Metallurgia Giapponese

[teo.m 1]

dovrebbe essere la cementazione. anch'io non so nella pratica come viene fatta e son curioso di come si fa...

 

La cementazione e' un trattamento termico che da' caratteristiche particolari agli acciai legati,o al carbonio,ha effetti sulla struttura del metallo non sulla sua composizione specialmente non influisce sul tenore di carbonio.

Ciao matteo.

[teo.m 1]

quando fucino tengo ben immerso il pezzo nelle brace, spostato rispetto alla feritoia del ventilatore, per non essere investito dal flusso d'aria.

poi, quando si martella, sicuramente una parte di C se ne va come CO2, ma pure una parte di ferro se ne va come calamina.

cospargere con la broda di argilla il pezzo a ogni calda, limita le perdite di tutte e due.

 

Penso che nel tuo metodo non ci sia niente di sbagliato, il fatto che si crei ossido superficiale,calamina e giusto,basta stare attenti a non battere queste scorie dentro al lavoro che stai facendo,per questo basta raschiare il pezzo prima di cominciare a usare il martello.(ma questo lo sai di gia' sicuramente...)

Riguardo alla perdita di carbonio durante la forgia penso sia ininfluente ,visto che e' normale lavorare il pezzo sovradimensionato rispetto alla dimensione che ti serve alla fine,quindi il metallo decarburato,viene comunque asportato e ti rimane il materiale che avevi scelto di usare all'inizio.

In un pezzo di acciaio lasciato in forgia anche per lungo tempo,la decarburazione superficiale e di millesimi di millimetro,quindi non e' un problema.basta tenerne conto.

Ciao.

[Snoopy 0]

Scusate se mi intrometto ma ho eltto diverse inesattezze.

 

La cementazione aumenta la percentuale di carbonio della superficie del'acciaio.

 

La cementazione viene eseguita tenendo l'acciaio a contatto con sostanze che sviluppino alte quantità di monossido di carbonio (CO).

 

La reazione di carburazione dell'acciaio ad opera del monossido di carbonio è 2CO che danno C(s) + CO2.

 

Ovviamente perchè questo avvenga l'acciaio deve esere portato ad una tepratura tale perchè assuma struttura austenitica (quindi al di sopra di AC3 per gli acciai ipoeutettoidi, che sono quelli per cui si esegue la cementazione).

 

La profondita di cementazione e la percentuale di carbonio aggiunta varia in base alla sostanza cementante, dalla temperatura, dalla composizione dell'acciaio e dal tempo di mantenimento.

 

In genere la cementazione è favorita dagli elementi formatori di carburi (W, Mo, V, Cr, mentre è ostacolata dagli elementi che formano soluzione solida nel ferro gamma, come nichel, alluminio, silicio, ecc.

 

La decarburazione invece avviene quando l'atmosfera attorno al pezzo da faorgiare o da temprare è ricca di anidride carboniica.

 

Avviene infatti la reazione inversa a quella descritta per la decarburazione CO2 + C(s) che da 2 CO.

 

I forni ad atmosfera controllata permettono di regolare il rapporto tra CO e CO2 ed ottenere quindi un atmosfera neutra, un atmosfera ossidante (ricca di CO2) o riducente (ricca di CO).

 

Per ogni acciaio esistono grafici che, a seconda della tempratura di austenizzazione, indicano il rapporto tra CO e CO2 peril quale non avviene ne decarburazione ne carburazione dell'acciaio.

 

La profondità di decarburazione dipende dal tipo di acciaio, dalla tempratura e dal tempo di mantenimento (in forgia anche dal tipo di fiamma utilizzata). Sto facendo in questi giorni delle prove di durezza Rockwell su provini decarburati. Si tratta di acciai da utensili altolegati ad alto tenore di carbonio e acciai inossidabili martensitici (quindi più sensibili ai fenomeni di decarburazione rispetto ad acciai al carbonio bassolegati), ma comunque la decarburazione può essere profonda anche alcuni millimetri, quindi bisogna sempre prendere le dovute precauzioni.

 

Lo strato nero che c'è sopra l'acciaio quando si tempra non è carbonio, è ossido di ferro.

