现代工厂如何打造一把好菜刀(2)

2008年，国际五金刀剪博览会在广东阳江举行，李晶也在展览现场，一家当地企业的横幅吸引了他的注意，“要做好刀，必须炼好钢”，这家企业就是“阳江十八子集团”。从事专业研究多年的李晶深知遇见了个懂行的，还应邀参观了为刀具供应钢材的钢厂。

 

其实，十八子创建钢厂也是不得已而为之。创史人李良辉在建钢厂之前，走访了很多特钢厂，想定制做刀的专用特殊钢，但没料到钢厂都认为厨刀行业对钢材需求量少，而材质要求又高，没有经济效益，不愿意投入研发精力和提供钢材。为此，李良辉才下决心自己炼出特钢做好刀。

 

李晶来参观时，十八子的精密特钢厂已经炼出第一炉钢。但由于缺乏技术和产品质量需要提升，李良辉发出了对李晶的合作邀约。由此，李晶开始了长达十余年的面壁攻关。

 

与碳化物作斗争

 

事实证明，炼钢比打铁难得多。提高厨刀用钢性能，除了在实验室做实验，李晶及其团队还要深入车间，结合厨刀用钢生产工艺流程，调冶炼工艺参数、轧制及热处理工艺，及时分析产品的质量。李晶和他的团队每次下车间，一待就是一两个月。

 

李晶介绍，所有工作的核心是“与碳化物作斗争”，对钢材碳化物和组织控制进行研究。碳存在于所有的钢材中，是钢材最重要的硬化元素。有助于增加钢材的强度，一般国内优质刀具级别的钢材拥有0.5%以上的碳，也称为高碳钢。要想获得优质的刀具用钢，就需要精确掌握钢中碳化物的析出量和尺寸，特别是一次碳化物。

 

在原材料的冶金过程中，研究团队通过调控电渣重熔工艺参数，实现了熔速和冷却制度的动态控制，降低了电渣锭中一次碳化物体积分数，显著减小了一次碳化物尺寸。

 

轧制过程中，热轧开坯后，通过优化高温扩散退火工艺，促进一次碳化物溶解。精轧过程中，通过控制终轧温度和累积变形量，使热轧卷中一次碳化物体积分数进一步降低。

 

与以往打造一把兼具锋利与韧性的好刀，依靠铁匠手艺和经验不同，现代大生产不仅考验着科研人员的智慧，还造就了李晶及其科研团队的好眼力。一次次的调试过程，一批批的样品刀，也让李晶团队确定了提高刀剪耐磨性和锋利度的碳化物类型。

 

李晶团队通过热处理工艺优化，促进了钢中二次碳化物类型的转变，获得强韧性兼具，且比表面积大的纳米级M7C3碳化物，提高了刀剪的耐磨性和锋利度。

 

获得“好钢”后，最关键的一步就是将“好钢用在刀刃上”。为此研究团队进行了刀剪用钢复合轧制工艺技术研究，通过复合轧制的方式将高碳优质不锈钢镶嵌在多层低碳不锈钢中间，开刃后，将裸露出来的高碳优质不锈钢当做刀刃。

 

阳江十八子集团的工作人员介绍，相比于传统单一材质的高碳不锈钢刀具，该刀具刃部具有较高的硬度和锋利度，刀身其他部位又具有较好的韧性和耐腐蚀性。   

 

李晶表示，厨刀用钢研发初战告捷，也只是小试牛刀。目前国内高端厨刀领域仍面临用钢空白。接下来，研究人员需要在高强度、高耐磨性、高锋利度的高碳优质或以氮代碳的马氏体不锈钢品种的研制上努力攻关。