Nie O Nioi.

[Budo 0]

Secondo me dobbiamo cercare di capire le strutture molecolari che si formano nel processo di tempra e poi dare il nome a queste strutture.

 

Lasciando raffreddare la lega Ferro-Carbonio in un tempo molto lungo in modo (raffreddamento lento) si rendono stabili le strutture che si vengono a trovare all'interno di esso; quindi lasciando che il carbonio 'migri' per formare la cementite (Fe3C).

Ma se si raffredda in modo più veloce; il carbonio non avendo il tempo necessario di 'emigrare' dalla cella per formare cementite, forma strutture che dipendono dalla stessa velocità di raffreddamento.

 

Quindi a velocità di raffreddamento molto basse cioè con raffreddamenti molto lenti, si svolgono regolarmente processi di diffusione e cioè la migrazione degli atomi di ferro per assumere un nuova

disposizione reticolare, e migrazione degli atomi di carbonio per formare la cementite.

.Il prodotto della trasformazione è quindi perlite (ferrite+cementite).

 

A velocità maggiore di raffreddamento la perlite diventa molto fine a assume il nome di troostite.

A velocità di raffreddamento intermedie: la diffusione del carbonio è ancora possibile e la cementite si

forma ancora. Risulta invece soppressa la diffusione degli atomi di ferro per formare il nuovo reticolo

avviene senza diffusione, ma per una specie di movimento a scatto: questo movimento avviene per scambi

atomici. La struttura che ne risulta si chiama bainite.

 

A velocità di raffreddamento molto elevate; le trasformazioni non sono più possibili; non solo viene

soppressa la diffusione per la trasformazione reticolare, ma anche il carbonio non si può più diffondere per

formare la cementite. Ne consegue che la trasformazione avviene, come nel caso della bainite con

movimento a scatto: gli atomi di carbonio, che non possono migrare, restano imprigionati nel reticolo del

ferro allargandone il reticolo il quale viene distorto e assume una forma tetragonale.

Questa è la natura della martensite, la struttura che si forma appunto con il processo di tempra.

 

Al di sotto di 200°C e fino a 60°C si ha la trasformazione istantanea di una parte di austenite in martensite L'austenite raffreddata al di sotto dei 60°C si trasforma al 100% in martensite

 

Quindi nel processo di tempra la parte che si raffredda piu velocemente (Yakiba) è composta da martensite quasi al 100%.

Il resto della lama che si raffredda a velocità minore è composta da perlite e bainite. Probabilmente la bainite è la sostanza di cui è composto l'habuchi (zona intermedia di raffreddamento)

A questo punto bisogna assegnare i nomi giappone per queste strutture.

Lo yakiba costituito da martensite dovrebbe essere NIE

Lo habuchi è composto da bainite e martensite (NIOI?) (la bainite al contrario della perlite ha una struttura a particelle isolate)

Il resto della lama è in perlite (che ha una struttura lamellare)

 

Lo so che è un casino ma in mente ho uno scema chiaro che non so se sono riuscito a trasmettere. Avrei bisogno di includere dei disegni delle strutture cristalline di ferroe carbonio ma non riesco.

[moro 0]

La cosa si sta complicando oltremodo...a questo punto non avendo io partecipato al corso chiederei ai sensei togishi (se stanno leggendo questa discussione) di esprimere il loro autorevole parere visto che sono stati chiamati in causa piu' volte.

Dopotutto siamo su I.N.T.K...

[Kentozazen 44]

Budo grande , la spiegazione è stata esauriente, mi pare tutto chiaro, interessante anche l'introduzione alla bainite, infatti penso che debba essere tenuta in considerazione, comunque sino ad ora sono rimasto su perlite e martensite per cercare di semplificare il concetto ma credo sia evidente che una struttura come la bainite sia perforza presente nelle linee di transizione. Io ho il disegno del tetredro martensitico, volevo tenerlo per un momento più avanzato ma forse è il caso che ora lo inserisca. Purtroppo non ho modelli di perlite ma solo dello stato austenitico e non so se siano assimilabili comunque inserisco.

