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Donde me estoy metiendo

(30-06-2019, 07:17)Setent escribió: [Imagen: qiGzBa6.jpg]

Pongo al perro a vigilar los cocodrilos.

Había pasado por este post rápidamente y no me di cuenta de que el perro era de madera... ¡qué guapo!
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(09-08-2019, 23:13)Alejandro escribió: Hace poco contesté un par de preguntas relacionadas con los tratamientos térmicos en los afeitados del día y se me ocurrió hacer un resumen acerca de este tema. Los tratamientos térmicos son importantísimos, son los que dan a la hoja las propiedades de corte y yo los considero mucho más importante que la elección del acero.

El tratamiento térmico de mis hojas comienza con el forjado de las barras de acero, éstas se calientan en la forja y con un martillo la damos la forma que nos convenga. Se trabaja a temperaturas entre los 800 y 1000 grados, de esta forma obtenemos un blank donde ya se puede apreciar la forma de la espiga y de la hoja, en ésta última ya se puede ver la disminución gradual en el espesor desde el lomo hasta el filo. Otros artesanos cortan el blank a partir de una barra de acero, sin forjarla.
¿Pero porque forjamos cuando podríamos ahorrarnos un montón de trabajo cortando el blank con una sierra? Recordemos que en la antigüedad el herrero estaba al nivel de un médico, era como la estrella del pueblo, reparaban todo tipo de cosas, hacían muebles en metal, herramientas, etc. Por supuesto esta época quedo atrás pero todavía hay muchos, como yo, que sienten curiosidad por este oficio tan noble, al punto de ponerse a golpear el metal en el jardín. Otra ventaja es la satisfacción que produce darle forma de hoja a un trozo de metal, solamente con un martillo y calor.

Pero también está el debate si el forjado produce hojas con mejores características de corte. Muchos forjadores aseguran que sí, el acero es más denso, la estructura granular más fina, etc. Los que no forjan dicen que no, y tienen un fuerte argumento a su favor, el acero que compramos ya fue forjado, con una reducción de alrededor del 90% en el espesor. El acero fundido se pone en moldes y posteriormente los lingotes se forjan con prensas y rodillos hasta darles el espesor deseado, el forjado que podamos hacerle posteriormente es ínfimo comparado con el que ya tiene.
Existe una ventaja que sí es indiscutible, cuando forjamos la dirección del grano del acero acompaña a la forma de la pieza, como podemos ver en el esquema de abajo, esto confiere mejores propiedades a la pieza, es más fuerte.
[Imagen: 2EvTSg3.jpg]
En YouTube se puede ver el forjado industrial de piezas enormes y con formas complicadas, evidentemente por algo es, las piezas son seguramente más fuertes y tenaces.
¿Pero en una navaja cual es la ventaja? La hoja es plana, no tiene una forma complicada, por lo que la dirección del grano probablemente no influya demasiado.

Existe otra aparente ventaja en el forjado y es la que se refiere al refinamiento del grano. Resulta ser que cuando deformamos el metal lo que hacemos es aumentar el número de dislocaciones, éstas son errores en la red cristalina y gracias al movimiento de ellas el metal se puede deformar en forma irreversible. Cuando golpeamos el metal (deformación irreversible) a la temp de la forja (alrededor de 900 grados) aumentamos la densidad de dislocaciones. Éstas almacenan energía la cual, junto con el calor de la forja, se utilizan para formar una nueva estructura granular fina y libre de errores, esto se llama recristalización dinámica. Ya sé que es complicado (al menos para mi lo es) pero al punto que quiero ir es que cuando forjamos el grano está recristalizando constantemente, manteniendo así una estructura granular fina.
Pero (siempre el pero), la recristalización depende de la energía almacenada en las dislocaciones, es decir a mayor deformación plástica (irreversible), mayor es la recristalización. Ahora mi pregunta es, al hacer un cuchillo o una hoja de navaja, ¿hay suficiente deformación plástica como para mantener una estructura granular fina mediante la recristalización? Si ésta no es suficiente probablemente estamos provocando un aumento en el tamaño del grano del acero. Una temp por encima de los 900 grados produce un aumento rápido en el tamaño del grano del acero lo que conlleva a una disminución en la tenacidad. Por eso, para los que forjamos, creo que es buena idea usar aceros con aleaciones que previenen el aumento en la estructura granular, como ser el vanadio.
En resumen, el debate continúa y como dice la canción de Carlos Torres Vila: Yo forjo porque me gusta, Yo nací para forjar.
Acá me planto y continuaré más tarde con la normalización.

