通过热处理增加硬度
在日本，游戏《刀剑乱舞》深受女性欢迎，甚至掀起了刀剑热潮。为了汇集刀剑女子，以日本刀为主的展览会在各地举办，很多人都近距离看到了日本刀冷峭的光辉。日本刀因其锋利的特性和优美的外形而在世界上广受欢迎。其秘密就在于“热处理”。
日本刀的制作方法是这样的。将原料玉钢(和钢，用日本传统土法炼成的钢)块捶打变长(锻造)，然后组合硬的皮铁和比较软的心铁，以此制作剑身。接着进入淬火工序。用火炉把刀加热到800度，然后放入水中急速冷却，玉钢发生伸缩，表面就会出现刃纹，并形成弯曲的独特美感。其内部会形成一种名为马登斯晶体（马氏体）的坚硬组织，从而锋利程度和硬度都会得以提升。
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虽然马氏体是在1891年被发现的，但是日本的刀匠，很早以前就根据经验觉察到随着温度的变化晶体结构也会发生改变，并将其巧妙地运用到了日本刀的制造中。
热处理工序的种类
无论是过去还是现在，热处理的主要对象都是最普通的金属——铁。除了使之变硬的“淬火”外，还有使之易于加工的“退火”、使组织均匀的“正火”等等。铁本身是一种很软、容易生锈的金属，对结合了碳元素的碳钢(即普通钢)进行热处理后，就能为其增加弯曲强度、拉伸强度和耐久度等，热处理工艺常被用在工具、汽车零件和各种机械中。
淬火也有各种方法。想要使表面变硬，增强耐磨性时会使用“渗碳淬火”。这种工艺常被用于齿轮和传动轴等中。具体而言需要淬火两次，并且要在不同的温度下进行，以让表面含有更多的碳元素。另外，“高频淬火”是将线圈放置在附近，通过高频电流进行加热，在短时间内使表面变硬。使用真空炉，将钢材在真空状态下加热，然后用氮气等进行急冷的“真空淬火”，由于节能效果显著，也正在逐渐普及。
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热处理是将材料的隐藏力量挖掘出来的深奥技术。就像700年前的正宗名刀无法再现一样，现在也仍有未被阐明的现象。另外，即使热处理的作业本身很简单，但工序的设计其实并不容易。不但需要根据放入炉子的零件形状和大小下功夫，重要的是还要做好温度管理、应变对策等等。如何才能在工厂中进行高效的生产呢？这个问题让我们留待下次来回答。