 

Tanto più spesso sarà questo strato tanto minore sarà la sua aderenza all'acciaio.

 

Lo spegnimento non "blocca il carbonio che scappa dall'acciaio in sperficie". Blocca quello in soluzione nella cella del ferro gamma, CFC, che per un movimento a scatto diventa CCC. Questo porta alla formazione della famosa martensite (ovviamente se lo spegnimento è sufficientemente veloce).

 

Qualche informazione sulla cementazione

 

http://www.geocities.com/MotorCity/1905/tratta.htm

 

http://www.citttrattamenti.it/servizi/cementazione.htm

 

http://bellquel.bo.cnr.it/attivita/meccanica/carbo.html

 

Scrivendo si Google "cementazione" si trovano quante informazioni si vogliono.

 

Ciao.

[syzygy 0]

ok perfetto!

immaginavo di aver scritto qualche cavolata,era evidentemente una mia convinzione,chiedo scusa se ho riportato informazioni sbagliate.

ma lo strato nero è solamente ossido di ferro?

 

Poi sarei molto interessato agli esiti dei tuoi esperimenti sui provini decarburati di inossidabili martensitici.

 

Sto per provare a temprare del k100 senza il foglio di acciaio austennitico e sarei curioso di sapere se questa cosa è fattibile...il k100 ha il 2% di carbonio anche se si decarbura un poco in lega dovrebbe comunque rimanerne abbastanza.

Ti sarei grato se mi informassi sulla durezza che riesci ad ottenere.

Per evitare di andare OT(oltre..) potresti mandarmi un PM?

grazie

[Snoopy 0]

ok perfetto!

immaginavo di aver scritto qualche cavolata,era evidentemente una mia convinzione,chiedo scusa se ho riportato informazioni sbagliate.

ma lo strato nero è solamente ossido di ferro?

 

Poi sarei molto interessato agli esiti dei tuoi esperimenti sui provini decarburati di inossidabili martensitici.

 

Sto per provare a temprare del k100 senza il foglio di acciaio austennitico e sarei curioso di sapere se questa cosa è fattibile...il k100 ha il 2% di carbonio anche se si decarbura un poco in lega dovrebbe comunque rimanerne abbastanza.

Ti sarei grato se mi informassi sulla durezza che riesci ad ottenere.

Per evitare di andare OT(oltre..) potresti mandarmi un PM?

grazie

 

Lo stratio nero è ossido ma, a seconda del liquido di spegnimento utilizzato, può essere formato anche da incrostazioni lasciate dal liquido di spegnimento.

 

Gli acciai che sto testando hanno molto meno carbonio rispetto al K100 ma comunque la decarburazione, senza usare l'iconel, è risultata decisamente profonda ed estesa.

 

Le durezze registrate sulla superifice erano di quasi 20 Hrc in meno di quelle preventivate.

 

Ciao.

[syzygy 0]

quindi secondo te non ne vale la pena...

[Kentozazen 44]

Una domanda.

Leggo che la cementazione si può utilizzare per effettuate un arricchimento del carbonio nello strato superficiale dellla lega, questo per renderlo più duro ovviamente.

Mi domando, questo aumento di durezza superficiale in quanto consiste in spessore?

Lavorando dunque con pietre abrasive sulla superficie che profondità dovrei raggiungere per non rilevare più gli effetti della cementazione?

Modificato: 16 novembre 2008 da Kentozazen

[Snoopy 0]

Una domanda.

Leggo che la cementazione si può utilizzare per effettuate un arricchimento del carbonio nello strato superficiale dellla lega, questo per renderlo più duro ovviamente.

Mi domando, questo aumento di durezza superficiale in quanto consiste in spessore?

Lavorando dunque con pietre abrasive sulla superficie che profondità dovrei raggiungere per non rilevare più gli effetti della cementazione?

 

Come scritto precedentemente la profondità di decarburazione varia in base all'acciaio usato, alla tempratura di esercizio, al tempo di mantenimento e alla sostanza usata per carburare l'acciaio.

 

Bisogna tenere presente che comunque il tenore di carbonio tende comunque a diminuire andando dalla superficie verso il cuore (con la cementazione).