Muy interesante. Seamos sinceros, los que no forjan y cortan las preformas de la pletina lo hacen porque es más sencillo y el resultado es similar. Ahora bien, ¿eso de similar es una sensación o en verdad hay diferencia significativa? Complicado resolver este enigma. Creo que una navaja que no ha sufrido entre yunque y martillo difícilmente se puede llamar artesana al 100%.
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(10-08-2019, 00:25)VerdaKrajono escribió:
(09-08-2019, 23:13)Alejandro escribió: Hace poco contesté un par de preguntas relacionadas con los tratamientos térmicos en los afeitados del día y se me ocurrió hacer un resumen acerca de este tema. Los tratamientos térmicos son importantísimos, son los que dan a la hoja las propiedades de corte y yo los considero mucho más importante que la elección del acero.

El tratamiento térmico de mis hojas comienza con el forjado de las barras de acero, éstas se calientan en la forja y con un martillo la damos la forma que nos convenga. Se trabaja a temperaturas entre los 800 y 1000 grados, de esta forma obtenemos un blank donde ya se puede apreciar la forma de la espiga y de la hoja, en ésta última ya se puede ver la disminución gradual en el espesor desde el lomo hasta el filo. Otros artesanos cortan el blank a partir de una barra de acero, sin forjarla.
¿Pero porque forjamos cuando podríamos ahorrarnos un montón de trabajo cortando el blank con una sierra? Recordemos que en la antigüedad el herrero estaba al nivel de un médico, era como la estrella del pueblo, reparaban todo tipo de cosas, hacían muebles en metal, herramientas, etc. Por supuesto esta época quedo atrás pero todavía hay muchos, como yo, que sienten curiosidad por este oficio tan noble, al punto de ponerse a golpear el metal en el jardín. Otra ventaja es la satisfacción que produce darle forma de hoja a un trozo de metal, solamente con un martillo y calor.

Pero también está el debate si el forjado produce hojas con mejores características de corte. Muchos forjadores aseguran que sí, el acero es más denso, la estructura granular más fina, etc. Los que no forjan dicen que no, y tienen un fuerte argumento a su favor, el acero que compramos ya fue forjado, con una reducción de alrededor del 90% en el espesor. El acero fundido se pone en moldes y posteriormente los lingotes se forjan con prensas y rodillos hasta darles el espesor deseado, el forjado que podamos hacerle posteriormente es ínfimo comparado con el que ya tiene.
Existe una ventaja que sí es indiscutible, cuando forjamos la dirección del grano del acero acompaña a la forma de la pieza, como podemos ver en el esquema de abajo, esto confiere mejores propiedades a la pieza, es más fuerte.
[Imagen: 2EvTSg3.jpg]
En YouTube se puede ver el forjado industrial de piezas enormes y con formas complicadas, evidentemente por algo es, las piezas son seguramente más fuertes y tenaces.
¿Pero en una navaja cual es la ventaja? La hoja es plana, no tiene una forma complicada, por lo que la dirección del grano probablemente no influya demasiado.