adesso dico anche questa così poi vengo preso prorpio per un matto, secondo me è possibile che la formazione di nioi sia dovuta ad un effetto di compressione, la linea di nioi deki , osservatela anche in una gunto ha una superficie ruvida e leggermente rialzata rispetto al pianogenerale della lama, nella fase di raffreddamento lo yakiba si raffredda molto più velocemente del ji dando vita ad una struttura altamente tensionata, lo hi è meno tensionato quindi nella zona di transizione si crea un contrasto di pressioni in cui le molecole martensitiche premono tendendo a dilatarsi mentre quelle perlitiche resistono alla spinta di dilatazione tendendo e restare più chiuse, questa pressione determina la fuoriuscita verso l'esterno dei grani di nioi che appunto assumono un conformazione cristallina, fortemente spigolosa ed in cui gli atomi di carbonio vengono esposti alla superficie. Durante il trattamento hazuya questa linea di cristalli si dimostra molto più resistente ed abrasiva di yakiba e ji, tutto questo comporta il fatto che hazuya mangia di più ji e yakiba lasciando leggermente più alta, in rilievo insomma lo habuchi, la brillantezza è datta quindi dalle impercettibili ma presenti microsfacettature della struttura nioi. Evvai il mio delirio non ha fine.

Un'ultima cosa secondo me dovremmo evitare di considerare nie sinonimo di perlite (o di martensite a seconda di come la vedete) e nioi sinonimo dell'altro. Nie e nioi sono formazioni composte da quei materiali ma non sono il materiale in sè. Sono il risultato dell'organizzazione cristallina di martensite o di perlite o di quel che volete. Non il materiale in sè. Su questo credo non possa obiettare nessuno.

Modificato: 1 dicembre 2005 da Kentozazen

[Kentozazen 44]

Gfc sì sì sì consultalo.

[Kentozazen 44]

Partendo da una foto ho fatto questo schemino

 

 

Vedi Yama, inazuma è in nie. Colore e composizione ricordano la natura del ji.

Ora cerco una buona foto di sunagashi e poi confrontiamo.

Il nioi come si vede è sempre presente in tutto lo habuchi, con la sola differenza che dove compare nie esso diventa più debole, ma non scompare.

Ora l'interpretazione di cosa sia il nie potrebbe dare adito alla incomprensione che finora ci ha accompagnato.

Il nioi e una struttura rigida? Sì lo è. E' tensionata e resistente? Sì lo è. Quindi grani di martensite che spinti dalla compressione dinamico/strutturale di cui parlavo subiscono una spinta e tendono all'esterno creando una formazione cristallina increspata, tali increspature microscopiche producono l'affetto di brillantezza tipico delle superfici metalliche ad alta rifraenza, non ci si può specchiare in un habuchi perchè la luce che impatta viene deviata in tantissimi angoli differenti, ecco perchè si ha brillantezza. La brillantezza scompare nella porzione completamente martensitica dove la superficie è liscia e si ha riflettenza come su uno specchio, la luce viene deviata con angoli costanti.

Il nie, ecco parliamo di questo, cosa intendo per nie? Per nie intendo l'insieme di quelle macchioline più scure che contrastano su sfondo chiaro. Infatti si dice "visibili ad occhio nudo". Lo sfondo chiaro di queste macchioline è anch'esso nioi, sono sempre i cristalli di prima che si sono organizzati stavolta un una struttura spugnosa. Questa "spugna martensitica" è "imbevuta" di perlite. Quindi aree tipo globi perlitici circondati da una reticolazione martensitica. Osservando la superficie si ha lo stesso effetto che si avrebbe tagliando la spugna ed osservandone il piano di sezione. La perlite è più scura e meno dura quindi i globi hanno un effetto piatto, dal canto suo la struttura nioi che circonda i globi è di rifraenza più blanda perchè -pur essendo composta di cristalli dovuti alla compressione dinamico/strutturale - tale compressione ha avuto sfogo non solo nella direzione verticale come nel nioi puro ma anche in direzione dei globi perlitici che assorbendo parte della spinta riducono gli effetti dell'increspatura superficiale.

Meglio di così non riesco a spiegare il mio pensiero

Modificato: 2 dicembre 2005 da Kentozazen

[ichi 0]

andrea, intendi qualcosa del genere vero??

[Kentozazen 44]

Esatto! Grazie Dario proprio così! E' perfetto.

[Kentozazen 44]

Vado avanti ragazzi se vi siete persi per strada mi spiace ma io ho trovato i risultati di una analisi di laboratorio effettuata con strumentazione Zeiss Axiomat Metallurgical microscope, gli ingrandimenti sono "1000x"

L'immagine qui sopra raffigura l'ingrandimento di una porzione di habuchi, le aree scure sono risultate essere perlite fine (o bainite), le aree chiare martensite temperata e martensite fine temperata; i piccoli spots bianchi sono cementite.

 

Immagine successiva

Questo invece è un ingrandimento della zona vicino al mune. La struttura base è perlite fine con presenza (minima) di martensite.