 

In pratica, l'andamento del tenore di carbonio in funzione dello spossere del provino (andando dalla superificie verso il cuore) descrive una curva e dipende dai fattori precedentemente elencati.

 

Se si parla di acciai cementati temprati allora si tende a osservare lo spessore efficace di indurimento e la profondità totale, ma credo che sia poco utile nel caso dei nihonto.

 

Ciao.

[Snoopy 0]

quindi secondo te non ne vale la pena...

 

Temprare acciai ad alto tenore di cromo, come il K100, senza usare le dovute precauzioni per quanto riguarda la decarburazione è sconsigliabile.

 

Gli acciai che ho "testato" io però hanno un tenore di carbonio dello 0,7%-0,9% circa, quindi con la decarburazione la durezza cade rapidamente.

 

Il K100 ha molto più C invece. E' sempre bene cercare di evitare, per quanto possibile, fenomeni di decarburazione.

 

Ciao.

[syzygy 0]

in generale,anche nel mondo dei coltelli,la cementazione,che io sappia, non è mai stata adottata.

 

ma gli effetti deleteri della dacarburazione si limitano alla diminuzione del carbonio oppure sono dannosi per la struttura molecolare interna dell'acciaio?

 

ho cercato una risposta a questa domanda un po ovunque,ma non l'ho trovata.

 

grazie

[Snoopy 0]

in generale,anche nel mondo dei coltelli,la cementazione,che io sappia, non è mai stata adottata.

 

ma gli effetti deleteri della dacarburazione si limitano alla diminuzione del carbonio oppure sono dannosi per la struttura molecolare interna dell'acciaio?

 

ho cercato una risposta a questa domanda un po ovunque,ma non l'ho trovata.

 

grazie

 

 

La decarburazione toglie carbonio dall'acciaio. Dalla superficie e via via sempre più in profondità.

 

La struttura dell'acciaio non è ifluenzata direttamente, ma se nello strato suprficiale l'acciaio passa dallo 0,8% di C allo 0,5% di C (per un acciaio bassolegato) la superficie dell'acciaio avrà comportamento ipoeutettoide, mentre la parte non decarburata avrà comportamento da ipereutettoide.

 

Inoltre il carbonio, oltre a determinare il tenore di carburi indisciolti presenti ad una detrminata tempratura, influisce sulla durezza dell'acciaio, sulla duttilità, tebnacità e sui limiti Re e Rm.

 

 

Ciao.

[syzygy 0]

potrebbe aiutare quindi lasciare un buon spessore sul filo della lama e agire dopo la tempra per l'affilatura... in modo da avere un ipereutettoide sul tagliente.

[andrea1 0]

Penso che nel tuo metodo non ci sia niente di sbagliato, il fatto che si crei ossido superficiale,calamina e giusto,basta stare attenti a non battere queste scorie dentro al lavoro che stai facendo,per questo basta raschiare il pezzo prima di cominciare a usare il martello.(ma questo lo sai di gia' sicuramente...)

spazzolona metallica, raschietto e scopino sono sempre a portata di mano, memore dei primi lavori con le profonde irregolarità da spianare causa le lamelle di calamina.

mi pare che col carbone di legna si formi meno calamina (e forse di riflesso meno perdite di C), ma avendo una fucina piccola e ventilatore piccolo, sono costretto a usare il koke, che è più calorico

 

riguardo alla perdita di carbonio durante la forgia penso sia ininfluente ,visto che e' normale lavorare il pezzo sovradimensionato rispetto alla dimensione che ti serve alla fine,quindi il metallo decarburato,viene comunque asportato e ti rimane il materiale che avevi scelto di usare all'inizio.

In un pezzo di acciaio lasciato in forgia anche per lungo tempo,la decarburazione superficiale e di millesimi di millimetro,quindi non e' un problema.basta tenerne conto.

Ciao.

lasciare un pezzo incustodito nella forgia è sempre sconsigliabile, alla forgia bisogna essere organizzati da scaldare velocemente e sagomare velocemente, mantenendo sempre il pezzo nel colore giusto. così la martellatura è efficace e il ri-riscaldamento è breve.

se si lavora bene, penso che il bilancio del C, anche nello strato superficiale, non sia significativamente inferiore a quello del materiale di partenza. perchè, all'inevitabile perdita di C superficiale, corrisponde una perdita di metallo superficiale (calamina).

