本发明涉及一种陨石宝剑的制备方法。属于刀剑制造技术领域。
背景技术：
陨石是来自地球之外的“客人”，是地球以外未燃尽的宇宙流星脱离原有运行轨道或成碎块散落到地球或其它行星表面的、石质的，铁质的或是石铁混合物质，也称“陨星”。其中的铁陨石，又称陨铁，是包含大量的铁-镍合金的陨石。
与石陨石相比，铁陨石是相当罕见的，在坠落陨石中仅占5.7％的比例，但在历史上发现的陨石数目中它们占的比例却很大。这是因为相对于石陨石而言，铁陨石因为不寻常的外观，更加容易辨别，它们也更能抵抗风化作用，较易在穿越大气层后存活，并更能经受得住烧蚀的结果，因此更容易找到大型的碎片。事实上，铁陨石的质量几乎占已知陨石的90％，大约500公吨。所有已知的大陨石，包括最大的霍巴陨铁，都是铁陨石。化学成分以铁、镍和钴为主，含量超过95％；镍一定会存在，浓度在5％至25％之间，
事实上，早期人类冶炼技术不发达，无法从铁矿石冶炼得到铁，而地球自然界几乎没有单质铁的存在，所以陨铁一度是铁的唯一来源，可以说，人类最早使用的铁，就是陨铁。直到近代，马来群岛地区的马来克力士剑依然有使用陨铁制造。马来人制克力士喜欢用陨铁，一是因为马来群岛上铁矿贫乏，且冶铁工艺不精，二是因为陨铁中含镍，可以增强刀身的坚利。
但是，既然铁陨石的主要成分是铁，其不可避免的会出现生锈现象。这也是将铁陨石铸成宝剑不得不考虑的一个重要问题。
技术实现要素：
本发明的目的是为克服上述现有技术的不足，提供一种陨石宝剑的制备方法。
为实现上述目的，本发明采用下述技术方案：
陨石宝剑的制备方法，所述陨石为铁陨石，具体步骤如下：
(1)将陨石破碎成碎片，于熔炼炉中熔炼成锭块；
(2)将锭块在20～30MPa和1500～1800℃条件下进行锻造，锻造比为1～1.5；
(3)将锭块冲压成厚度为0.2～0.3mm的若干个片体；
(4)从片体中随机选择第一片体置于熔炼炉中，加热至1800～2000℃，待第一片体软化后，投入第二片体，并将其贴覆于第一片体表面，两者粘合，粘合后投入第三片体，重复粘合操作，直至各个片体层层粘合，以2℃/min的升温速度缓慢升温至2500～3000℃，利用气锤锻制成板体；
(5)将板体打磨成宝剑形状，然后进行热处理，以质量比2：1的聚乙烯醇和三乙醇胺混合液作为淬火介质进行淬火，自然冷却，抛光，即得陨石宝剑。
作为优选的技术方案之一，步骤(3)的锭块冲压之前先进行回火处理，具体方法是：将锻打后的锭块加热至1000～1500℃，保温4～10小时，自然冷却。
作为优选的技术方案之一，步骤(4)中的片体投入熔炼炉之前先进行表面处理，是将片体于处理液中浸泡2～3小时，所述处理液是由以下重量份的组分混合制成的：山梨醇酐脂肪酸酯6～9份，松香6～9份，聚乙二醇辛基苯基醚4～8份，羟基苯并三氮唑5～8份，聚丙烯亚胺4～6份，聚乙二醇400 4～6份，自交联丙烯酸乳液3～4份，柠檬酸3～4份，蒸馏水25～30份。
作为进一步优选的技术方案之一，所述处理液的制备方法如下：称取配方量的各组分，混合后超声波处理20～30分钟，即得。
作为优选的技术方案之一，步骤(5)中的热处理温度为1500～1600℃，时间为1～2小时。
本发明的有益效果：
本发明先将陨石破碎、熔炼成锭块，然后将锭块锻打、冲压成片体，采用片体在熔炼炉中层层粘合的方法锻制成板体，最后制成陨石宝剑。锻打时将锻造比控制在比较低的1～1.5，尽量保持陨石的天然内部结构，进行内部组织与性能的小规模优化。片体的熔炼炉中层层粘合，促进了相邻片体间的分子运动，在熔炼炉内的1800～2000℃条件下，分子扩散更加活跃，内部均匀性更好，有助于产品机械性能的提高。粘合工作完成后熔炼炉内温度缓慢升高，进一步优化粘合片体的内部均匀性，使得气锤锻制的板体机械性能更好。将板体打磨成宝剑形状后，进行热处理和淬火处理，所使用的淬火介质是质量比2：1的聚乙烯醇和三乙醇胺混合液，意外提高了产品的防锈性能。本发明在片体投入熔炼炉之前还进行了处理液浸泡处理，进一步提高了产品的防锈性能。
本发明的陨石宝剑具有极佳的机械性能和防锈性能。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明进行进一步的阐述，应该说明的是，下述说明仅是为了解释本发明，并不对其内容进行限定。
