Sempre facendo attenzione al controllo della temperatura ed effettuando un mantenimento a circa 84o gradi prima di arrivare alla T di tempra.
Nel sistema di convenzione AISI, il 10XX è un acciaio al carbonio legato a qualche altro elemento; ad esempio, i 50XX sono acciai al cromo-carbonio.
Questo permette di avere un ampio intervallo di durezze alle quali l'acciaio può essere temprato, a patto di avere dei forni con una buona tolleranza.
Insomma, con un adeguato trattamento termico si può sfruttare veramente la composizione di un acciaio, decidendo se privilegiare la tenuta del filo, la resistenza a ossidazione, la tenacità, ecc.
Utilizzando quando si vuole un prodotto estremamente duro con un'ottima resistenza all'usura, naturalmente a discapito della resistenza.
La tempra tiene a temperature anche molto alte; è leggermente superiore al D2 per quanto concerne la resistenza all'usura e la durezza, tuttavia arrugginisce facilmente.
BG-42 è simile a ATS-34, con due differenze importanti: ha il doppio manganese ed ha vanadio 1.2% (ATS-34 non ha vanadio ), ciò per aumentare la tenuta del tagliente.
A freezing treatment - may be used between the first and second tempers. Freezing treatments help to attain maximum hardenability and must always be followed by at least one temper.
Per gli acciai altolegati, suscettibili a indurimento secondario, da 550-600°C circa sino ad Ac1 (o in alcuni casi Ac3) inizia la coalescenza delle particelle di carburi, con conseguente diminuzione della durezza.
Seguono la composizione e i trattamenti termici, ho riportato le caratteristiche dichiarate del'Uddeholm Sverker 21, gli altri sono quasi uguali aumenta a 1.65 il carbonio in un D2 arricchito che producono alcune fabbriche.
Note: avoid tempering temperatures higher than 200°C because the steel will loose to much of its potential and between 200 and 300°C the is a area of low toughness (blue brittleness)
Se si sfrutta la coalescenza delle particelle di carburi secondari si può diminuire la durezza sino a 56 Hrc.
Il contenuto del carbonio di questo acciaio inossidabile è di circa : A (.75%) B (.9%) C (1.2%). 440C è un acciaio inossidabile eccellente, solitamente intorno ai 56-58 Rc, molto duro e con la buona tenuta del taglio. Il 440C era il re degli acciai inossidabili negli anni 80, prima che ATS-34 e VG10 prendessero fama nei decenni seguenti. Tutti e tre le resistono bene alle ossidazioni. Sog ha usato del 440A per il Seal 2000, Randall a quanto sembra utilizza del 440B per le proprie lame inossidabili.
- da 130-150°C a 250-300°C precipitano carburi ferro epsilon (Fe2,4C) e in alcuni casi ferro X (Fe3C1,05). Si ha quindi una contrazione del volume, dovuta anche ad una diminuzione delle costanti reticolari della martensite.
A parità di tipo e quantità di carburi, il maggior volume delle singole particelle porta ad una diminuzione della durezza perché diminuisce l'area totale di separazione tra la matrice ferritica e i carburi.
Altrimenti se vuoi una migliore tenuta del filo e facilità di riaffilatura, diminuendo però la resistenza a ossidazione e corrosione, rimanendo sui 59-60 Hrc, potreste scegliere tra questi due criteri di tempra:
The 50100 "Carbon V" is rated as a construction steel, means unlike its high quality brothers out of ball bearing construction e.g. 52100, it has the lowest standard for cleanliness (sulphur, phosphorus), impurities (slag) and segregation (e.g. carbides).
Il K360 del Nexus 7 infatti è stato rinvenuto a 58 Hrc proprio nella zona di coalescenza dei carburi.
L'ottima durezza lo rende un eccellente scelta per lame da combattimento, attualmente Chris Reeve e Phil Hartsfield usano A-2.
La caratteristica principale di tali acciai è quella di mantenere elevati valori di durezza (dopo adeguato trattamento termico) anche a temperature elevate. Un applicazione tipica di questi acciai difatti sono le punte da trapano.
- da 300 a 450°C si ha la il ritorno alla maglia cubica CCC (tipico della ferrite), la scomparsa dei carburi epsilon e X e la formazione di cementite (Fe3C) sotto forma di placchette.
A freezing treatment may be added between tempers.