[Simone Di Franco 54]

Ragazzi scusate, ma stiamo facendo un pò troppa confusione. Vi pregherei di rimanere centrati sul tema.

 

 

 

per rientrare nel tema centrale cito un pò i quesiti inziali di Sizigy e cerco di chiarire un pò:

 

 

 

Leggendo ho capito che l'acciaio utilizzato è quello da tatara il Tamahagane,questo acciaio è unico nella composizione della spada,poi il tosho opera sul metallo per ottenere diverse percentuali di carbonio in lega,in modo da formare tre tipi(generalmente) di acciaio uno morbido uno duro e uno medio che poi vengono "uniti" con le diverse tecniche san-mai....

 

dunque, innanzitutto i metalli strettamente necessari sono solo due, ma esistono molti forgiatori che utilizzavano tecniche più complesse con molti altri tipi di acciai, fondendone anche 5 o sei diversi.

 

Parliamo quindi adesso solo di metallo esterno e interno.

 

il tamahagane di partenza viene steso come una lastra e spezzettato in piccole lastrine della dimensione di un francobollo.

Il forgiatore, secondo la sua abilità ed esperienza li esamina ad occhio e sceglie quali sono più ricchi di carbonio e quali meno, destinando le varie qualità al metallo interno o esterno.

 

Specifichiamo un paio di altre cose:

• sopra una certa percentuale di C (circa il 6% mi pare) la lega ferro-carbonio è ghisa, quindi struttura poco compatta e durezza elevata.
  
• sotto il 6 e fino al 1.2 /1.8 % (correggetemi vi prego) il metallo è l'acciaio con le migliori caratteristiche di duttilità e di resistenza. - è il tipo di acciaio che va bene per la parte interna della spada.
  
• sotto l' 1.2% ( o era lo 0.8 ??) l'acciaio perde duttilità e resistenza ma diventa estremamente duro. Inoltre è possibile temprarlo più facilmente a livello martensitico. Eì ovviamente il miglior tipo di acciaio per l'esterno della nostra spada.
  

 

 

 

 

Mi chiedevo se per la riduzione del carbonio in lega si usasse sfruttare la decarburazione che ha normalmente l'acciaio al carbonio,ovvero la tendenza che ha il carbonio a legarsi con l'ossigeno dopo averlo scaldato,in questo modo mantenedo il pezzo per un tempo piuttosto elevato in forgia e continuando a battere il pezzo (per eliminare lo strato di carbonio che si forma) e a scaldarlo si dovrebbe avere come risultato la riduzione del carbonio nella lega(è proprio quello che si cerca di evitare nelle attuali tecniche di forgiatura).

 

è esattamente quello che succede e che viene ricercato.

 

 

Pensando al mio ragionamento però mi è venuta in mente un'altra cosa:

Prendiamo per esempio un sanmai di tipo Kobuse(forse il più frequente) la parte dura esterna(che avvolge la parte più morbida interna)è composta da tantissimi strati (20000) che immagino si sia impiegato molto tempo per realizzarli,di conseguenza mi chiedevo come era possibile ottenere una lega con elevato tenore di carbonio in un acciaio che veniva sottoposto ad una lavorazione piuttosto lunga in forgia tenedo conto della naturale decarburazione.

 

perchè elevato??

come specificavo sopra la quantità di carbonio per il metallo esterno deve diventare molto bassa, quindi questo non è esattamente un problema. Ovviamente sta all'abilità del forgiatore arrivare al punto giusto e farlo in modo uniforme.

il maestro Yoshihara lavora attorno allo 0,7% di carbonio se non ricordo male, comunque è scritto nel suo libro.

 

il metallo interno invece viene lavorato molto meno, quindi la decarburazione è minore. di nuovo, se non ricordo male siamo oltre l'1.2 %

 

 

 

 

La cementazione:

 

Questo è un punto su cui ho pensato molto e del quale ho parlato con alcuni metallurgisti di rilievo... senza venirne molto a capo in realtà prima di parlarne al maestro Yoshindo

 

Ma prima di tutto spieghiamo:

La cementazione è un trattamento termico utilizzato sui metalli per indurire la parte esterna, in pratica si riscalda il metallo e si mette in un letto di sabbia speciale mista a vari elementi.