Modificato: 2 dicembre 2005 da Kentozazen

[Kentozazen 44]

Conclusioni dell'analisi:

(Nota: l'autore dice hamon ma si intende ovviamente lo habuchi) " The hamon (Figs. 6-9) is a mixture of two distinct structures, tempered martensite and fine pearlite. Even at 1000X, the dark areas could not be resolved sufficiently to identify the characteristic lamellar carbides in pearlite. The cooling rate in this area was fast enough to keep the inter-lamellar spacing extremely small. This microstructure would have been called troostite except that the term has fallen into disuse in recent years. It is also possible that these areas also contain bainite but again it was too fine to resolve with light microscopy.

A question posed here is what causes the white line above the actual hamon? It is not a clear change in the microstructure but may be related to a slight diffusion of carbon from under the clay, which may heat more slowly than the edge. Since carbon is more soluble in the hotter steel, it may diffuse toward the edge, leaving a small area under the clay slightly lower in carbon. This is only speculation, however. It may also be the way the light is reflected off of a mixed microstructure.

 

Traduco con gioia modificando il termine hamon con habuchi perchè lo ritengo più preciso:

Lo habuchi è una miscela di due distinte strutture, martensite temperata e perlite fine. L'ingrandimento a 1000x non è sufficiente per indivuduare le caratteristiche lamellari dei carburi nella perlite (questo significa che di struttura perlitica si tratta ma non si è in grado di meglio definire o integrare con concetti come trostite o bainite). La velocità di raffreddamento in quest'area è stato sufficientemente veloce per mantenere lo spazio interlamellare estremamante ridotto. Questa microstruttura potrebbe essere definita trostite se non fosse che tale termine è caduto in disuso in anni recenti. E' oltretutto possibile che queste aree contengano anche bainite ma ancora una volta l'ingrandimento non è stato sufficiente per individuare questa struttura con certezza.

Una questione posta in questa sede è che cosa causa la linea bianca (e aggiungo brillante, si parla di nioi) in prossimità dello hamon (nello habuchi quindi). Non c'è un evidente cambiamento nella microstruttura ma potrebbe essere in relazione con una leggera diffusione del carbonio sotto l'argilla che potrebbe essersi riscaldato più lentamente rispetto al filo. Poichè il carbonio aumenta la sua solubilità in maniera proporzianale all'umento di temperatura, questo potrebbe essersi diffuso omogeneamente vicino al filo lasciando sotto l'argilla una zona a tasso di carbonio leggermente minore. Quest'ultima è solo una speculazione comunque potrebbe essere il motivo del particolare modo di riflettere la luce tipico di una struttura mista. (per fortuna è una speculazione perchè io su quest'ultima tesi ho qualche dubbio, o meglio concordo che l'effetto di riflessione sia dovuto ad una struttura microsfaccettata ma non son convinto che la cosa sia dovuta ad una mancata soibilità del carbonio ).

E adesso? :)

Modificato: 2 dicembre 2005 da Kentozazen

[Simone Di Franco 54]

Quindi nie e nioi sarebbero diversi?

 

che bella questa discussione, davvero produttiva.

[Kentozazen 44]

Beh secondo me sì ...lo sostengo dall'inizio contro tutti.

Tutto coincide in questo modo i dati sono tutti compatibili. Vabbè mi rendo conto il mio è un modello teorico ma i risultati d'analisi quelli mica me li sono inventati.

Vedi come vengono identificate per perlitiche le macchie scurenella prima foto? Immagina una situazione in cui si formino grumi di questo materiale in dimensioni visibili all'occhio nudo. Quello è il grano di nie. Come può essere il contrario?

Modificato: 2 dicembre 2005 da Kentozazen

[Budo 0]

Belle le foto Ken.

La mia descrizione dei materiali cristallini di cui sono composte la varie parti di una nihonto coincide.

Però a questo punto si possono assegnare anche le definizioni di Nioi e nie.

Dalle foto dell'habuchi composto da perlite e bainite si vedono quelle macchie scure che tu giustamente dici di Nie, quindi lo yakiba è composto prevalentemente di Nioi (martensite).

 

[Kentozazen 44]

Beh ragazzi io non so se vi ho convinti, credo che Luca proprio non ci stia ad accettare una visione del genere e sinceramente cpisco benissimo, io molto umilmente voglio ribadire che nella mia testa questo è il modo più sensato che trovo di far quadrare un pochino le cose, anche sulla base di questo modello restano punti oscuri. Io farei in questo modo: mi impegno a sintetizzare questa teoria in un unico post comprensivo di immagini, ma gradirei poi che qualcuno si impegnasse a descrivere il modello "alternativo" in modo che si possa fare una analisi comparativa. cavolo diventa complessa la cosa mi rendo conto, ma se mi sbagliassi?

