Duritatea cuțitelor este măsurată în mod obișnuit pe scara Rockwell și influențează menținerea tăișului, ascuțirea, tenacitatea și geometria lamei. Oțelurile mai moi sunt mai tolerante, dar se tocesc mai repede, în timp ce oțelurile mai dure păstrează mai mult timp un tăiș fin, însă se pot ciobi dacă sunt folosite necorespunzător. Acest ghid explică testarea HRC, intervalele tipice de duritate pentru cuțitele occidentale și japoneze, oțelul ZDP-189 și motivul pentru care duritatea singură nu determină calitatea unui cuțit.
Atunci când aleg tipul de oțel, fierarii iau în considerare proprietăți precum durata menținerii tăișului, 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 în funcție de care sunt clasificate oțelurile pentru unelte (tacâmuri).
Prin definiție, duritatea este rezistența materialului la imprimare sau la deformare plastică localizată (permanentă). Prin urmare, înseamnă și rezistență la uzură. Duritatea unui material metalic depinde de compoziția sa chimică și de tratamentul termomecanic. Carbonul este elementul chimic care are cel mai mare impact asupra durității oțelului, aceasta fiind influențată pozitiv și de crom, mangan, vanadiu și molibden. Împreună cu carbonul, aceste elemente 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 este mai mare și valoarea HRC a diferitelor tipuri de oțel alb:
|
Măsurarea durității
Există mai multe metode de măsurare a durității, care folosesc propriile scări de duritate. Duritatea relativă a oțelului este determinată conform acestor scări prin măsurarea adâncimii de pătrundere a unui penetrator. Cel mai des se folosește un con de diamant, apăsat pe material, după care se măsoară adâncimea de pătrundere la o forță standard. Diferitele scări de duritate folosesc propriile combinații de forțe de testare și amprente de testare (con, bilă etc.) și sunt adaptate tipului de material testat. În industria tacâmurilor, cea mai utilizată este scara Rockwell (HRC).
→ Duritatea cuțitelor de bucătărie solide începe de la 56 HRC, însă astfel de lame își pierd rapid tăișul și sunt mai greu de reascuțit. Totuși, sunt mai rezistente și mai ductile.
→ Duritatea majorității cuțitelor japoneze este cuprinsă între 60 și 62 HRC; acestea își păstrează tăișul mult timp și sunt ușor de reascuțit datorită structurii oțelului. Cu toate acestea, sunt predispuse la rupere și se pot deteriora dacă sunt utilizate incorect.
→ Oțelurile moderne obținute prin metalurgia pulberilor ocupă primele poziții pe scara Rockwell și se mândresc cu o duritate de aproximativ 64-68 HRC. Aceste oțeluri sunt rare (și, prin urmare, mai scumpe) și mai dificil de prelucrat, dar, atunci când sunt utilizate corect, asigură o ascuțime incredibilă și de lungă durată. De asemenea, sunt puțin mai sensibile și mai pretențioase la ascuțire.
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 (precum și alte elemente de aliere). Este un oțel obținut prin metalurgia pulberilor, care poate atinge până la 70 HRC dacă este tratat termic corect, în timp ce, în cazul cuțitelor de bucătărie, duritatea este de obicei în jurul valorilor de 66 și 67 HRC. Oțelul ZDP-189 are un conținut extrem de ridicat de carbon, neobișnuit pentru oțelurile de 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, încât elementele să se poată transforma în carburi. Carb urile influențează duritatea și durata menținerii ascuțimii. Principalul avantaj al acestui tip de oțel este că își păstrează tăișul pentru un timp extrem de îndelungat. Deoarece este foarte dur, nu este la fel de tenace și este mai predispus la rupere. Prin urmare, necesită o manipulare atentă pe o suprafață de tăiere adecvată. |
Scale de duritate
Duritatea conform metodei Rockwell (HRc - con și HRb - bilă)
Se măsoară adâncimea de penetrare a unui penetrator prin aplicarea unei anumite forțe. Se poate utiliza fie o bilă (HRb), fie un con (HRc). Este o măsurătoare rapidă și simplă, potrivită în special pentru oțelurile de tacâmuri.
Testul de duritate Vickers (HV)
Se utilizează un penetrator piramidal din diamant, cu un unghi de 136°, iar forța și suprafața piramidei imprimate sunt măsurate.
Scara Mohs a durității mineralelor
Scara Mohs măsoară duritatea mineralelor și a materialelor sintetice, caracterizând rezistența la zgâriere a diferitelor minerale prin capacitatea unui material mai dur de a zgâria un material mai moale. Pe scara Mohs, talcul are duritatea 1, iar diamantul are duritatea 10 (conform noii scări, 15).
Cum se măsoară duritatea conform HRC?
Pentru a măsura duritatea conform metodei HRC se utilizează un dispozitiv special, alcătuit din trei componente principale: o nicovală, un con de diamant și un cadran de măsurare. O mostră este așezată pe nicovală și se aplică o sarcină minoră. Cadranul de măsurare este reglat la zero, apoi se aplică o sarcină majoră. Adâncimea de pătrundere față de punctul de referință zero este măsurată cu ajutorul unui cadran.
HRc (con)Un con de diamant cu un unghi de 120° este apăsat pe suprafață prin aplicarea unei forțe de 100 N. Acesta este punctul de pornire pentru măsurare. Se aplică o forță suplimentară de 1400 N până la 1500 N și se menține timp suficient, numit „timp de menținere”, pentru ca adâncirea să se oprească. Apoi această sarcină este eliberată, iar adâncimea de pătrundere a conului este măsurată în milimetri la sarcina inițială de 100 N. Duritatea HRc = 100-500h, unde h este egală cu adâncimea de pătrundere în mm. |
Ce înseamnă o valoare mai mare a durității la cuțite?
De ce contează
Pentru cele mai simple unelte de tăiere poate fi folosit orice tip de oțel, cu condiția să dobândească o duritate suficientă combinată cu tenacitate 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 ascuțit mai mult timp (atunci când este utilizat corect), cu atât trebuie ascuțit mai rar.
Cel mai mare avantaj al cuțitelor mai dure este menținerea îndelungată a tăișului și lama subțire. O duritate de peste 60 HRC permite un unghi de ascuțire mai mic și, în consecință, este necesară o forță mai redusă pentru tăiere.
Compromisul
Dezavantajul cuțitelor dure este că se pot deteriora dacă sunt utilizate incorect.
Din păcate, este imposibil să combini cele mai ridicate valori ale durității, rezistenței și tenacității, prin urmare producătorii de cuțite încearcă să găsească echilibrul potrivit între aceste proprietăți, în special atunci când caută punctul ideal între durata menținerii tăișului și fragilitate.
Prin urmare, atunci când alegeți un cuțit, este important să luați în considerare scopul utilizării și proprietățile acestuia, inclusiv în ceea ce privește duritatea. Chiar dacă HRC indică nivelul calității materialului, nu ar trebui să fie principalul criteriu după care alegeți un cuțit de bucătărie. Diferitele oțeluri au propriile intervale optime ale raportului dintre proprietăți și utilizări, așadar, pe lângă ascuțime, ar trebui să analizați și proprietățile individuale ale oțelului în raport cu scopul principal al cuțitului.
Tabelul de mai jos prezintă toate proprietățile uneltelor tăietoare conform scalei HRC
HRC: PROPRIETĂȚILE UNELTELOR TĂIETOARE52-54 HRC 56-58 HRC |
