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Tratamiento térmico para cuchillos y hojas.

Escrito por:
Aleks Nemtčev
Actualizado:
Enero 7, 2024
tratamiento térmico

Noblie: Esta plataforma está dirigida a coleccionistas, entusiastas y profesionales, fomentando su participación en el cuchillos personalizados comunidad y exploración del extenso universo de los cuchillos, con especial enfoque en el arte y la ciencia del tratamiento térmico.

tratamiento térmico

¿Qué es un tratamiento térmico?

El tratamiento térmico es un proceso controlado que se utiliza para alterar las propiedades físicas y, a veces, químicas de un metal. Este proceso implica calentar el metal a una temperatura específica, mantenerlo a esa temperatura durante un período determinado y luego enfriarlo, ya sea rápida o lentamente. El objetivo principal es mejorar las propiedades mecánicas del metal, haciéndolo más fuerte, más duradero o más flexible, según el resultado deseado. Los procesos comunes de tratamiento térmico incluyen endurecimiento, revenido y recocido, cada uno de ellos diseñado para lograr características específicas en el metal, como mayor dureza, mayor elasticidad o mayor resistencia al desgaste.

El tratamiento térmico es un proceso indispensable que transforma una hoja de una pieza de metal suave a un acero endurecido que posee la resistencia y flexibilidad adecuadas. Un tratamiento térmico adecuado imparte los atributos de rendimiento requeridos del producto terminado. Se pueden alterar o mejorar varias características mediante tratamiento térmico: varios procedimientos pueden aumentar la dureza del acero, disminuir la fragilidad y eliminar la tensión o las impurezas en el metal.

Tratamiento térmico del acero: las principales etapas.

Las etapas principales son austenitización (calentar el acero a una temperatura específica), templado (enfriar rápidamente el acero) y revenido (recalentar a una temperatura más baja para lograr las propiedades deseadas).

Durante el tratamiento térmico, el metal se calienta a una temperatura crítica y luego se enfría para alterar su estructura e impartir algunas características deseables, de modo que el producto terminado tenga el equilibrio perfecto entre dureza y plasticidad. El grado exacto de dureza necesaria para una hoja dependerá sobre el propósito previsto del cuchillo. El metal debe ser lo suficientemente duro para mantener bien un borde, pero lo suficientemente flexible para soportar un uso intenso o incluso rudo. En consecuencia, todo el procedimiento, y en particular la temperatura de revenido, será diferente en cada caso particular, sujeto al nivel de dureza deseado en la hoja acabada. 

cuchilla oír tratar

Preparándosed

Una vez endurecido, el acero no será tan trabajable como antes. Será más difícil limar y lijar la hoja después del tratamiento térmico, por lo que después solo se agregará un pulido de acabado menor. Por lo tanto, antes del calor tratamiento puesto el bisel de la hoja y llevar la superficie a su acabado preferido. 

Prepare las herramientas necesarias: 

  • Fuente de calor (p. ej., mini fragua o soplete de gas)
  • Contenedor de enfriamiento ignífugo con tapa
  • Bloque regulador (por ejemplo, tubo de aluminio)
  • Aceite para templar
  • Imán 
  • Pinzas o alicates de tornillo de banco
  • horno de cocina 

Por lo general, el tratamiento térmico incluye cuatro etapas, que son: 

  • Endurecimiento 
  • Temple 
  • Recocido (o Templado)
  • Pulido final

 

cuchillos de damasco personalizados

Tratamiento térmico, paso 1: endurecimiento

El proceso de forja trae mucha deformación en el metal; en particular, hace que los carburos se amontonen. Este acero no será lo suficientemente duro y resistente. para retener un borde correctamente. Se requiere el primer paso del tratamiento térmico, que es el endurecimiento, para recrear un estado uniforme en el metal para hacerlo fuerte y manejable. 

Durante la fase de endurecimiento, el acero se calienta a una temperatura crítica de alrededor de 1600 a 1750°F, o incluso 1900°F (aproximadamente 871 a 954°C, o incluso 1038°C), dependiendo del tipo de acero que se va a endurecer. luego se enfrió (apagó) rápidamente. Puedes utilizar varias fuentes de calor para calentar tu hoja a una temperatura crítica. Si usas un soplete, asegúrate de no enfocarte en un solo lado; recuerda girar el metal regularmente sobre la llama. Puedes evaluar la temperatura adecuada con un imán: el acero pierde su magnetismo alrededor de los 1425°F (aproximadamente 774°C), así que una vez que no esmagnético; significa que casi has llegado al punto. Caliente el acero un poco más y debería estar en el punto de calentamiento correcto. 

