Atunci când aleg tipul de oțel, fierarii au în vedere proprietăți precum durata ascuțitului, ușurința întreținerii și ascuțirii și, nu în ultimul rând, prețul și disponibilitatea oțelului. Toate aceste caracteristici practice sunt indisolubil legate de duritatea oțelului - principala proprietate cu care sunt clasificate oțelurile pentru scule (tacâmuri).
Duritatea este prin definiție rezistența materialului la gofrare sau la deformare plastică (permanentă) localizată. În consecință, înseamnă și rezistență la uzură. Duritatea unui material metalic depinde de compoziția sa chimică și de tratamentul termo-mecanic. Carbonul este elementul chimic care are cel mai mare impact asupra durității oțelului, care este, de asemenea, afectat pozitiv de crom, mangan, vanadiu și molibden. Împreună cu carbonul, acestea din urmă formează compuși noi, extrem de duri, numiți carburi.
|
Legătura dintre duritate și conținutul de carbon este clar vizibilă în exemplul de mai jos: cu cât conținutul de carbon este mai mare, cu atât HRC este mai mare al diferitelor tipuri de oțel alb: |
Măsurarea durității
Există mai multe metode de măsurare a durității care folosesc propriile scale de duritate. Duritatea relativă a oțelului se determină în funcție de aceste scale prin măsurarea adâncimii de penetrare a unui indentor. Un diamant conic este cel mai des folosit și imprimat pe un material, apoi se măsoară adâncimea de penetrare la forța standard. Diferitele scale de duritate folosesc propriile lor combinații de forțe de testare și adâncituri de testare (con, bilă etc.) și sunt adaptate tipului de material testat. În industria tacâmurilor, cântarul cel mai des folosit este cântarul Rockwell (HRC).
➨ Duritatea cuțitelor solide de bucătărie începe de la 56 HRC, dar astfel de lame își pierd rapid tăișul și sunt mai greu de ascuțit. Cu toate acestea, sunt mai dure și mai ductile.
➨ Duritatea majorității cuțitelor japoneze este între 60 și 62 HRC, ele păstrează muchia mult timp și sunt ușor de ascuțit datorită structurii de oțel. Cu toate acestea, sunt predispuse la rupere și se pot deteriora dacă sunt utilizate incorect.
➨ Oțelurile moderne din metalurgia pulberilor ocupă cel mai mare loc pe scara Rockwell și se laudă cu duritatea în jur de 64 și 68 HRC. Aceste oțeluri sunt rare (și, prin urmare, mai scumpe) și mai greu de prelucrat, dar, atunci când sunt utilizate corect, asigură o claritate incredibilă și de lungă durată. De asemenea, sunt puțin mai sensibile și mai solicitante de ascuțit.
|
Cât de dur este oțelul ZDP-189? ZDP-189 / 66-67 HRC / C= 3% Oțelul ZDP-189 are o compoziție chimică interesantă, deoarece conține până la 3% carbon și 20% crom (și alte elemente de aliaj). Este un oțel sub formă de pulbere care poate atinge până la 70 HRC dacă este tratat termic corect, în timp ce la cuțitele de bucătărie duritatea este de obicei în jur de 66 și 67 HRC. Oțelul ZDP-189 are un conținut extrem de ridicat de carbon, ceea ce este neobișnuit pentru oțelurile pentru scule (fonta are de obicei un conținut ridicat de carbon). Datorită conținutului ridicat de crom, oțelul ZDP-189 trebuie să conțină un procent atât de mare de carbon, astfel încât elementele să se poată transforma în carburi. Carburele afectează duritatea și durata de ascuțire. Principalul avantaj al acestui tip de oțel este că păstrează muchia pentru un timp extrem de lung. Pentru că este foarte greu, nu este la fel de dur și este mai predispus la rupere. Prin urmare, necesită o manipulare blândă pe o suprafață de tăiere adecvată. |
Scale de duritate
➨ Duritate conform Rockwell (HRc - con și HRb - bilă)
Adâncimea de penetrare a unui indentor este măsurată prin încărcarea unei anumite forțe. Se poate folosi fie o minge (HRb) fie un con (HRc). Este o măsurare rapidă și simplă, potrivită în special pentru oțelurile pentru tacâmuri.