E' necessario quindi che il metallo incandescente venga a contatto con un altro materiale.

 

La mia idea, suggerita appunto da un metallurgista (che però non aveva mai visto una nihonto in vita sua...) era appunto che lo tsuchioki presente sulla lama contribuisse a una sorta di cementazione nel momento in cui il metallo viene arroventato nella forgia, prima di venir temprato nell'acqua.

HO pensato che anche le formazioni della hada e alcuni hataraki potessero dipendere da questo trattamento.

Poi in realtà il maestro Yoshindo mi ha chiarito alcune cose:

innanzitutto la cementazione ha bisogno di tempo e in così poco tempo (neanche un minuto) lo strato interessato sarebbe veramente superficiale e verrebbe via in politura.

in secondo luogo la tempra cambia drasticamente la composizione fisica del metallo, la forma delle molecole e quindi ha poco senso parlare di cementazione.

[andrea1 0]

.....

Specifichiamo un paio di altre cose:

• sopra una certa percentuale di C (circa il 6% mi pare) la lega ferro-carbonio è ghisa, quindi struttura poco compatta e durezza elevata.
  

no, sopra il 2-2.5% di C è ghisa, fino al 6-6,5% e non oltre

 

• sotto il 6 e fino al 1.2 /1.8 % (correggetemi vi prego) il metallo è l'acciaio con le migliori caratteristiche di duttilità e di resistenza. - è il tipo di acciaio che va bene per la parte interna della spada.
  
• sotto l' 1.2% ( o era lo 0.8 ??) l'acciaio perde duttilità e resistenza ma diventa estremamente duro. Inoltre è possibile temprarlo più facilmente a livello martensitico. Eì ovviamente il miglior tipo di acciaio per l'esterno della nostra spada.

• non sotto il 6%, ma sotto l'1,8, è l'acciaio tradizionale per taglienti.
  
• e sulla seconda puntualizzazione, che è meglio un acciaio con meno l'1,2 (o 0,8%) di C, m'interesserebbe approfondire, perchè mi contraddice l'idea che mi son fatto (che sono migliori per i taglienti gli acciai ipereutettoidi, che sono quelli con C > di 1,2%)
  

perchè elevato??

come specificavo sopra la quantità di carbonio per il metallo esterno deve diventare molto bassa, quindi questo non è esattamente un problema. Ovviamente sta all'abilità del forgiatore arrivare al punto giusto e farlo in modo uniforme.

il maestro Yoshihara lavora attorno allo 0,7% di carbonio se non ricordo male, comunque è scritto nel suo libro.

 

il metallo interno invece viene lavorato molto meno, quindi la decarburazione è minore. di nuovo, se non ricordo male siamo oltre l'1.2 %

è il contrario di quello che mi aspettavo

 

La cementazione:

 

Questo è un punto su cui ho pensato molto e del quale ho parlato con alcuni metallurgisti di rilievo... senza venirne molto a capo in realtà prima di parlarne al maestro Yoshindo

 

Ma prima di tutto spieghiamo:

La cementazione è un trattamento termico utilizzato sui metalli per indurire la parte esterna, in pratica si riscalda il metallo e si mette in un letto di sabbia speciale mista a vari elementi.

E' necessario quindi che il metallo incandescente venga a contatto con un altro materiale.

 

La mia idea, suggerita appunto da un metallurgista (che però non aveva mai visto una nihonto in vita sua...) era appunto che lo tsuchioki presente sulla lama contribuisse a una sorta di cementazione nel momento in cui il metallo viene arroventato nella forgia, prima di venir temprato nell'acqua.

HO pensato che anche le formazioni della hada e alcuni hataraki potessero dipendere da questo trattamento.

