Ao escolher o tipo de aço, os ferreiros consideram propriedades como a duração do fio, facilidade de manutenção e afiação e, por último, mas não menos importante, o preço e a disponibilidade do aço. Todas estas características práticas estão intrinsecamente ligadas à dureza do aço – a principal propriedade pela qual os aços para ferramentas (cutelaria) são classificados.
A dureza é, por definição, a resistência do material à impressão ou deformação plástica localizada (permanente). Consequentemente, significa também resistência ao desgaste. A dureza de um material metálico depende da sua composição química e do tratamento termo-mecânico. O carbono é o elemento químico que tem maior impacto na dureza do aço, que também é positivamente influenciada pelo crómio, manganês, vanádio e molibdénio. Juntamente com o carbono, estes últimos elementos formam novos compostos extremamente duros chamados carbetos.
|
A ligação entre a dureza e o teor de carbono é claramente visível no exemplo abaixo: quanto maior o teor de carbono, maior também o HRC dos vários tipos de Aço Branco: |
Medir a dureza
Existem vários métodos para medir a dureza que utilizam as suas próprias escalas de dureza. A dureza relativa do aço é determinada segundo estas escalas medindo a profundidade de penetração de um penetrador. É mais comum usar um diamante cónico que é pressionado sobre o material, depois mede-se a profundidade de penetração com uma força padrão. Diferentes escalas de dureza empregam as suas próprias combinações de forças de teste e impressões (cone, bola, etc.) e são adaptadas ao tipo de material testado. Na indústria da cutelaria, a escala mais usada é a escala Rockwell (HRC).
➨ A dureza das facas de cozinha maciças começa nos 56 HRC, mas estas lâminas perdem o fio rapidamente e são mais difíceis de afiar. No entanto, são mais resistentes e dúcteis.
➨ A dureza da maioria das facas japonesas situa-se entre 60 e 62 HRC, mantêm o fio durante muito tempo e são fáceis de afiar devido à estrutura do aço. Contudo, são propensas a partir-se e podem ser danificadas se usadas incorretamente.
➨ Os aços modernos de metalurgia do pó alcançam os valores mais elevados na escala Rockwell, com durezas entre 64 e 68 HRC. Estes aços são raros (e, por isso, mais caros) e mais difíceis de trabalhar, mas, quando usados corretamente, garantem uma afiação incrível e duradoura. São também um pouco mais sensíveis e exigentes na afiação.
|
Quão duro é o aço ZDP-189? ZDP-189 / 66-67 HRC / C= 3 % O aço ZDP-189 tem uma composição química interessante, pois contém até 3% de carbono e 20% de crómio (e outros elementos de liga). É um aço em pó que pode atingir até 70 HRC se tratado termicamente corretamente, enquanto nas facas de cozinha a dureza costuma situar-se entre 66 e 67 HRC. O aço ZDP-189 tem um teor de carbono extremamente elevado, o que é invulgar para aços para ferramentas (o ferro fundido normalmente tem alto teor de carbono). Devido ao elevado teor de crómio, o aço ZDP-189 deve conter uma percentagem tão alta de carbono para que os elementos possam transformar-se em carbetos. Os carbetos influenciam a dureza e a duração do fio. A principal vantagem deste tipo de aço é que mantém o fio durante um tempo extremamente longo. Por ser muito duro, não é tão resistente e é mais propenso a partir-se. Por isso, requer um manuseamento cuidadoso numa superfície de corte adequada. |
Escalas de dureza
➨ Dureza segundo Rockwell (HRc - cone e HRb - bola)
A profundidade de penetração de um penetrador é medida aplicando uma certa força. Pode ser usada uma bola (HRb) ou um cone (HRc). É uma medição rápida e simples, especialmente adequada para aços de cutelaria.
➨ Teste de dureza Vickers (HV)
Usa-se um penetrador de diamante piramidal com um ângulo de 136° e mede-se a força e a superfície da pirâmide impressa.
➨ Escala de dureza de Mohs
A escala de Mohs mede a dureza de minerais e materiais sintéticos, caracterizando a resistência ao risco de vários minerais pela capacidade do material mais duro riscar o mais mole. Na escala de Mohs, o talco tem dureza 1 e o diamante tem dureza 10 (segundo a nova escala, 15).
Como se mede a dureza segundo HRC?
Para medir a dureza pelo método HRC usa-se um dispositivo especial que consiste em três partes principais: uma bigorna, um cone de diamante e um mostrador de medição. Uma amostra é colocada na bigorna e aplica-se uma carga menor. O mostrador é ajustado a zero e depois aplica-se uma carga maior. Mede-se a profundidade de penetração a partir do zero no mostrador.
|
HRc (cone) Um cone de diamante com ângulo de 120° é pressionado na superfície aplicando uma força de 100 N. Este é o ponto de partida para a medição. Aplica-se uma força adicional de 1400 N a 1500 N e mantém-se durante um “tempo de permanência” suficiente para a impressão estabilizar. Depois, esta carga é libertada e mede-se a profundidade de penetração do cone em milímetros com a carga inicial de 100 N. A dureza HRc = 100-500h, onde h é a profundidade de penetração em mm. |
O que significa um valor de dureza mais elevado nas facas?
✅ Valor de dureza mais elevado ➨ fio duradouro
✅ Valor de dureza mais elevado ➨ lâmina mais fina
❌ Valor de dureza mais elevado ➨ maior fragilidade
✅ Para as ferramentas de corte mais simples pode ser usado qualquer aço, desde que adquira dureza suficiente em combinação com resistência durante o tratamento térmico. Um valor de dureza mais elevado significa uma vida útil mais longa da lâmina, porque quanto mais tempo uma faca mantém o fio (quando usada corretamente), menos precisa de ser afiada.
✅ A maior vantagem das facas mais duras é a durabilidade do fio e a lâmina fina. Uma dureza de 60+ HRC permite um ângulo de afiação menor e, consequentemente, é necessária menos força para cortar.
❌ A desvantagem das facas duras é que podem ser danificadas se usadas incorretamente.
⬌
Infelizmente, é impossível combinar os valores mais elevados de dureza, resistência e tenacidade, por isso os fabricantes de facas tentam encontrar o equilíbrio certo entre estas propriedades, especialmente ao procurar o ponto ideal entre a duração do fio e a fragilidade.
Ao escolher uma faca, é por isso importante considerar o seu propósito e propriedades, incluindo a dureza. Embora o HRC seja indicativo da qualidade do material, não deve ser o seu principal critério ao escolher uma faca de cozinha. Diferentes aços têm as suas próprias faixas ótimas de propriedades e uso, por isso, além do fio, deve também analisar as propriedades individuais do aço em relação ao principal uso que dará à sua faca.
A tabela abaixo mostra todas as propriedades das ferramentas de corte segundo a escala HRC👇
|
HRC: PROPRIEDADES DAS FERRAMENTAS DE CORTE 52-54 HRC 56-58 HRC |