实施例1：
陨石宝剑的制备方法，所述陨石为铁陨石，具体步骤如下：
(1)将陨石破碎成碎片，于熔炼炉中熔炼成锭块；
(2)将锭块在20MPa和1500℃条件下进行锻造，锻造比为1；
(3)将锭块冲压成厚度为0.2mm的若干个片体；
(4)从片体中随机选择第一片体置于熔炼炉中，加热至1800℃，待第一片体软化后，投入第二片体，并将其贴覆于第一片体表面，两者粘合，粘合后投入第三片体，重复粘合操作，直至各个片体层层粘合，以2℃/min的升温速度缓慢升温至2500℃，利用气锤锻制成板体；
(5)将板体打磨成宝剑形状，然后进行热处理，以质量比2：1的聚乙烯醇和三乙醇胺混合液作为淬火介质进行淬火，自然冷却，抛光，即得陨石宝剑。
其中，步骤(3)的锭块冲压之前先进行回火处理，具体方法是：将锻打后的锭块加热至1000℃，保温4小时，自然冷却。
步骤(5)中的热处理温度为1500℃，时间为1小时。
实施例2：
陨石宝剑的制备方法，所述陨石为铁陨石，具体步骤如下：
(1)将陨石破碎成碎片，于熔炼炉中熔炼成锭块；
(2)将锭块在30MPa和1800℃条件下进行锻造，锻造比为1.5；
(3)将锭块冲压成厚度为0.3mm的若干个片体；
(4)从片体中随机选择第一片体置于熔炼炉中，加热至2000℃，待第一片体软化后，投入第二片体，并将其贴覆于第一片体表面，两者粘合，粘合后投入第三片体，重复粘合操作，直至各个片体层层粘合，以2℃/min的升温速度缓慢升温至3000℃，利用气锤锻制成板体；
(5)将板体打磨成宝剑形状，然后进行热处理，以质量比2：1的聚乙烯醇和三乙醇胺混合液作为淬火介质进行淬火，自然冷却，抛光，即得陨石宝剑。
其中，步骤(3)的锭块冲压之前先进行回火处理，具体方法是：将锻打后的锭块加热至1500℃，保温10小时，自然冷却。
步骤(5)中的热处理温度为1600℃，时间为2小时。
实施例3：
陨石宝剑的制备方法，所述陨石为铁陨石，具体步骤如下：
(1)将陨石破碎成碎片，于熔炼炉中熔炼成锭块；
(2)将锭块在20MPa和1800℃条件下进行锻造，锻造比为1；
(3)将锭块冲压成厚度为0.3mm的若干个片体；
(4)从片体中随机选择第一片体置于熔炼炉中，加热至1800℃，待第一片体软化后，投入第二片体，并将其贴覆于第一片体表面，两者粘合，粘合后投入第三片体，重复粘合操作，直至各个片体层层粘合，以2℃/min的升温速度缓慢升温至3000℃，利用气锤锻制成板体；
(5)将板体打磨成宝剑形状，然后进行热处理，以质量比2：1的聚乙烯醇和三乙醇胺混合液作为淬火介质进行淬火，自然冷却，抛光，即得陨石宝剑。
其中，步骤(3)的锭块冲压之前先进行回火处理，具体方法是：将锻打后的锭块加热至1000℃，保温10小时，自然冷却。
步骤(5)中的热处理温度为1500℃，时间为2小时。
实施例4：
陨石宝剑的制备方法，所述陨石为铁陨石，具体步骤如下：
(1)将陨石破碎成碎片，于熔炼炉中熔炼成锭块；
(2)将锭块在30MPa和1500℃条件下进行锻造，锻造比为1.5；
(3)将锭块冲压成厚度为0.2mm的若干个片体；
(4)从片体中随机选择第一片体置于熔炼炉中，加热至2000℃，待第一片体软化后，投入第二片体，并将其贴覆于第一片体表面，两者粘合，粘合后投入第三片体，重复粘合操作，直至各个片体层层粘合，以2℃/min的升温速度缓慢升温至2500℃，利用气锤锻制成板体；
(5)将板体打磨成宝剑形状，然后进行热处理，以质量比2：1的聚乙烯醇和三乙醇胺混合液作为淬火介质进行淬火，自然冷却，抛光，即得陨石宝剑。
其中，步骤(3)的锭块冲压之前先进行回火处理，具体方法是：将锻打后的锭块加热至1500℃，保温4小时，自然冷却。
步骤(5)中的热处理温度为1600℃，时间为1小时。
实施例5：
陨石宝剑的制备方法，所述陨石为铁陨石，具体步骤如下：
(1)将陨石破碎成碎片，于熔炼炉中熔炼成锭块；
(2)将锭块在25MPa和1700℃条件下进行锻造，锻造比为1.2；
(3)将锭块冲压成厚度为0.25mm的若干个片体；
(4)从片体中随机选择第一片体置于熔炼炉中，加热至1900℃，待第一片体软化后，投入第二片体，并将其贴覆于第一片体表面，两者粘合，粘合后投入第三片体，重复粘合操作，直至各个片体层层粘合，以2℃/min的升温速度缓慢升温至2800℃，利用气锤锻制成板体；
