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 embossagem 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 cromo, manganês, vanádio e molibdénio. Juntamente com o carbono, estes últimos elementos formam novos compostos extremamente duros chamados carbetos.
|
A ligação entre dureza e teor de carbono é claramente visível no exemplo abaixo: quanto maior o teor de carbono, maior também o HRC dos vários tipos de White Steel: |
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 de acordo com estas escalas medindo a profundidade de penetração de um penetrador. É mais frequentemente usado 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 de teste (cone, bola, etc.) e são adaptadas ao tipo de material a ser testado. Na indústria da cutelaria, a escala mais usada é a escala Rockwell (HRC).
➨ A dureza das facas de cozinha sólidas começa em 56 HRC, mas essas lâminas perdem rapidamente o fio 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. No entanto, são propensas a partir-se e podem ser danificadas se usadas incorretamente.
➨ Os aços modernos de metalurgia do pó alcançam os valores mais altos na escala Rockwell e apresentam durezas entre 64 e 68 HRC. Estes aços são raros (e, portanto, mais caros) e mais difíceis de processar, mas, quando usados corretamente, garantem uma afiação incrível e duradoura. São também um pouco mais sensíveis e exigentes para afiar.
|
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 cromo (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 é geralmente entre 66 e 67 HRC. O aço ZDP-189 tem um teor de carbono extremamente elevado, o que é incomum para aços para ferramentas (o ferro fundido geralmente tem alto teor de carbono). Devido ao alto teor de cromo, o aço ZDP-189 deve conter uma percentagem tão elevada 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)
É usado 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 através da capacidade do material mais duro riscar o mais macio. Na escala de Mohs, o talco tem dureza 1 e o diamante tem dureza 10 (segundo a nova escala, 15).
Como é medida a dureza segundo HRC?
Para medir a dureza segundo o método HRC é usado 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. A profundidade de penetração a partir do zero é medida no mostrador.
|
HRc (cone) Um cone de diamante com um 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 parar. Depois esta carga é libertada e mede-se a profundidade de penetração do cone em milímetros com a carga inicial de 100 N. 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 tenacidade durante o tratamento térmico. Um valor de dureza mais elevado significa uma vida útil mais longa da lâmina, porque quanto mais tempo uma faca se mantiver afiada (quando usada corretamente), menos terá 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, pelo que os fabricantes de facas tentam encontrar o equilíbrio certo entre estas propriedades, especialmente ao encontrar o ponto ideal entre a duração do fio e a fragilidade.
Ao escolher uma faca, é portanto importante considerar o seu propósito de uso 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 da afiação, deve também analisar as propriedades individuais do aço relativamente ao principal propósito da 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 |
