在历史的进程中，古人是怎么样对厚壁管进行热处理的？

　　首先厚壁管化学反应热处理简介：

　　厚壁管化学热处理，是把工件放在活性介质中加热，使工件在一定温度下加热，使一种或多种元素渗透到钢表面，利用化学反应，有时还用物理方法同时改变钢件表面的化学成分和组织结构，从而获得优于均质材料的热处理工艺。

　　近代离子氮化技术：

　　机器部件的故障和损坏主要发生在表面层，特别是在磨损、疲劳、金属腐蚀、氧化等条件下。

　　钢构件经过化学热处理后，可视为一种特种复合材料。心部分为原始成分的钢，表层为合金元素渗透材料。心和表面之间是紧密的晶形结合，这比电镀层等表面复层技术得到的心、表部位的结合要好得多。

　　离子渗氮炉

　　厚壁管化学热处理有很多种方法，通常以渗碳、渗氮、渗硼、渗硫、渗铝、渗铬、渗硅、碳氮化、氧氮化、硫化物、碳氮化、氧氮化、硫氰化、碳氮化、硫氰化和碳，氮、硫、氧、硼、硼、五元共渗、碳、硫、硫、五元共渗、碳、硫、硫、硫、五元共渗、碳、硫、硫、硼五元共渗、碳、硫、硫、五元共渗、碳、氮、氮、硼、硼五元共渗、碳、氮、氮、硼、古老化学热处理：

　　传统的化学热处理主要是通过表面渗碳、渗碳增氮、表面氮化等方法来改变设备表面或局部的化学成分和力学性质。

　　表面渗碳：

　　西汉中叶的刘胜佩剑和错金书刀中碳含量最低的0.05%，至少可以推到汉魏时期。最大值为0.150.4%，表层碳含量为0.6%以上，汉魏时期洛池地区有一把铁镰，刀刃中央珠光体的体积是30%，边缘则是70%。很明显，这种碳分布是由表面渗碳引起的。

　　图3错误刀片上高碳、低碳层状组织，夹杂在高碳层。

　　通过对刘胜错金书刀的分析，还发现材料加工层间界面的夹杂中含钙、磷、铝含量较高。据称，这很有可能是使用了骨粉催渗剂。若真如此，则说明我国的渗碳技术在汉魏时期已达到较高水平，使用催渗剂提高渗碳效率。

　　根据《春秋》中的《吴越族谱》记载，铸剑师干将在剑的时候，遇上“金铁之精不销卖”，于是就把刀子放进炉子里，然后把刀子放到炉子里去，然后再用刀子把刀子放进炉子里。于是就成剑，阳曰干，阴曰莫，阳做龟，阴作漫理。杨宽认为这是一种以海绵铁为原料的固体渗碳材料。

　　据所述“三百人鼓鼓鼓装”的情况看，更象一种液体渗碳，可视为剑身之物，在以铁屑及含碳质材料为主的铁屑渗剂中加热，使渗剂中的铁达到一定含碳量后，便形成了“金铁粉”，在这个时候，铁屑、铁屑与含碳物质发生反应而熔化，“湿”是指钢坯没有完全熔化。

　　在当时的加热温度限制下，用三百人鼓鼓炭可以使炼钢的炉温达到铁碳合金熔点的下限1148℃，这样就可以使铁碳钢铸坯获得渗碳效果。

　　自那以后，《吴越春秋》描写的事件很可能成为液体渗碳的开端。很明显，液态渗碳是当时金属加工技术上的一项突破，无怪乎前人对这一重彩的赞美。但在此之前，工匠采用了一种没有熔融渗碳剂的固体渗碳方法。文件分析认为，干将制剑事件发生于公元前6世纪。

　　明宋应星在《天工开物》卷十中曾谈到一种造针的渗碳工艺：先用冷拔法，将“熟铁”剪成针的雏形，再将坯料“入釜慢火炒，炒后将土末入松木、火矢，大豆豉三物（yán）盖，下加火蒸，二、三次，插在它的外面，以试火候。它的外针着手捻成碎，则卜针火候均足，再以开封入水健之”。

　　这种“慢火煎煮”的目的主要是消除坯料成型时的内应力。松木火矢是固体渗碳剂的一种，同书中还指出，木为“非闭穴火”所得木材为主要渗透剂；豆豉含碳物为辅助渗入剂，土末为分散剂，对防止碳物质相互粘结、炭黑析出有一定作用。