(5)将板体打磨成宝剑形状，然后进行热处理，以质量比2：1的聚乙烯醇和三乙醇胺混合液作为淬火介质进行淬火，自然冷却，抛光，即得陨石宝剑。
其中，步骤(3)的锭块冲压之前先进行回火处理，具体方法是：将锻打后的锭块加热至1200℃，保温8小时，自然冷却。
步骤(4)中的片体投入熔炼炉之前先进行表面处理，是将片体于处理液中浸泡2.5小时，处理液是由以下重量份的组分混合制成的：山梨醇酐脂肪酸酯6份，松香6份，聚乙二醇辛基苯基醚4份，羟基苯并三氮唑5份，聚丙烯亚胺4份，聚乙二醇400 4份，自交联丙烯酸乳液4份，柠檬酸4份，蒸馏水25份。处理液的制备方法如下：称取配方量的各组分，混合后超声波处理20分钟，即得。
步骤(5)中的热处理温度为1550℃，时间为1.5小时。
实施例6：
陨石宝剑的制备方法，处理液是由以下重量份的组分混合制成的：山梨醇酐脂肪酸酯9份，松香9份，聚乙二醇辛基苯基醚8份，羟基苯并三氮唑8份，聚丙烯亚胺6份，聚乙二醇400 6份，自交联丙烯酸乳液3份，柠檬酸3份，蒸馏水30份。处理液的制备方法如下：称取配方量的各组分，混合后超声波处理30分钟，即得。其余同实施例5。
对比例1
陨石宝剑的制备方法，所述陨石为铁陨石，具体步骤如下：
(1)将陨石破碎成碎片，于熔炼炉中熔炼成锭块；
(2)将锭块在30MPa和1500℃条件下进行锻造，锻造比为2；
(3)将锭块冲压成厚度为0.2mm的若干个片体；
(4)从片体中随机选择第一片体置于熔炼炉中，加热至2000℃，待第一片体软化后，投入第二片体，并将其贴覆于第一片体表面，两者粘合，粘合后投入第三片体，重复粘合操作，直至各个片体层层粘合，以2℃/min的升温速度缓慢升温至2500℃，利用气锤锻制成板体；
(5)将板体打磨成宝剑形状，然后进行热处理，以质量比2：1的聚乙烯醇和三乙醇胺混合液作为淬火介质进行淬火，自然冷却，抛光，即得陨石宝剑。
其中，步骤(3)的锭块冲压之前先进行回火处理，具体方法是：将锻打后的锭块加热至1500℃，保温4小时，自然冷却。
步骤(5)中的热处理温度为1600℃，时间为1小时。
对比例2
陨石宝剑的制备方法，所述陨石为铁陨石，具体步骤如下：
(1)将陨石破碎成碎片，于熔炼炉中熔炼成锭块；
(2)将锭块在30MPa和1500℃条件下进行锻造，锻造比为1.5；
(3)将锭块冲压成厚度为0.2mm的若干个片体；
(4)从片体中随机选择第一片体置于熔炼炉中，加热至2000℃，待第一片体软化后，投入第二片体，并将其贴覆于第一片体表面，两者粘合，粘合后投入第三片体，重复粘合操作，直至各个片体层层粘合，以2℃/min的升温速度缓慢升温至2500℃，利用气锤锻制成板体；
(5)将板体打磨成宝剑形状，然后进行热处理，以水作为淬火介质进行淬火，自然冷却，抛光，即得陨石宝剑。
其中，步骤(3)的锭块冲压之前先进行回火处理，具体方法是：将锻打后的锭块加热至1500℃，保温4小时，自然冷却。
步骤(5)中的热处理温度为1600℃，时间为1小时。
试验例
利用实施例1～6以及对比例1～2的方法锻造陨石宝剑，测试所得陨石宝剑的机械性能和防锈性能，结果见表1。
其中，防锈性能是在温度45±2℃，湿度70±5％RH条件下进行周期浸润加速腐蚀试验测试，每一个循环周期60±3min，其中，浸润时间12±1.5min，循环次数100次，烘烤后试样表面最高温度70±10℃，质量分数为2％的NaCl溶液；试验结束后，取出试样，流动水冲洗并自然过夜干燥后，称重。根据GB/T16545-1996对试样表面的腐蚀产物进行清除。根据公式rcorr＝m/(A×t)计算腐蚀速率。其中，m为失重量，单位是g；A为试样表面面积，单位为m2，t为腐蚀时间，单位为h。
表1.陨石宝剑的机械性能和防锈性能比较
由表1可以看出，本发明的陨石宝剑具有极佳的机械性能和防锈性能。对比例1锻造比高，机械性能明显变差，防锈性能也有一定程度的变差；对比例2采用常用的水作为淬火介质，防锈性能明显变差，机械性能也有一定程度的影响。
上述虽然对本发明的具体实施方式进行了描述，但并非对本发明保护范围的限制，在本发明的技术方案的基础上，本领域技术人员不需要付出创造性劳动即可做出的各种修改或变形仍在本发明的保护范围以内。