过边缘淬火缓慢冷却刀背将导致在正火和晶粒细化过程中类似于空气冷却的软珠光体。这使刀背在 20 到 40 HRC 的范围内，具体取决于钢材。有些钢的淬透性很高，在空冷时会部分硬化，如油淬钢O1或L6，如果横截面足够薄，甚至可以达到60 HRC。

　　“刀背越软，刀片越能抵抗断裂，但在弯曲过程中就越有可能“固定”。换句话说，为了使刀片保持永久弯曲，较软的刀背需要更少的弯曲。理想的条件是钢具有足够的硬度以避免保持弯曲，但又具有足够的韧性而不会断裂。这种性能组合最好通过完全淬火和刀背火炬回火来实现。”

　　多年来，经过认证的 ABS 铁匠已经证明了在这些过程中的能力。如果您想攀登制刀技能和认证的阶梯，或者如果您想攀登高性能硬刀的阶梯，那么软背刀的热处理是您想要掌握的技能。如果您是那种想要刀片可以提供 100% 韧性而又不牺牲刀刃性能的刀具制造商或刀具购买者，请考虑使用软背刀片。