　　宋应星天工开物中抽线琢针图

　　松木属、火矢、豆豉为渗碳剂。「下火烧」，即渗碳过程。介绍了一套渗碳工艺操作：渗碳在釜内进行，有消除应力作用，渗碳效果好，有指示针。这种工艺比较成熟。我国民间称之为“焖钢”，到了近代，仍盛行于河南等地。

　　宋应星所说的渗碳剂是固体，我国在明清时期还用过膏状的渗碳剂。其过程是，首先将渗碳剂涂在需要处理的地方，然后进入火炉，加热，使碳渗入。

　　《实用图篆》卷十五制造类。点铁条上写着：“点铁块，乱发俱锻灰，细研，水调涂刀，烧红，磨之。”这一所谓的“羊角灰”，“乱发灰”都含有碳酸钙，作为渗碳剂，研磨后与水调和成膏状，涂在刀口就可以“入火”加热渗碳。

　　清代，陈克恕《篆刻碱度》七“炼刀”条写道：“以酒蟹钳嘴烧灰。还用蟹酒调涂刀口，入火烧红。并用蟹酒淬之。先用火钳把灰浆先烧红。变得愈加坚固。依法炼毕，仍以火烧红寸许，取悬火上，加昂出火。渐退，相其口上色变白，不可亦淬，变之脆。即转黄转青，淬火适度可用。为时已晚，则已过矣”。这是一种渗碳剂，它是一种催渗剂，一种淬火用的蟹酒。全过程分两步进行：一是通过对渗碳淬火反复加热以提高刀刃硬度；二是回火处理，根据回火的颜色判断“适度”火候。

　　渗碳增氮：

　　表面渗剂一般为部分含碳物，主要是对工件进行渗碳；另外，明清时期，人们又用一种含氮渗剂，也常制成膏状，在渗碳时，可能会有一些氮渗入，即现在所称的碳氮共渗。

　　“以菊花钢锻为刀，刀成乃砺，以剑为剑，以剑为剑，剑为剑，剑为剑，剑为剑，剑为剑。以桂（ruó）皮灰、牛角灰、盐、卤砂为原料，每一分、五分、五分。在灯上烧红为度。一法加甘草水，一法加醋，一法加醋。复炼如前。药到病除。炼钢再磨”。这种「炼」就是加热来进行碳、氮共渗。"菊花钢"是有花纹的钢。

　　在这种工艺配方中，若皮是禾本科竹的一种皮革，其毛皮和毛皮烧制的灰分中含有一定的碳成分，当然含有氮。然而，绿盐的主要成分是氯化钠，这是渗碳处理中常用的促进剂。绿盐主要用于熔化。因此，它可能属于固液化学热处理。

　　该工艺中卤砂是氯化铵的一种天然产品，含氮，主要目的是提供氮气。复炼如前”主要是循环式渗透，根据“烧红为度”，可判定其温度在650℃左右，因此，此工艺极有可能是一种氮碳共渗。

　　表面渗氮：

　　同时，在对古代文献进行分析时，也发现古人只对含氮物质进行处理。「尝新刀者，以猪的牙齿、发与硝，各烧灰等分，调画刀口，如锯齿，号为马牙钢。它是一种硝酸钾，属于氮源原料。

　　《物理小识》卷八“器用类淬刀”条说：“以酱同硝涂刀，锻赤淬火。

　　在这种情况下，可主要用作粘合剂，而硝酸钾为主渗剂。当加热时，硝酸钾分解成亚硝酸钾，而亚硝酸钾加热时会使氮原子发生沉淀，所以硝酸钾可以用作氮化钾。用硝酸钾作渗氮剂的渗氮法目前仍有替代氰化盐用于液渗氮。其中，氯胺和硝酸钾的有效作用温度都在700℃以下。如果以卤砂和硝为渗入剂，古人一般不采用700℃以上的处理方法，因此，上述处理可考虑为氮化作用。

免责声明：本网站（山东聊城晟杰无缝钢管厂www.qlsteels.com）刊载的“在历史的进程中，古人是怎么样对厚壁管进行热处理的？”等均源于网络，版权归原作者所有，且仅代表原作者观点，本文所载信息仅供参考。转载仅为学习与交流之目的，如无意中侵犯您的合法权益，请及时联系删除。本网站刊登此篇文章并不意味着本站赞同其观点或证实其内容的真实性，我们不对其科学性、严肃性等作任何形式的保证。如果侵犯了您的版权，请尽快联系我们予以撤销，谢谢合作！
请查看相关产品 厚壁钢管,厚壁无缝钢管,厚壁管,无缝钢管厂,无缝钢管厂家