Tratamiento térmico, paso 2: Temple

Se requiere enfriamiento o enfriamiento para transforma rápidamente la estructura cristalina del metal de austenita a martensita. La martensita es un estado de acero muy duro que es el objetivo de esta fase. Cuando el acero se enfría rápidamente después del endurecimiento, la estructura molecular se transforma en una estructura de grano fino con la máxima dureza posible.

Prepare un tanque de enfriamiento de aceite con tapa. El aceite mineral no tóxico o de calidad alimentaria funcionará bien para un aficionado. Es mejor precalentar el aceite a 120 °C (49 °F). También puedes calentar el aceite calentando un trozo de acero y sumergiéndolo en el aceite antes de enfriarlo. Tenga cuidado al calentar el aceite: es inflamable y puede provocar quemaduras.

Una vez que el aceite se precaliente a la temperatura requerida y la cuchilla haya alcanzado el estado no magnético, realice el enfriamiento. Hazlo lo más rápido posible después de sacar la hoja de la fragua, sin dejar que se enfríe. Se recomienda encarecidamente utilizar guantes de soldadura y pinzas de mango largo durante esta fase. ¡Prepárate! la cuchilla y sumérjala rápidamente en el tanque de aceite. Muévelo adelante y hacia atrás para evitar la formación de burbujas de aire alrededor del acero. Luego, coloque la cuchilla sobre el bloque regulador sumergido en el tanque de aceite; esto asegurará que ambos lados de la cuchilla se enfríen uniformemente. 

Espere unos 10 a 15 segundos, y luego Saque la cuchilla del tanque. Puedes comprobar la dureza de la hoja raspando el acero con una lima. En lugar de utilizar una máquina de dureza Rockwell (que puede resultar demasiado cara para un fabricante de cuchillos aficionado), puede utilizar herramientas de lima o incluso un conjunto de limas con dureza marcada secuencialmente. Después de retirar la hoja del tanque de aceite, pruebe con cada lima hasta que una de ellas penetre en el acero. Si bien no le brinda la dureza exacta, este método le permitirá saber el rango de dureza en el que se encuentra su hoja. 

Después del endurecimiento, el acero se vuelve mucho más duro, pero también más quebradizo: puede romperse como el vidrio si se cae. debe ser templado antes de usar. Una hoja debidamente templada mantendrá el filo mientras retiene la fuerza y ​​la plasticidad. 

tratamiento térmico de metales

Tratamiento térmico, paso 3: Recocido (o Templado)

Recocer o templar el acero implica calentarlo a una temperatura no crítica (alrededor de 400 °F o aproximadamente 204 °C) para ablandar ligeramente el metal y aliviar las tensiones acumuladas. Para este fin se puede utilizar una variedad de equipos, incluido un horno de cocina común. Es fundamental dejar un tiempo razonable después del endurecimiento (al menos una hora aproximadamente): la hoja debe enfriarse a temperatura ambiente antes de templarla. Esto es necesario para la adecuada transformación a martensita y, por tanto, para las propiedades de endurecimiento y la calidad del producto final. El procedimiento de recocido elimina las tensiones e induce plasticidad para hacer que el acero sea duradero y capaz de soportar tensiones durante la operación. El acero se reduce desde la dureza más alta hasta la dureza adecuada para lograr un equilibrio óptimo entre retención de bordes, rectificabilidad y dureza. 

Calienta la cuchilla nuevamente, esta vez a 400 °F (aproximadamente 204 °C), luego déjala enfriar muy lentamente durante cuatro horas o más. Puedes dejar la hoja en la fragua (o en el horno) después de apagarla. Un proceso alternativo implica dos ciclos de una hora, dejando que la hoja se enfríe entre cada uno. 