Existe otra aparente ventaja en el forjado y es la que se refiere al refinamiento del grano. Resulta ser que cuando deformamos el metal lo que hacemos es aumentar el número de dislocaciones, éstas son errores en la red cristalina y gracias al movimiento de ellas el metal se puede deformar en forma irreversible. Cuando golpeamos el metal (deformación irreversible) a la temp de la forja (alrededor de 900 grados) aumentamos la densidad de dislocaciones. Éstas almacenan energía la cual, junto con el calor de la forja, se utilizan para formar una nueva estructura granular fina y libre de errores, esto se llama recristalización dinámica. Ya sé que es complicado (al menos para mi lo es) pero al punto que quiero ir es que cuando forjamos el grano está recristalizando constantemente, manteniendo así una estructura granular fina.
Pero (siempre el pero), la recristalización depende de la energía almacenada en las dislocaciones, es decir a mayor deformación plástica (irreversible), mayor es la recristalización. Ahora mi pregunta es, al hacer un cuchillo o una hoja de navaja, ¿hay suficiente deformación plástica como para mantener una estructura granular fina mediante la recristalización? Si ésta no es suficiente probablemente estamos provocando un aumento en el tamaño del grano del acero. Una temp por encima de los 900 grados produce un aumento rápido en el tamaño del grano del acero lo que conlleva a una disminución en la tenacidad. Por eso, para los que forjamos, creo que es buena idea usar aceros con aleaciones que previenen el aumento en la estructura granular, como ser el vanadio.
En resumen, el debate continúa y como dice la canción de Carlos Torres Vila: Yo forjo porque me gusta, Yo nací para forjar.
Acá me planto y continuaré más tarde con la normalización.

Muy interesante. Seamos sinceros, los que no forjan y cortan las preformas de la pletina lo hacen porque es más sencillo y el resultado es similar. Ahora bien, ¿eso de similar es una sensación o en verdad hay diferencia significativa? Complicado resolver este enigma. Creo que una navaja que no ha sufrido entre yunque y martillo difícilmente se puede llamar artesana al 100%.

Complicado de resolver, es cierto, la única solución que se me ocurre es hacer experimentos, forjado vs no forjado y ver que pasa. Algo que esta bien fuera de mi alcance
Yo solo sé que no sé nada.
Sócrates
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NORMALIZACIÓN (continuacion del post 463)

Luego de la paliza que recibió el pobre trozo de metal, es difícil de imaginar como quedo la estructura granular del acero. El forjado de la pieza crea tensiones en el metal y desuniformidad en el tamaño del grano del acero. El problema es que cuando templamos la hoja, las tensiones que se originan dentro de la estructura martensítica son enormes, cualquier tensión que exista en el metal previo a este tratamiento puede originar la fractura de la hoja. Por esta razón se realiza un tratamiento térmico previo al templado que tiene por finalidad aliviar las tensiones en el metal y crear una estructura granular fina y uniforme, dicho tratamiento se llama NORMALIZACIÒN.
La idea es calentar el metal por encima de la temp de transformación, sin pasarnos demasiado, para evitar un crecimiento en la estructura granular. Luego dejamos enfriar la hoja a temp ambiente, de esta forma logramos eliminar tensiones y una uniformidad en los granos del acero.

A temp ambiente el hierro se encuentra en una fase denominada FERRITA, esta estructura cristalina esta formada por cubos con átomos de hierro en los vértices y uno en el medio. Los espacios que quedan entre los átomos de hierro son demasiados pequeños para acomodar al carbono, por esta razón este último elemento se encuentra fuera de la estructura ferrítica, formando un carburo que se llama cementita. A temp ambiente, y en un acero con alrededor de 0.8% de carbono, los granos contienen bandas de ferrita y cementita que forman lo que se llama PERLITA.
Cuando calentamos el metal por encima de la temp de transformación (alrededor de 730 grados para aceros con alrededor de 0.8% de carbono), el hierro cambia de fase, seguimos teniendo cubos con átomos de hierro en cada vértice, pero en lugar de tener uno en el medio ahora tenemos uno en cada cara del cubo. El espacio que existe entre los átomos es más amplio en esta nueva fase y permite la entrada del carbono, esta estructura cristalina se denomina AUSTENITA. Cuando llegamos a la temp de transformación los granos de austenita que se forman son pequeños, pero si seguimos aumentando mucho la temp, los granos comienzan a crecer.
La temp de normalización habitualmente está alrededor de 50 grados por encima de la temp de transformación, es decir no dejamos crecer los granos de austenita.
Cuando enfriamos a temperatura ambiente, la austenita comienza a transformarse en ferrita a 730 grados y el carbono que estaba disuelto en la austenita vuelve a formar cementita mediante un mecanismo de difusión. De esta forma volvemos a la perlita, pero esta vez los granos son uniforme y pequeños porque se formaron a partir de una estructura austenítica con estas características.
Ya estamos listos para para la parte crítica del tratamiento térmico, el templado (continuara)
[Imagen: TtH4tF1.jpg]
Yo solo sé que no sé nada.
Sócrates
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Templado y Revenido (continuación de los posts 463 y 467)