Difficile distinguere le differenze sostanziali tra ATS-34 e 154-CM , sono molto usati e le loro caratteristiche variano da azienda ad azienda a seconda dei trattamenti. Si prestano a molteplici utilizzi poiché tengono abbastanza bene il tagliente e sono piuttosto duri, anche se non sono estremamente resistenti alle ossidazioni. VG-10 ha nel suo interno del vanadio che permette la formazione di grani sottili, qualità che permette di avere un taglio sottile e pulito .S60V è quello che resiste meglio all'usura ed è quello tra i citati del gruppo quando occorre resistenza alle abrasioni per dei lavori ad utilizzo generale
Solitamente sono acciai forgiati e che si prestano bene anche a tempre differenziate, tecnica usata per la forgiatura per lame di katana, questo per dare un tagliente con una maggiore durezza ed una elasticità maggiore della costa. Nel sistema di indicazione SAE, gli acciai che hanno indicazione una lettera (per esempio, W-2, A-2 ) sono acciai generalmente per utensili professionali. Esiste una classificazione ASM, ma non interessa la coltelleria. Spesso, gli ultimi numeri del nome di questi acciai, stanno ad indicare il grado di carbonio contenuto. Così 1095 è contiene carbonio per ~0.95%, il 52100 contiene carbonio per ~1.0%, il 5160 ha la percentuale di ~0.60%.
Solitamente viene portato massimo a 50 HRC per le spade, mentre nella coltelleria possiamo raggiungere i 60 HRC.
Si ricordi che l'aumento di durezza comporta l'aumento del punto di deformazione permanente (cioè il punto dopo il quale la deformazione del materiale cambia da elastica a plastica e aumenta il punto di rottura a tensione), ma diminuisce la resistenza agli urti e la duttilità. Viceversa l'incremento della tenacità ed elasticità si traduce nella maggiore capacità ad assorbire gli urti, maggiore duttilità e lavorabilità, ma anche una diminuzione del punto di deformazione. Si capisce da questi esempi che se l'acciaio in trattamento è destinato alla produzione di spade o machete, si privilegerà l'ultimo aspetto con tempre meno drastiche e rinvenimenti più spinti per evitare facili rotture agli urti. Viceversa se si utilizzerà l'acciaio per la produzione di lame di coltelli, dove l'urto è raro ma è invece frequente il taglio, si privilegerà una tempra drastica e un rinvenimento appena inteso a distendere il materiale cercando di mantenere la durezza al massimo livello compatibile. Un ottimo metro di valutazione di questi aspetti, è il test della durezza Rockwell.
Di norma questi acciai sono intorno ai 60 Rc e riescono a tenere un buon tagliente anche se molto duri.
Tempering in this range may result in a slight decrease in corrosion resistance. Size Change: +0.05 to +0.10% when fully martensitic. The presence of retained austenite may reduce the net growth.
Il nichel può svolgere anche un ruolo nella resistenza alla corrosione pure, ma non è sicuramente valido come il cromo e dovrebbe essere usato con alte percentuali a discapito della tenuta di filo.
Presente in maggior parte della coltelleria tranne che nel A-2, L-6 ed il CPM 420V.
Da tener ben presente che per gli acciai contenenti buone quantità di Cr c'è il problema della malattia di Krupp, ovvero la fragilità di rinvenimento, per cui non è bene rinvenire tali acciai a T comprese tra i 370 e i 500°C circa.
Utilizzato da Spyderco nella produzione a metà degli anni 90 per le linee meno costose. In definitiva è un acciaio inossidabile molto buono, meno costoso ma con una punta in meno resistenza all'usura e resistenza che ATS-34.
Ciò è dovuto al fatto che rinvenendo gli acciai con un buon tenore di elementi carburigeni a temperature di 450-500°C circa la struttura torna ferritica ma si ha la precipitazione di carburi duri (carburi secondari), sotto forma di particelle sferoidali fini e disperse in maniera abbastanza omogenea all'interno dell'acciaio.
L'austenite residua viene trasformata prima in martensite TCC e poi, a seguito di altri riscaldamenti può essere trasformata in martensite rinvenuta.
Per gli acciai altolegati, in particolare quelli contenenti buone quantità di elementi formatori di carburi e carbonitruri (Mo, V, W, Cr ma anche Ta, Ti, Nb, N e Al) oltre i 450°C la cementite sotto forma di placchette si decompone e va a formare carburi duri, anch'essi di forma sferoidale.
Queste differenze sono tollerate in modo diverso, l'aereonautica vuole se non erro -+ 3° C, il pirometro è lo strumento che legge i millivolt della termocoppia ed anche lui è soggetto a tolleranze che nel trattamento termico conto terzi è -+5° C. Se sommiamo gli errori dei due possiamo avere fino a 10° C di incertezza. Le camere termiche se non ben costruite hanno zone più fredde rispetto ad altre anche di parecchi gradi (non è il caso di miniforni per coltelleria).Per questo si capisce che temprare a 790, 800 o 810 siamo più o meno lì. Sempre per il K720 si preferisce stare verso il minimo (790/800) ed allungare i tempi in modo da solubilizzare comunque gli elementi di lega ed inibire l'ingrossamento del grano che può essere molto veloce per temperature di 820° C e dove l'acciaio (che non è sempre lo stesso) abbia il contenuto di V verso il basso della forcella.