➨ Test de duritate Vickers (HV)
Se folosește un indentor de diamant piramidal cu un unghi de 136° și se măsoară forța și suprafața piramidei indentate.
➨ Scara Mohs de duritate minerală
Scara Mohs măsoară duritatea mineralelor și a materialelor sintetice, caracterizând rezistența la zgârieturi a diferitelor minerale prin capacitatea materialului mai dur de a zgâria materialul mai moale. Pe scara Mohs, talcul are o duritate de 1, iar un diamant are o duritate de 10 (conform noii scale, 15).
Cum se măsoară duritatea conform HRC?
Pentru măsurarea durității conform metodei HRC se folosește un dispozitiv special care constă din trei părți principale: o nicovală, un con de diamant și un cadran de măsurare. O probă este plasată pe nicovală și se aplică o sarcină minoră. Cadranul de măsurare este setat la zero și apoi se aplică o sarcină majoră. Adâncimea de penetrare de la data zero este măsurată cu ajutorul unui cadran.
|
HRc ( con ) Un con de diamant cu un unghi de 120° este imprimat pe suprafață prin aplicarea unei forțe de 100 N. Acesta este punctul de plecare pentru măsurare. Se aplică o forță suplimentară de 1400 N până la 1500 N și se lasă pentru un „timp de așteptare” suficient pentru ca indentarea să se oprească. Apoi această sarcină este eliberată și adâncimea de penetrare a conului este măsurată în milimetri la sarcina inițială de 100 N. duritate HRc = 100-500h, unde h este egală cu adâncimea de penetrare în mm. |
Ce înseamnă o valoare mai mare a durității la cuțite?
✅ Valoare mai mare a durității ➨ claritate de lungă durată
✅ Valoare mai mare a durității ➨ lamă mai subțire
❌ Valoare de duritate mai mare ➨ friabilitate mai mare
✅ Pentru cele mai simple instrumente de tăiere poate fi folosit orice oțel, cu condiția ca acesta să dobândească duritate suficientă în combinație cu duritatea în timpul tratamentului termic. O valoare mai mare a durității înseamnă o durată de viață mai lungă a lamei, deoarece cu cât un cuțit rămâne mai mult ascuțit (când este utilizat corect), cu atât trebuie ascuțit mai puțin.
✅ Cel mai mare beneficiu al cuțitelor mai dure este ascuțirea de lungă durată și o lamă subțire. Duritatea de 60+ HRC permite un unghi de ascuțire mai mic și, în consecință, este nevoie de mai puțină forță pentru tăiere.
❌ Dezavantajul cuțitelor dure este că se pot deteriora dacă sunt folosite incorect.
⬌
Din păcate, este imposibil să combinați cele mai mari valori de duritate, rezistență și duritate, prin urmare producătorii de cuțite încearcă să găsească echilibrul potrivit între aceste proprietăți, mai ales când găsesc punctul favorabil dintre durata ascuțitului și fragilitatea.
Atunci când alegeți un cuțit, este deci important să luați în considerare scopul de utilizare și proprietățile acestuia, inclusiv în ceea ce privește duritatea. Chiar dacă HRC este un indicator al calității materialului, nu ar trebui să fie ghidul principal atunci când alegeți un cuțit de bucătărie. Diferitele oțeluri au propriile lor intervale optime de proprietăți și utilizare, așa că, pe lângă ascuțire, ar trebui să vă uitați și la proprietățile individuale ale oțelului în raport cu care va fi scopul principal al cuțitului dumneavoastră.
Tabelul de mai jos prezintă toate proprietățile sculelor de tăiere în funcție de scara HRC 👇
|
HRC: PROPRIETĂȚI ALE SCULLELOR DE TĂȘIERE 52-54 HRC 56-58 HRC |