Poi in realtà il maestro Yoshindo mi ha chiarito alcune cose:

innanzitutto la cementazione ha bisogno di tempo e in così poco tempo (neanche un minuto) lo strato interessato sarebbe veramente superficiale e verrebbe via in politura.

in secondo luogo la tempra cambia drasticamente la composizione fisica del metallo, la forma delle molecole e quindi ha poco senso parlare di cementazione.

su questo concordo, la "pastina" applicata per la tempra, non è suff. per dare significativa cessione di C al metallo.

ci vuole temperatura più alta (calor giallo chiaro) e tempi prolungati (almeno mezzora) in presenza di CO, condizioni molto lontane al riscaldamento che si fa per la tempera.

[andrea1 0]

Scusate se mi intrometto ma ho eltto diverse inesattezze.

 

La cementazione aumenta la percentuale di carbonio della superficie del'acciaio.

 

La cementazione viene eseguita tenendo l'acciaio a contatto con sostanze che sviluppino alte quantità di monossido di carbonio (CO).

 

La reazione di carburazione dell'acciaio ad opera del monossido di carbonio è 2CO che danno C(s) + CO2.

 

Ovviamente perchè questo avvenga l'acciaio deve esere portato ad una tepratura tale perchè assuma struttura austenitica (quindi al di sopra di AC3 per gli acciai ipoeutettoidi, che sono quelli per cui si esegue la cementazione).

 

La profondita di cementazione e la percentuale di carbonio aggiunta varia in base alla sostanza cementante, dalla temperatura, dalla composizione dell'acciaio e dal tempo di mantenimento.

 

In genere la cementazione è favorita dagli elementi formatori di carburi (W, Mo, V, Cr, mentre è ostacolata dagli elementi che formano soluzione solida nel ferro gamma, come nichel, alluminio, silicio, ecc.

 

La decarburazione invece avviene quando l'atmosfera attorno al pezzo da faorgiare o da temprare è ricca di anidride carboniica.

 

Avviene infatti la reazione inversa a quella descritta per la decarburazione CO2 + C(s) che da 2 CO.

 

I forni ad atmosfera controllata permettono di regolare il rapporto tra CO e CO2 ed ottenere quindi un atmosfera neutra, un atmosfera ossidante (ricca di CO2) o riducente (ricca di CO).

 

Per ogni acciaio esistono grafici che, a seconda della tempratura di austenizzazione, indicano il rapporto tra CO e CO2 peril quale non avviene ne decarburazione ne carburazione dell'acciaio.

 

La profondità di decarburazione dipende dal tipo di acciaio, dalla tempratura e dal tempo di mantenimento (in forgia anche dal tipo di fiamma utilizzata). Sto facendo in questi giorni delle prove di durezza Rockwell su provini decarburati. Si tratta di acciai da utensili altolegati ad alto tenore di carbonio e acciai inossidabili martensitici (quindi più sensibili ai fenomeni di decarburazione rispetto ad acciai al carbonio bassolegati), ma comunque la decarburazione può essere profonda anche alcuni millimetri, quindi bisogna sempre prendere le dovute precauzioni.

 

Lo strato nero che c'è sopra l'acciaio quando si tempra non è carbonio, è ossido di ferro.

 

Tanto più spesso sarà questo strato tanto minore sarà la sua aderenza all'acciaio.

 

Lo spegnimento non "blocca il carbonio che scappa dall'acciaio in sperficie". Blocca quello in soluzione nella cella del ferro gamma, CFC, che per un movimento a scatto diventa CCC. Questo porta alla formazione della famosa martensite (ovviamente se lo spegnimento è sufficientemente veloce).

 

Qualche informazione sulla cementazione

 

http://www.geocities.com/MotorCity/1905/tratta.htm

 

http://www.citttrattamenti.it/servizi/cementazione.htm

 

http://bellquel.bo.cnr.it/attivita/meccanica/carbo.html

 

Scrivendo si Google "cementazione" si trovano quante informazioni si vogliono.

 

Ciao.

complimenti e grazie per le precise informazioni

[Snoopy 0]

Chiariamo qualchwe altro punto un po' confuso.

 

Gli acciai si dividono in :

 

- ipoeutettoidi. Con un tenore di caronio inferiore allo 0,77%

 

-eutettoidi. Con un tenore di C pari allo 0,77% (per alcuni testi 0,8%)

 

- Iper eutettoidi. Con un tenore compreso tra lo 0,77 e il 2,1%.