Existen varias opciones durante esta etapa, dependiendo del nivel de dureza deseado en la hoja. Se pueden lograr diferentes niveles de dureza variando la temperatura durante la etapa de recocido. Templar durante 2 horas a 350 °F (aproximadamente 177 °C) puede dar como resultado una dureza de hasta 63 HRC, mientras que templar a 660 °F (aproximadamente 349 °C) llevará la hoja a aproximadamente 53 HRC. Se debe considerar el compromiso entre dureza y tenacidad: una temperatura de revenido más alta producirá un acero más blando con mayor tenacidad, mientras que una temperatura de revenido más baja producirá un acero más duro y quebradizo. La elección depende del propósito previsto de su cuchillo: por ejemplo, un cuchillo de supervivencia diseñado para ser robusto puede templarse a la temperatura más alta de 660 °F (aproximadamente 349 °C) para hacerlo muy resistente y capaz de soportar un manejo brusco. Por el contrario, si se espera que un borde afilado y resistente sea el fuerte del cuchillo mientras Si la dureza puede verse comprometida (por ejemplo, para un instrumento quirúrgico fino), dicha hoja se puede templar a baja temperatura para obtener la máxima dureza.

Pulido final

Después de completar las tres etapas del tratamiento térmico, todo lo que queda por hacer es lijar cualquier sarro que se haya acumulado en la hoja. Utilice una lijadora de banda con un abrasivo fino para limpiar cuidadosamente la superficie de la hoja hasta que quede perfectamente limpia. Luego puede aplicar un bisel adicional, si lo desea, y aplicar un grano fino para el afilado y pulido final.

Crédito del vídeo: Outdors55

Preguntas Frecuentes

 

¿Por qué es importante el tratamiento térmico para los cuchillos?

El tratamiento térmico refina la estructura del acero, mejorando sus características como dureza, tenacidad y resistencia al desgaste. Este proceso garantiza que un cuchillo pueda mantener un filo, resistir daños y tener una vida útil más larga.

¿Cómo afecta el temple al acero?

El enfriamiento enfría rápidamente el acero desde su temperatura de austenización, formando una estructura dura pero quebradiza. El medio específico utilizado para el temple (agua, aceite, aire) puede influir en las propiedades finales del acero.

¿Por qué es necesario templar después del temple?

El templado se realiza para reducir la fragilidad inducida por el enfriamiento. Permite que el acero alcance un equilibrio entre dureza y tenacidad.

¿Se puede aplicar el mismo tratamiento térmico a todos los tipos de acero?

No. Las diferentes composiciones de acero requieren procesos de tratamiento térmico específicos para optimizar sus propiedades. Factores como las temperaturas de calentamiento, las velocidades de enfriamiento y la duración del templado deben ajustarse en consecuencia.

¿Qué es el tratamiento térmico diferencial?

El tratamiento térmico diferencial implica tratar diferentes áreas de una hoja con diferentes niveles de dureza. Esto puede crear una hoja con un borde duro para afilar y un lomo más suave para mayor flexibilidad.

¿El tratamiento térmico afecta la resistencia a la corrosión?

Indirectamente, sí. Si bien el objetivo principal del tratamiento térmico no es mejorar la resistencia a la corrosión, ciertos procesos pueden influir en la microestructura del acero, lo que puede afectar su resistencia a la oxidación y la corrosión.

Conclusión:

En el vasto mundo de las hojas, el tratamiento térmico es un proceso fundamental que define la esencia misma del rendimiento de un cuchillo. No se trata sólo de dar forma al metal; se trata de refinarlo y optimizarlo para tareas que van desde el corte cotidiano hasta la elaboración artesanal especializada. Mediante tratamiento térmico, una simple pieza de acero se transforma en una herramienta resistente, afilada y duradera, que encarna el delicado equilibrio entre dureza y flexibilidad. Para los entusiastas de los cuchillos, comprender este proceso profundiza su aprecio por el arte y la ciencia de fabricar hojas. Ya sea que esté eligiendo un cuchillo para su cocina, su taller o sus aventuras al aire libre, reconocer la importancia del tratamiento térmico garantiza que valorará no sólo el filo de la hoja sino también el camino recorrido para alcanzar su excelencia. Recuerde, el alma de una espada no solo la forja su creador, sino que también la templa el fuego.

Autor: Aleks Nemtčev | Conéctate conmigo en LinkedIn

Referencias:

https://en.wikipedia.org/wiki/Heat_treating

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comentarios

  • KE Nylund

    Claro y bueno, pero usé Celsius para duplicar el infierno.

    noble

    OK. Información actualizada.

  • Arturo

    Excelente presentación de los procedimientos.

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