El templado tiene como objetivo endurecer al metal. ¿Qué significa que un metal sea más duro?
Supongamos que tenemos una lamina de acero y aplicamos una fuerza en la extremidad para doblarla, la cantidad de deformación que va a sufrir depende de su módulo de elasticidad y esta propiedad no cambia con el templado. Cuando endurecemos el metal lo que incrementamos es la resistencia a la deformación permanente. Si aplicamos la misma fuerza a dos laminas de acero exactamente iguales, pero una de ellas esta templada, las dos se doblan al mismo nivel, pero cuando liberamos la fuerza, la templada volverá a su forma original mientras que la otra quedará deformada.
Miren este video, que explica muy bien el concepto.
https://www.youtube.com/watch?v=SIFfY-MS3yA
La deformación permanente depende del movimiento de las dislocaciones (ver post 263) y el templado hace más difícil el movimiento de éstas.

¿Cuáles son las implicaciones del templado en el filo de una navaja? Gracias a la dureza el filo se deforma, pero vuelve a su forma original, el acero templado tiene un elevado limite elástico (la cantidad de fuerza que tenemos que aplicar para que el metal empiece a deformarse permanentemente). Pero además de dureza el filo tiene que tener buena tenacidad, esta propiedad se refiere a la capacidad del metal a deformarse sin romperse.

¿Como se lleva a cabo el templado?
Me voy a referir a el templado de un acero con bajo contenido en aleaciones y alrededor de 0.8% en carbono. Primero calentamos al acero por encima de la temp de transformación, alrededor de 850 grados, tratamos que la distribución de calor sea lo más homogénea posible y lo dejamos a esta temp unos minutos para asegurarnos una buena disolución del carbono en la austenita. A esta temp mantenemos una estructura granular pequeña, que es lo que queremos para obtener una buena tenacidad. Para los que templamos con una forja a gas, el color del metal, un imán, y la experiencia son de mucha ayuda en un templado exitoso. El imán yo lo usaba mucho al principio, pero ahora no lo uso en los templados.
Hasta ahora el procedimiento es como en la normalización, la diferencia esta en el enfriamiento. En la normalización el enfriamiento lo hacemos a temp ambiente, cuando la austenita al enfriarse cambia de fase (ferrita), el carbono disuelto tiene tiempo de difundir fuera la estructura cristalina de la austenita. Pero si enfriamos muy rápido (el metal necesita pasar de los 800 grados a los 400 grados en alrededor de 1 segundo), el carbono disuelto no tiene tempo de difundir y queda atrapado en la fase ferrita. Pero la ferrita no puede acomodar al carbono entre los átomos de hierro como ya comenté anteriormente. Lo que ocurre es una deformación de la estructura cúbica del hierro, los cubos se alargan para poder acomodar al carbono, ahora tenemos tetrágonos en lugar de cubos, esta nueva estructura se llama martensita y es la que le da la dureza al metal. Luego del templado el acero tiene un elevado nivel de dureza (alrededor de 64 HRC) pero es muy frágil, incluso puede romperse sin que lo toquemos debido al elevado nivel de tensión que existe dentro de la estructura cristalina.
Lo que se hace luego es calentar el metal por debajo de la temp de transformación (alrededor de 200 grados), de esta forma una porción del carbono logra difundir fuera de la martensita, ésta pierde un poco de dureza, pero gana en tenacidad y el carbono que difunde forma carburos muy pequeños que incrementan la resistencia a la abrasión del metal. Este tratamiento térmico, que hacemos inmediatamente después del templado, se llama revenido.

