La dureza de los cuchillos se mide habitualmente en la escala Rockwell e influye en la retención del filo, el afilado, la resistencia y la geometría de la hoja. Los aceros más blandos son más tolerantes, pero pierden el filo más rápidamente, mientras que los aceros más duros mantienen un filo fino durante más tiempo, aunque pueden astillarse si se usan incorrectamente. Esta guía explica el ensayo HRC, los rangos de dureza habituales de los cuchillos occidentales y japoneses, el acero ZDP-189 y por qué la dureza por sí sola no determina la calidad de un cuchillo.
Al elegir el tipo de acero, los herreros tienen en cuenta propiedades como la duración del filo, la facilidad de mantenimiento y afilado y, por último, pero no menos importante, el precio y la disponibilidad del acero. Todas estas características prácticas están estrechamente vinculadas a la dureza del acero, la principal propiedad con la que se clasifican los aceros para herramientas (cuchillería).
Por definición, la dureza es la resistencia de un material al marcado o a la deformación plástica localizada (permanente). En consecuencia, también significa resistencia al desgaste. La dureza de un material metálico depende de su composición química y de su tratamiento termomecánico. El carbono es el elemento químico que más influye en la dureza del acero, que también se ve favorecida por el cromo, el manganeso, el vanadio y el molibdeno. Junto con el carbono, estos últimos elementos forman nuevos compuestos extremadamente duros llamados carburos.
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La relación entre la dureza y el contenido de carbono se observa claramente en el ejemplo siguiente: cuanto mayor es el contenido de carbono, mayor es también el HRC de los distintos tipos de Acero Blanco:
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Medición de la dureza
Existen varios métodos para medir la dureza, cada uno de los cuales utiliza su propia escala de dureza. La dureza relativa del acero se determina según estas escalas midiendo la profundidad de penetración de un penetrador. Lo más habitual es utilizar un diamante cónico, que se presiona sobre un material; después se mide la profundidad de penetración con una fuerza estándar. Las distintas escalas de dureza emplean sus propias combinaciones de fuerzas de ensayo y tipos de indentación (cono, bola, etc.) y están adaptadas al tipo de material que se analiza. En la industria de la cuchillería, la escala más utilizada es la escala Rockwell (HRC).
→ La dureza de los cuchillos de cocina macizos comienza en 56 HRC, pero este tipo de hojas pierde rápidamente el filo y es más difícil de afilar de nuevo. Sin embargo, son más resistentes y dúctiles.
→ La dureza de la mayoría de los cuchillos japoneses se sitúa entre 60 y 62 HRC; conservan el filo durante mucho tiempo y son fáciles de reafilar gracias a la estructura del acero. Sin embargo, son propensos a romperse y pueden dañarse si se utilizan incorrectamente.
→ Los aceros modernos de pulvimetalurgia ocupan los primeros puestos en la escala de Rockwell y presentan una dureza de entre 64 y 68 HRC. Estos aceros son poco comunes (y, por tanto, más caros) y más difíciles de procesar, pero, cuando se utilizan correctamente, garantizan un filo increíble y duradero. También son un poco más sensibles y exigentes a la hora de afilarlos.
¿Qué dureza tiene el acero ZDP-189?ZDP-189 / 66-67 HRC / C= 3 % El acero ZDP-189 tiene una composición química interesante, ya que contiene hasta un 3 % de carbono y un 20 % de cromo (además de otros elementos de aleación). Es un acero pulvimetalúrgico que puede alcanzar hasta 70 HRC si recibe el tratamiento térmico adecuado, mientras que en los cuchillos de cocina la dureza suele situarse entre 66 y 67 HRC. El acero ZDP-189 tiene un contenido de carbono extremadamente alto, algo poco habitual en los aceros para herramientas (el hierro fundido suele tener un alto contenido de carbono). Debido a su alto contenido de cromo, el acero ZDP-189 debe contener un porcentaje de carbono tan elevado para que los elementos puedan transformarse en carburos. Los carburos afectan a la dureza y a la duración del filo. La principal ventaja de este tipo de acero es que conserva el filo durante muchísimo tiempo. Como es muy duro, no es tan resistente y es más propenso a romperse. Por lo tanto, requiere un manejo cuidadoso sobre una superficie de corte adecuada. |
Escalas de dureza
Dureza según Rockwell (HRc - cono y HRb - bola)
La profundidad de penetración de un penetrador se mide aplicando una determinada fuerza. Puede utilizarse una bola (HRb) o un cono (HRc). Es una medición rápida y sencilla, especialmente adecuada para aceros de cuchillería.
