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通过视频了解到,车刀能够削铁如泥,最关键的一个因素是硬度。硬度就是物体表面抵抗其他物体侵入的能力。硬度高的物体能够比较容易的侵入硬度低的物体中。例如,木头的硬度没有钢材高,小刀可以很容易在木头表面划出痕迹,但是钢材的硬度没有玻璃高,不管多锋利的刀子在玻璃上都很难划出印迹。所以硬度高的物体切削硬度低的就比较容易,硬度差距越大也越容易。工具钢做的车刀硬度一般在HRC60左右,高速工具钢车刀硬度能达到HRC66左右。而被加工的工件的硬度以45号钢为例,只有不到HRC28。大的硬度差是车刀实现削铁如泥的保证。车刀锋利而炽热的刀口可以轻松地切割着坚硬的金属材料。
很多刀剑宣传时都用砍铁钉砍钢筋来证明削铁如泥,可是用家里的菜刀一砍不是崩口就是卷刃。家里用的菜刀质量好的硬度能达到HRC55以上,为什么砍不了铁钉呢?首先菜刀的设计是以切割蔬菜肉类为目的,为了减少切削阻力,刀刃一般都很薄,刃角很小,而我们砍铁钉的时候,刀刃垂直砍入铁钉,刀刃要承受侧面的阻力,与下面的冲击力。其次,我们砍东西时,很难完全垂直的砍入,一般都会左右摆动,这时刀刃不仅会受到冲击力,还要受到弯折的冲击力。刀具的抗弯折力会考验刀刃的抗折强度,与屈服强度。抗折强度低刀刃容易崩口,屈服强度低容易产生塑性变形,也就是容易卷刃,这两个强度都和刀刃的横截面积成正比,也就是横截面积越大,刀刃越厚,开刃的角度越大,刀刃的强度越高,砍铁刀刃越不容易损坏。因此在同样的硬度下,用菜刀砍钉子会崩口卷刃,但用斧子,你会发现很轻松的就砍断了。一把削铁如泥的刀,刃角必然要加大,刃角的加大就会牺牲刀具的锋利性,相反,一把非常锋利的刀绝对不能用来砍铁。
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视频转自:科普中国
文字编辑整理:张涛、苗萌
视频剪辑整理:董印立
图片来源:网络
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