[原创]中国三棱军刺真的有毒吗?——从专业角度看,此系谣传!

ctfox 收藏 35 16788



不止一次的看到关于中国三棱军刺有毒的论点,似乎说的比较有道理。但是,从钢铁冶炼和热处理专业角度来看,此说纯系谣传。

所谓三棱刺有毒之说,不外乎两个理由:1、表面进行了磷化处理,带毒。2、冶炼过程中加入了砷元素, 带毒。

但是这两种说法都是站不住脚的。我从金属学角度来说说这两种都是什么情况。

1、磷化处理,是一种金属表面处理工艺。是用化学或电化学方法,或者二者皆有的生产工艺,在金属材 料表面形成磷酸盐膜的生产工艺。金属材料在理论上都可以进行磷化处理。但是运用最多的还是在钢铁材 料表面,铝、锌也可以进行磷化。 磷化处理工艺的主要目的是防锈(这个不用说,隔绝空气与水分)、润滑(比如高强度螺栓垫片、螺母) 、为其他表面处理工艺进行预处理(喷漆前进行磷化处理,可以加强漆膜附着力)。

具体工艺我不说了,比较专业。这种工艺会在钢铁表面形成一种摸上去比较油腻感的白色膜,粘在手上有点油乎乎的感觉。其主要成分是FePO4(磷酸铁)沉淀。在显微镜下是一种结晶体。

中国三棱军刺我见过,但是那时候我尚在高中,没有这些专业知识。在我的印象中,没有类似磷化层的东西。当然,也可能我忘记了。如果现在让我再看到,我肯定可以立刻认识是不是磷化层。我给大家贴一个 高强螺栓的图片,大家看看,螺母和垫片上一些白色粉状的,就是磷化层。

中国三棱军刺真的有毒吗?——从专业角度看,此系谣传!



磷大家都知道,是有毒的。但是各种磷酸盐基本上是无毒或者毒性很小。在食品工业和药品中,磷酸盐或亚磷酸盐的运用很广泛。如果磷化层是有毒的,那么建筑行业的工人那可真是高危工种,因为建筑用高强 度螺栓螺母和垫片必须要进行润滑处理,以增加紧固轴力。其主要方法就是磷化。

就算磷化层无毒,那么磷化工艺我认为用在三棱刺上的可能也比较小。我说了,磷化工艺的作用不外乎是三个:防锈、润滑、为其他涂层准备。从军刺的用途来看,后两个的作用几乎不大可能。最大的可能是用 来防锈。

刀具的防锈措施有很多,最简单的就是涂抹油脂,再有就是发蓝。磷化处理这种方式来防锈效果恐怕是最差的,因为磷化层是非常容易脱落的,防锈效果一点不好。远不如发蓝,甚至不如涂抹油脂。

但是三棱刺从外观上看明显不是发蓝。

所以,三棱刺防锈如果不是涂抹油脂,再就是所用材料本身不容易生锈。或者锈蚀后对使用影响不大。所以,我觉得三棱刺可能是用某种高锰钢(比如Mn13或者Mn13Cr2)铸造而成,也可能是其他牌号,但我觉得高锰钢的可能最大。。

说理由。钢铁要想使之硬度提高,基本上是靠淬火工艺来完成的。既加热到奥氏体化温度附近——保温一 定时间——用介质(水、油、冷风等等)迅速冷却。淬火后的钢材虽然硬度得到提高,但是韧性会下降, 容易断。所以,一般需要回火工艺,把硬度适当的降低一下,牺牲一点硬度,提高一下韧性。

对于刀具来说,不仅要有硬度,还要有韧性。采用的工艺比较多是加锋、表面淬火。加锋是一个通俗的说法,就是在原本不容易淬硬的钢铁中,加入少量容易淬硬的钢材。如果你见过铁匠打铁,你就知道是怎么回事了。铁匠在打造锄头、镐等农具的时候,有时候(多半不会这样做,因为成本高)会在刃的部位放上一点锋钢(专业来说就是合金钢)。然后反复锻打,让这部分和其他部分充分结合。然后淬火。这样的农具刃部比较硬,锋利。而其他部分比较软,韧性好。这种工艺在古代就用在兵刃的制作上,现代的刀具生产,也采用类似的工艺。

除了这种工艺,还有现代常用的表面淬火技术。就是仅仅让工件的表面很薄的一层淬火硬化,而内部保持韧性。具体工艺是让工件通过高频感应线圈,在涡流的集肤效应下,在表面数毫米内产生很高的温度。(可以达到近千摄氏度),然后用水雾或者冷风让表面形成淬硬层。