Con esto doy por terminado mi resumen de los tratamientos térmicos.

Como pueden ver las variaciones que podemos introducir son infinitas, a tal punto que si repartimos 100 barras del mismo acero entre 100 artesanos probablemente vamos a obtener 100 hojas con características de corte diferente. Variaciones en las temperaturas, tiempo de calentamiento, número de normalizaciones o templados, el uso de agua (agua con o sin sal) o aceite (tipo de aceite, temp del aceite) en el templado, etc, etc, etc, todo influye en las características de corte de un filo.
Cuando alguien dice que un acero es mejor que el otro, todo depende del tratamiento térmico que fue llevado a cabo. Yo no creo que haya grandes diferencias entre los aceros más comúnmente usados por los artesanos, el tratamiento térmico es de lejos mucho más importante.
Yo solo sé que no sé nada.
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Muy bien explicado, yendo a lo concreto, bien estructurado e ilustrado. Perfecto. Quitaríame el sombrero ante vos si sobre mi cabeza lo tuviera.
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(12-08-2019, 16:40)Alejandro escribió: Templado y Revenido (continuación de los posts 463 y 467)

El templado tiene como objetivo endurecer al metal. ¿Qué significa que un metal sea más duro?
Supongamos que tenemos una lamina de acero y aplicamos una fuerza en la extremidad para doblarla, la cantidad de deformación que va a sufrir depende de su módulo de elasticidad y esta propiedad no cambia con el templado. Cuando endurecemos el metal lo que incrementamos es la resistencia a la deformación permanente. Si aplicamos la misma fuerza a dos laminas de acero exactamente iguales, pero una de ellas esta templada, las dos se doblan al mismo nivel, pero cuando liberamos la fuerza, la templada volverá a su forma original mientras que la otra quedará deformada.
Miren este video, que explica muy bien el concepto.
https://www.youtube.com/watch?v=SIFfY-MS3yA
La deformación permanente depende del movimiento de las dislocaciones (ver post 263) y el templado hace más difícil el movimiento de éstas.

¿Cuáles son las implicaciones del templado en el filo de una navaja? Gracias a la dureza el filo se deforma, pero vuelve a su forma original, el acero templado tiene un elevado limite elástico (la cantidad de fuerza que tenemos que aplicar para que el metal empiece a deformarse permanentemente). Pero además de dureza el filo tiene que tener buena tenacidad, esta propiedad se refiere a la capacidad del metal a deformarse sin romperse.

¿Como se lleva a cabo el templado?
Me voy a referir a el templado de un acero con bajo contenido en aleaciones y alrededor de 0.8% en carbono. Primero calentamos al acero por encima de la temp de transformación, alrededor de 850 grados, tratamos que la distribución de calor sea lo más homogénea posible y lo dejamos a esta temp unos minutos para asegurarnos una buena disolución del carbono en la austenita. A esta temp mantenemos una estructura granular pequeña, que es lo que queremos para obtener una buena tenacidad. Para los que templamos con una forja a gas, el color del metal, un imán, y la experiencia son de mucha ayuda en un templado exitoso. El imán yo lo usaba mucho al principio, pero ahora no lo uso en los templados.
Hasta ahora el procedimiento es como en la normalización, la diferencia esta en el enfriamiento. En la normalización el enfriamiento lo hacemos a temp ambiente, cuando la austenita al enfriarse cambia de fase (ferrita), el carbono disuelto tiene tiempo de difundir fuera la estructura cristalina de la austenita. Pero si enfriamos muy rápido (el metal necesita pasar de los 800 grados a los 400 grados en alrededor de 1 segundo), el carbono disuelto no tiene tempo de difundir y queda atrapado en la fase ferrita. Pero la ferrita no puede acomodar al carbono entre los átomos de hierro como ya comenté anteriormente. Lo que ocurre es una deformación de la estructura cúbica del hierro, los cubos se alargan para poder acomodar al carbono, ahora tenemos tetrágonos en lugar de cubos, esta nueva estructura se llama martensita y es la que le da la dureza al metal. Luego del templado el acero tiene un elevado nivel de dureza (alrededor de 64 HRC) pero es muy frágil, incluso puede romperse sin que lo toquemos debido al elevado nivel de tensión que existe dentro de la estructura cristalina.
Lo que se hace luego es calentar el metal por debajo de la temp de transformación (alrededor de 200 grados), de esta forma una porción del carbono logra difundir fuera de la martensita, ésta pierde un poco de dureza, pero gana en tenacidad y el carbono que difunde forma carburos muy pequeños que incrementan la resistencia a la abrasión del metal. Este tratamiento térmico, que hacemos inmediatamente después del templado, se llama revenido.

