看了冬奥会短道速滑，你了解冰刀制作中的热处理工艺吗？

2月7日，在首都体育馆举行的北京2022年冬奥会短道速滑项目男子1000米决赛中，中国选手任子威夺得冠军。（新华社记者 熊琦 摄）

在刚刚结束的北京冬奥会短道速滑男子1000米决赛中，中国选手任子威获得金牌，李文龙获得银牌。

让我们来谈谈这双溜冰鞋。事实上，溜冰鞋不是一把真正的刀。安装在冰刀鞋底下的钢刀形物体是冰刀最重要的部分。

就来说说这个冰刀吧，其实冰刀并不是真正的刀，而是装在冰刀鞋底下的钢制刀状物，是冰鞋最重要的部位。

碳素钢冰刀：一般为初学者使用，属入门级，不同质量的冰刀主要取决于碳含量，如弹簧钢等。虽然同一项目中所用冰刀的硬度都达到相同的标准，但由于钢的等级不一样，在相同的条件下，较高等级的钢会使冰刀边缘使用寿命会保持更长时间，正常情况下，碳素钢制成的冰刀经热处理后表面硬度为HRC56~64。

由分段淬火而形成的不同部位的不同硬度

冰刀整体制成后，表面通常需镀铬以防腐蚀，例如花样冰刀，在使用前需将工作面镀铬层打磨掉。但这类冰刀易钝化，并且刀片附着在靴底上的焊料（通常用银钎焊）可能无法承受跳跃反复着陆的应力而出现脱焊。

MAPLE入门级冰刀

国际比赛级用的冰刀一般要具有耐磨、抗腐蚀、工作面适用不同冰面硬度、轻质、后期打磨次数少、适应频繁跳跃、滑动且不易与鞋底连接脱焊等基本必备特点。

冰刀根据结构和运动特点大致可分为三类：速滑冰刀、冰球冰刀、花样冰刀

花样冰刀如图刀刃表面要求有足够的硬度、耐磨性和良好的耐冲击强度。

但花样冰刀刀刃属于薄壁件（厚度3.6 - 4.0mm)。热处理较为困难。以前采用插入式电极盐浴炉渗碳淬火，90°C x2 -2.5h渗碳。由于炉温和熔盐均匀性差，渗碳淬火的工件表面硬度不均匀，从43HRC到61.5HRC不等，热处理时发生侧弯、立弯和扭曲等变形均很大，校直困难，有的无法校直，只好报废（如扭曲变形)。在校直和磨削加工中还经常出现崩刃、磨裂等问题。由于硬度高、应力大，电镀氢脆现象也较严重，产品质量很难保证，一次交验合格率仅为52%。由于经常要脱氧、降温捞渣，产品质量实难控制。

选用推拉料密封箱式渗碳淬火联动线，用丙酮作富化气，甲醇为载体对花样冰刀渗碳淬火。生产线由滴注可控气氛箱式多用炉、淬火油槽（后室渗碳、前室淬火）、多功能清洗机（喷淋、漂洗、烘干)、热风回火炉、行车等组成。

在炉内气氛的工艺配备和控制上，采用两套滴注管路，流量均为10 -200mL/min。其中一路为备用，电磁阀自动控制流量，氧探头监测并通过画图仪表记录碳势、炉温、时间等。同时采用钢箔定碳，经常修正氧探头监测反映到画图仪表上的对应值。在正常作业中，风扇以450 -600r/min 的转速对气氛进行搅拌，保证生产过程中的气氛均匀性。成熟的工艺是9℃x 140min 渗碳后直接淬火，油温70℃，淬火时搅拌器以1 000r/min高速旋转搅拌，同时淬火板式换热器进行快速热交换，从而保证达到这种薄壁工件硬度的均匀性和所要求的微变形。

参考文献：林秀芳，马东生，王洪基.花样冰刀热处理工艺的改进[J].金属热处理.