Ensayo de dureza Vickers (HV)
Se utiliza un penetrador de diamante piramidal con un ángulo de 136° y se miden la fuerza y la superficie de la pirámide de la hendidura.
Escala de dureza mineral de Mohs
La escala de Mohs mide la dureza de los minerales y materiales sintéticos, caracterizando la resistencia al rayado de diversos minerales mediante la capacidad de un material más duro para rayar uno más blando. En la escala de Mohs, el talco tiene una dureza de 1 y el diamante una dureza de 10 (según la nueva escala, 15).
¿Cómo se mide la dureza según el método HRC?
Para medir la dureza según el método HRC se utiliza un dispositivo especial compuesto por tres partes principales: un yunque, un cono de diamante y un indicador de medición. Se coloca una muestra sobre el yunque y se aplica una carga menor. El indicador de medición se pone a cero y, a continuación, se aplica una carga mayor. La profundidad de penetración desde el punto de referencia cero se mide en un indicador.
HRc (cono)Se presiona un cono de diamante con un ángulo de 120° sobre la superficie aplicando una fuerza de 100 N. Este es el punto de partida de la medición. Se aplica una fuerza adicional de 1400 N a 1500 N y se mantiene durante un «tiempo de permanencia» suficiente para que la indentación se detenga. A continuación, se libera esta carga y se mide en milímetros la profundidad de penetración del cono con la carga inicial de 100 N. Dureza HRc = 100-500h, donde h equivale a la profundidad de penetración en mm. |
¿Qué significa un valor de dureza más alto en los cuchillos?
Por qué es importante
Para las herramientas de corte más sencillas puede utilizarse cualquier acero, siempre que haya adquirido suficiente dureza combinada con tenacidad durante el tratamiento térmico. Un valor de dureza más alto significa una vida útil más larga de la hoja, porque cuanto más tiempo permanece afilado un cuchillo (cuando se utiliza correctamente), menos veces hay que afilarlo.
La mayor ventaja de los cuchillos más duros es que conservan el filo durante mucho tiempo y permiten una hoja delgada. Una dureza de más de 60 HRC permite un ángulo de afilado menor y, por consiguiente, se necesita menos fuerza para cortar.
La contrapartida
La desventaja de los cuchillos duros es que pueden dañarse si se utilizan incorrectamente.
Desafortunadamente, es imposible combinar los valores máximos de dureza, resistencia y tenacidad; por lo tanto, los fabricantes de cuchillos intentan encontrar el equilibrio adecuado entre estas propiedades, especialmente al buscar el punto óptimo entre la duración del filo y la fragilidad.
Por lo tanto, al elegir un cuchillo, es importante tener en cuenta su finalidad y sus propiedades, incluida la dureza. Aunque el HRC es indicativo de la calidad del material, no debería ser el criterio principal al elegir un cuchillo de cocina. Los distintos aceros tienen sus propios intervalos óptimos de propiedades y uso, por lo que, además del filo, también debes fijarte en las propiedades individuales del acero en relación con la función principal que tendrá tu cuchillo.
La tabla siguiente muestra todas las propiedades de las herramientas de corte según la escala HRC
HRC: PROPIEDADES DE LAS HERRAMIENTAS DE CORTE52-54 HRC 56-58 HRC |