 

Oltre il 2,1% di carbonio, sino al 6,69% si parla di ghise. L'austenite, può tenere in soluzione al massimo il 2,1% di carbonio a 1147°C (o 0,77% di C a 723°C, tempratura eutettoide. Da tale temperatura sino a 1147°C, tempratura dell'eutettico, il tenore di carbonio che il ferro gamma può tenere in soluzione aumenta gradualmente ed è indicato dal diagramma di stato Fe-C).

 

Il carbonio aumenta i limiti Re e Rm (limite elastico e di rottura) ma diminuisce la tenacità, l'allungamento % e la duttilità.

 

Quando si tempra l'acciaio aumenta la durezza (Re, Rm e diminuisce duttilità, A% e tenacità, anche se la tenacità poi può avere un andamento non costante, per certi acciai).

 

La durezza dopo lo spegnimento di un acciaio aumenta sino allo 0,8% di C. Oltre tale tenore di carbonio la durezza dopo lo spegnimento tende a diminuire perchè aumenta la quantità di austenite residua dopo lo spegnimento.

 

In questo caso però la percentuale di carbonio citata indica il carbonio in soluzione nel ferro gamma.

 

Tra un acciaio con lo 0,8% di C e uno con l'1,2% di C, temprati con gli stessi parametri (stessa T di austenizzazione, tempo di mantenimento, liquido di spegnimento, tempo, temperatura e numero di rinvenimenti) quello con l'1,2% di C avrà una maggiore tenuta del filo e durezza, perchè avrà un tenore di cementite maggiore e la quantità di carbonio nella cella martensitica sarà la stessa (perchè sono entrambi acciai ipereutettoidi e la T di austenizzazione abbiamo detto che è la stessa), sarà più resistente ma avrà una tenacità inferiore.

 

Quindi, un acciaio con l'1,8% di C avrà una minore tenacità, duttilità ma una migliore tenuta del filo rispetto ad un acciaio con l'1,2% di C (sempre a parità di parametri di tempra e altri elementi di lega).

 

C'è da dire però che qualsiasi acciaio contiene quantità variabili di altri elementi di lega (Si, Mn ed eventualmente picole percentuali di impurità come Pb o S) che comunque variano il diagramma d stato Fe-C.

 

La tempratura di austenizzazione, per gli acciai ipereutettoidi, influisce sul tenore di carburi indisciolti presenti all'austenizzazione e quaindi dopo lo spegnimento. Ciò influisce sul tenore di carbonio (ed eventaulmente altri elementi di lega formatori di carburi) in soluzione nel ferro gamma, fattore che influenza la durezza della cella martensitca, la quantità di austenite residua dopo lo spegnimento e la temprabilità dell'acciaio.

 

La cementazione è un trattamento termochimico di diffusione.

 

La tempra non cambia "la forma delle molecole". Non si parla di molecole ma di struttura cristallina dell'acciaio.

 

La cementazione, proprio perchè cambia la percentuale dell'acciaio, cambia il comportamento dell'acciaio, la quantità di carburi indisciolti presenti al'austenizzazione e la temprabilità dell'acciaio, per lo meno nello strato cementato.

 

Comunque si, per la cementazione servono tempi lunghi, da una a tre ore, e più alta è la tempratura di esercizio (che deve comunque essere superiore al Ac3) più veloce sarà la cementazione.

 

YamaArashi ha scritto : "come specificavo sopra la quantità di carbonio per il metallo esterno deve diventare molto bassa, quindi questo non è esattamente un problema. Ovviamente sta all'abilità del forgiatore arrivare al punto giusto e farlo in modo uniforme.

il maestro Yoshihara lavora attorno allo 0,7% di carbonio se non ricordo male, comunque è scritto nel suo libro.

 

il metallo interno invece viene lavorato molto meno, quindi la decarburazione è minore. di nuovo, se non ricordo male siamo oltre l'1.2 %"

 

Non caspco che senso abbia avere un nucleo a più alto tenore di carbonio rispetto all'esterno.

 

Di solito si fa il contrario, ovvero cuore in acciaio a medio o basso tenore di C e tagliente ad alto tenore di C, per unire una elevata tenacità ed alta tenuta del filo.

 

 

 

Ciao.