这两种工艺都是比较成熟的工艺,没有太多的技术含量。特别是加锋这种工艺,全世界搞了上千年。所以有人说,当年咱们国家工艺不过关,所以做成圆柱形的防止断裂我觉得没多大道理。中国当时工业再落后,也不至于连一把刺刀也做不出来。

三棱刺之所以做成近似圆柱形,可能是和高锰钢的特性——自硬化性有关。

所谓的自硬化性,就是钢材在受到外力的作用下,表面产生硬化的现象。任何钢材都存在这种现象,不过只有高锰钢的这种特点最为明显,也能得到实际的运用。

高锰钢用在工程机械上的非常多,比如挖掘机的挖斗、风钻的头、还有那种破拆机的尖头等等。这些部件基本上都要承受较大冲击,属于比较泼辣的部件。要足够硬。

但是对于绝大多数钢铁来说,基本上比较硬的,韧性就差,就脆。高锰钢也不例外。但是它所特有的自硬化性极好的解决了这个问题。当高锰钢受到外力作用,比如撞击、捶打。就是摩擦也能使高锰钢表面极薄的一层产生硬化层。

高锰钢再未硬化前,硬度只有20HRC左右,这相当于一般结构钢的硬度(大家家里暖水管的硬度)。而经过硬化后,表面硬度则可以达到45HRC以上(钢锯条的硬度)。其实,高锰钢表面硬化后,在显微级硬度上,可以达到55HRC以上的硬度(这个硬度基本上可以拿来斩铁了!)并且这个过程非常的快。只需要在砂纸上用力摩擦数秒,基本上就能完成这个过程。

所以,高锰钢做成的军刺,可以迅速的硬化(开刃)——砂纸蹭几下就行,又不怕生锈。其实不是不怕生锈,是生锈了,磨两下去了锈,照样和新的一样。从传闻中说的开刃容易,也可以佐证这点。

但是高锰钢也有一个致命的弱点——易断!这多半是由于铸造中生成的各类碳化物(专业名词,不解释)造成。比如未溶碳化物、析出碳化物、过热碳化物等等。这些东西都会增加高锰钢的脆性。直到现在,全 世界也没有太好的办法解决,只能是尽量控制在一定的范围。现在有些高锰钢可以做的非常好,但是生产成本太高。所以,高锰钢的部件大都敦实,没有很小巧或者而比较薄的。只要不折断,磨损和锈蚀都是小问题,因为材料表面在不断硬化,掉一层,再硬化一层,一直磨没也不影响使用。所以如果用高锰钢做成较薄的刺刀,肯定易折。而且即使可以做的很好,考虑成本问题,也不大可能用在大量列装的廉价装备上。所以,这可能也是三棱刺做成近似圆柱形的原因。

2、冶炼中加入砷的说法。我可以肯定的说:不可能!砷是一种非金属元素。在钢铁中,只有碳、硅可以受控的加入钢铁材料中,改变钢铁的机械性能。而其他的非金属元素,一旦进入钢铁材料,都是有害的。检验钢铁材料的一个重要指标叫非金属夹杂物。这是一个绝对有害的指标。非金属夹杂物一共分为5类,分别为硫化物类、硅酸盐类、氧化铝类、球化氧化物类和孤立氧化物类。后两种其实是一种,不过是大小差异而已。对于砷这种元素,在钢铁中是以共晶硫化物形式存在的,就是硫化砷(单晶的硫化砷就是雄黄)与铁形成的一种东西。是一种混合物。这种东西的最大特点是熔点低,具有塑性。它的存在会割裂钢铁的晶体结构,使得材料的强度下降。我所接触分析的的钢铁材料失效(就是工件坏了,比如汽车断轴了)案例中,有超过七成和非金属夹杂物有关联,非金属夹杂物过量,不一定引起材料的失效,但是凡是失效的钢铁材料,或多或少的都能和非金属夹杂物有点牵扯。所以,砷这种东西绝对不可能加入到钢铁材料中来。即使是微量的,也能造成材料的破坏。如果在军刺的冶炼中加入了砷,先不要说后来用的时候断不断,就是出炉,都出不来。因为从熔炉里出来就是一堆渣!


本文内容为我个人原创作品,申请原创加分

[ 转自铁血社区 http://bbs.tiexue.net/ ]

20
回复主贴
聚焦 国际 历史 社会 军事 精选

热门评论

当兵五年就没有见过军刺,真悲哀。

不过在弹药库站岗的时候,那个弹药库的管理员是老乡,他说,他们仓库有一个机器,就是专门给军刺开封用的,现在弹药库的所有军刺都是没开封的,不知道是不是真的,只是听他说的


35条评论
点击加载更多

发表评论

更多精彩内容

热门话题

更多

经典聚焦

更多
发帖 向上 向下