Non consiglio 1050°C e 1070°C perché se fai un rinvenimento a bassa T avresti una quantità di austenite residua o troppo grande e se vuoi sfruttare l'indurimento secondario, per ottenere la durezza desiderata, dovresti stare molto attento alla temperatura dato che ti troveresti in zone in cui la curva è molto ripida.
Gli acciai di Damasco sono ottenuti tramite forgiatura e "saldatura" di uno o più acciai che poi vengono battuti, torti o tagliati a seconda del motivo che si desidera. Successivamente può essere acidato per far risaltare le trame del disegno. Oggigiorno il damasco viene costruito più per fornire un effetto scenico che per un utilizzo prestazionale.
Se invece si decide di usare le temperature di rinvenimento più basse, alle quali non si ha indurimento secondario, posso dire che utilizzando la T di austenizzazione di 1030°C si avrà, a parità di durezza, una migliore tenuta del filo ma una resistenza all'ossidazione inferiore, mentre se si utilizzano 1070°C si avrà una minore tenuta del filo ma maggiore resistenza all'ossidazione.
È importante che l'acciaio sia duro affinché mantenga a lungo un filo tagliente, ma che allo stesso tempo sia sufficientemente flessibile da piegarsi senza spezzarsi. È indispensabile che sia oltretutto inossidabile, che abbia quindi una buona resistenza alla corrosione. L'acciaio da solo naturalmente non è sufficiente per determinare le prestazioni della lama, trattamento termico, geometria della lama, geometria e costruzione del manico, sono fattori determinanti per avere un buon prodotto per ottenere lo scopo prefissato. Purtroppo alcune qualità in una lama sono difficili da individuare nella scelta all'acquisto, non si può riconoscere "a vista" il tipo di trattamento termico ad esempio, ma conoscendo la composizione dell'acciaio utilizzato possiamo avere una idea di come si comporterà durante l'utilizzo.
Quelli a grana sottile riescono ad avere un tagliente sottile ed un taglio pulito, dove invece è presente una "grana grossolana" l’operazione risulta essere più difficoltosa. Per ovviare questa problematica si aggiunge del Vanadio.
A differenza del Wolframio però il Molibdeno aumenta solamente la durezza massima ottenibile tramite la tempra, e questo è un effetto benefico perché in questo modo si riesce ad avere, aumentando la concentrazione di molibdeno, un intervallo di durezze ottenibili maggiore e dunque aumenta il numero di applicazioni possibili per un determinato acciaio. Inoltre migliora la stabilità della pellicola protettiva dell’acciaio (formata dal cromo).
Il tagliente deve essere in grado di resistere anche a dei piccoli urti durante il taglio di materiali solidi, qui entra in gioco anche la durezza.
Da fonti attendibili e da prove effettuate tramite misuratori specifici, indicano il Carbon V nel 50100-B, vale a dire lo 0170-6 (sono lo stesso acciaio vedere sotto)
Tale struttura è, tra le tre, la più ricca di cromo libero, quello che contribuisce alla resistenza a ossidazione e corrosione.
Inoltre le aggiunte in lega vanadio (anch'esso formatore di carburi con conseguente incremento della resistenza all'usura e quindi mantenimento del tagliente) e di cobalto (ostacola l'ingrossamento del grano a temperature più alte e migliora sensibilmente la capacità di rinvenimento e la resistenza ad alta temperatura) elevano le proprietà di questo acciaio. Alle caratteristiche di alta resistenza alla corrosione, usura, tenuta del filo tagliente e buona lucidabilità unisce alti valori di durezza superiori a 60 HRC (Durezze maggiori rispetto al tradizionale acciaio AISI 440 C) ottenibili mediante il trattamento termico di tempra. Per questi motivi il suo impiego è orientato alla produzione di lame e coltelli professionali e grazie alla particolare tenuta del tagliente ed alla resistenza all'ossidazione è impiegato nel settore della coltelleria industriale (alimentare ed ittica) per la lavorazione delle carni. Inoltre nel settore medicale viene utilizzato per la produzione di strumenti chirurgici. Questo acciaio viene usato su tutta la gamma Extrema Ratio.
La crosta che si stacca è ossido formato a caldo per presenza di ossigeno, anch'esso se rimane attaccato "sballa" i valori di durezza. Per quanto riguarda i mezzi di spegnimento è vero che aumentando la T di austenitizzazione, per gli acciai ipereutettoidi, aumenta la temprabilità dell'acciaio (dato che entrano in soluzione nel ferro gamma una maggior quantità di elementi di lega), e quindi per mezzi di raffreddamento più veloci si possono usare T di austenitizzazione più basse, ma è anche vero che la T di austenitizzazione influisce sulla durezza dopo lo spegnimento (perché varia il tenore di C nella martensite e la quantità di austenite residua), quindi credo che bisogna tener conto anche di tali fattori (per gli acciai altolegati poi il discorso diventa ancora più complesso).
Accademia della crusca