[syzygy 0]

Ragazzi scusate, ma stiamo facendo un pò troppa confusione. Vi pregherei di rimanere centrati sul tema.

 

 

 

per rientrare nel tema centrale cito un pò i quesiti inziali di Sizigy e cerco di chiarire un pò:

 

 

 

 

 

dunque, innanzitutto i metalli strettamente necessari sono solo due, ma esistono molti forgiatori che utilizzavano tecniche più complesse con molti altri tipi di acciai, fondendone anche 5 o sei diversi.

 

Parliamo quindi adesso solo di metallo esterno e interno.

 

il tamahagane di partenza viene steso come una lastra e spezzettato in piccole lastrine della dimensione di un francobollo.

Il forgiatore, secondo la sua abilità ed esperienza li esamina ad occhio e sceglie quali sono più ricchi di carbonio e quali meno, destinando le varie qualità al metallo interno o esterno.

 

Specifichiamo un paio di altre cose:

• sopra una certa percentuale di C (circa il 6% mi pare) la lega ferro-carbonio è ghisa, quindi struttura poco compatta e durezza elevata.
  
• sotto il 6 e fino al 1.2 /1.8 % (correggetemi vi prego) il metallo è l'acciaio con le migliori caratteristiche di duttilità e di resistenza. - è il tipo di acciaio che va bene per la parte interna della spada.
  
• sotto l' 1.2% ( o era lo 0.8 ??) l'acciaio perde duttilità e resistenza ma diventa estremamente duro. Inoltre è possibile temprarlo più facilmente a livello martensitico. Eì ovviamente il miglior tipo di acciaio per l'esterno della nostra spada.
  

 

 

 

 

 

è esattamente quello che succede e che viene ricercato.

 

 

 

 

perchè elevato??

come specificavo sopra la quantità di carbonio per il metallo esterno deve diventare molto bassa, quindi questo non è esattamente un problema. Ovviamente sta all'abilità del forgiatore arrivare al punto giusto e farlo in modo uniforme.

il maestro Yoshihara lavora attorno allo 0,7% di carbonio se non ricordo male, comunque è scritto nel suo libro.

 

il metallo interno invece viene lavorato molto meno, quindi la decarburazione è minore. di nuovo, se non ricordo male siamo oltre l'1.2 %

 

 

 

 

La cementazione:

 

Questo è un punto su cui ho pensato molto e del quale ho parlato con alcuni metallurgisti di rilievo... senza venirne molto a capo in realtà prima di parlarne al maestro Yoshindo

 

Ma prima di tutto spieghiamo:

La cementazione è un trattamento termico utilizzato sui metalli per indurire la parte esterna, in pratica si riscalda il metallo e si mette in un letto di sabbia speciale mista a vari elementi.

E' necessario quindi che il metallo incandescente venga a contatto con un altro materiale.

 

La mia idea, suggerita appunto da un metallurgista (che però non aveva mai visto una nihonto in vita sua...) era appunto che lo tsuchioki presente sulla lama contribuisse a una sorta di cementazione nel momento in cui il metallo viene arroventato nella forgia, prima di venir temprato nell'acqua.

HO pensato che anche le formazioni della hada e alcuni hataraki potessero dipendere da questo trattamento.

Poi in realtà il maestro Yoshindo mi ha chiarito alcune cose:

innanzitutto la cementazione ha bisogno di tempo e in così poco tempo (neanche un minuto) lo strato interessato sarebbe veramente superficiale e verrebbe via in politura.

in secondo luogo la tempra cambia drasticamente la composizione fisica del metallo, la forma delle molecole e quindi ha poco senso parlare di cementazione.

 

 

Le mie idee ora si che sono confuse...

parlo di un sanmai tipo Kobuse

allora non credo che si utilizzi un acciaio ipereutettoide per l'interno e uno ipoeutettoide per l'esterno...

semmai è il contrario..

se la lama deve essere duttile ci vuole "poco carbonio" se la lama deve avere un bel filo ci vuole "tanto carbonio" a grandi linee

sei sicuro di quello che dici?

Esistono magari altri tipi di sanmai con una lamina di acciaio molto duro(centrale) tra due guance di acciaio morbibo(laterale)

ciao grazie