Con esto doy por terminado mi resumen de los tratamientos térmicos.

Como pueden ver las variaciones que podemos introducir son infinitas, a tal punto que si repartimos 100 barras del mismo acero entre 100 artesanos probablemente vamos a obtener 100 hojas con características de corte diferente. Variaciones en las temperaturas, tiempo de calentamiento, número de normalizaciones o templados, el uso de agua (agua con o sin sal) o aceite (tipo de aceite, temp del aceite) en el templado, etc, etc, etc, todo influye en las características de corte de un filo.
Cuando alguien dice que un acero es mejor que el otro, todo depende del tratamiento térmico que fue llevado a cabo. Yo no creo que haya grandes diferencias entre los aceros más comúnmente usados por los artesanos, el tratamiento térmico es de lejos mucho más importante.

Definitivamente Maestro, usted si que sabe lo que lleva entre manos. Cuanta sabiduría y arte.
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Muchas gracias exmaestros, me han dejado solo con el titulo, la carga es triple ahora Big Grin
He tratado de hacer un resumen lo mejor que pude y no me ha resultado fácil, no tengo un background en metalúrgica, y me ha costado escribirlo en español porque todo lo que leo está en ingles o francés, es posible que algunos de los nombres que he utilizado no sean los correctos. Además, a mi nunca me interesó el metal, yo era más de la madera pero la pasión por las navajas me ha llevado a ésto, uno por amor hace cualquier cosa.
Yo solo sé que no sé nada.
Sócrates
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Pues menos mal que no te interesaba el metal... Sigue dándole al martillo, ya se sabe que c'est en forgeant qu'on devient forgeron.
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(13-08-2019, 03:35)Alejandro escribió: Muchas gracias exmaestros, me han dejado solo con el titulo, la carga es triple ahora Big Grin
He tratado de hacer un resumen lo mejor que pude y no me ha resultado fácil, no tengo un background en metalúrgica, y me ha costado escribirlo en español porque todo lo que leo está en ingles o francés, es posible que algunos de los nombres que he utilizado no sean los correctos. Además, a mi nunca me interesó el metal, yo era más de la madera pero la pasión por las navajas me ha llevado a ésto, uno por amor hace cualquier cosa.

De mis años de estudiante recuerdo un libro el askeland que era muy bueno en ciencia de materiales.
Ahí venían muy bien explicados los procesos del diagrama hierro carbono y de sus aleaciones y forma de precipitar la cementita.
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Perfectamente explicado, la cantidad de ciencia que tiene el forjado. La cantidad de prueba y error que tuvo que hacerse en la antigüedad.
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(13-08-2019, 15:41)Nolrim escribió: Perfectamente explicado, la cantidad de ciencia que tiene el forjado. La cantidad de prueba y error que tuvo que hacerse en la antigüedad.

En la antigüedad los aceros con alto contenido en carbono eran carísimos, el herrero dependía de su habilidad para mejorar la calidad de aceros con elevados niveles de impurezas, burbujas, bajo contenido en carbono, etc. Cada uno tenía sus secretos y los mantenían bien guardados. En el presente, los aceros con alto contenido en carbono son mucho mas baratos y con bajo contenido de impurezas. En la antigüedad nadie dudaba de que el acero forjado por un buen herrero mejoraba su calidad, hoy en día este punto es muy debatido debido a que el acero que compramos ya fue forjado con maquinas industriales.
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