[Kentozazen 44]

Un'ultima immagine tratta dalla relazione della stessa analisi di cui sopra , si tratta di una rilevazione della durezza su scala Rockwell, si nota chiaramente che nella zona dello habuchi la durezza decresce già di qualche punto indicando una struttura differente da quella martensitica pura del filo.

 

[Kentozazen 44]

Comunque la discussione potrebbe diventare veramente di "lana caprina". Guardate il modello di Ichi nella zona nie.

Quando osservate un habuci in nie vedete un reticolo spugnoso biancastro su sfondo scuro o vedete dei pallini neri su sfondo biancastro? Capite stiamo forse osservando la cosa nello stesso modo di sempre però con un'interpretazione differente. Sta di fatto però che nioi è a prevalenza quasi totale martensitica e da questo non si può sfuggire. Forse quindi esiste il modo di concordare in una unica realtà senza discostarsi troppo dalle comuni definizioni dei glossari col vantaggio di aver capito molto di più. Se così fosse avremmo quindi la possibilità di spiegare in lingua italiana cose che con l'universale lingua inglese e la vaga lingua giapponese resterebbero un po' oscure.

Modificato: 3 dicembre 2005 da Kentozazen

[Kentozazen 44]

Bah non sono convinto nemmeno io c'è qualcosa ancora che non quadra penso che sarò costretto a ipotizzare un nuovo modello teorico che includa la necessaria presenza della bainite.

Adesso faccio una cosa ancora...ma c'è qualcuno che mi segue in questo delirio?

Dunque questa è la lista delle cose di cui personalmente sono convintissimo.

1) Nie e nioi NON hanno una uguale composizione o struttura , NON differiscono quindi solo per dimensione delle formazioni che si vedono a occhio nudo.

2) Il nioi ha un effetto superficiale ruvido, strutturato, microsfaccettato che determina il particolare effetto di riflettenza bianco/brillante.

3) Quando si parla di composizione perlitica si intende una composizione a prevalenza perlitica e non si esclude la presenza di piccole quantità di martensite, bainite, cementite ecc. Altrettanto valga per la martensite. Non vi sono quindi strutture pure al 100%

4) La definizione di struttura cristallina comune ai glossari e relativa all'effetto ottico della superficie e non è necessariamente connessa con la struttura molecolare di nie e nioi, non esistono in pratica strutture in cristalli ma pittosto differenti disposizioni lineari o tetraedriche degli atomi di Ferro Carbonio e Cementite.

 

 

Ora la seconda ipotesi si basa comunque sulla attendibilità di questi dati iniziali ed in questo è identica alla precedente.

Accettando la possibilità che nie sia composto di martensite (cosa peraltro ovviamente plausibile) sulla base del punto 1) si deve asserire che il nioi sia composto da diverso materiale con esclusione della perlite, questo materiale è la bainite. La bainite ha una struttura di aggregazione aghiforme , minuscole increspature formate da aghi si riuniscono in placche a fasci paralleli, la casuale aggregazione di queste placche forma un tessuto che potrebbe verosimilmente dar corso ad effetti di rifrazione della luce come quelli che si notano nel nioi. Nella curva che descrive le modalità di formazione delle diverse strutture partendo da una base austenitica la bainite risulta per sommi capi essere una formazione intermedia tra perlite e martensite.

 

L'idea che il nioi sia una struttura martensitica pura è per me inaccettabile in quanto non è ipotesi compatibile con la rilevante differenza visiva tra nioi stesso e il tagliete a martensite pura.

Quindi l'ipotesi numero due è:

Nie= formazione di tipo globulare composta da globi di martensite pura

Nioi = formazione dall'aspetto cristallino composta da una struttura mista di martensite e bainite

 

Attendo commenti se non vi siete stufati.

[Budo 0]

Io sono per l'ipotesi 2. Credo che la parte a raffreddamento veloce verso il tagliente sia composto principalmente da martensite e abbia quell'aspetto lattescente quando polito adeguatamente.

Nella zona di transizione verso lo ji la velocità di raffreddamento è diversa e si formano strutture miste come bainite, martensite e perlite.

Quindi penso che Nie e Nioi abbiano una struttura cristallina diversa.

Appena posso posto delle immagini di strutture cristalline diverse che spiegano questa teoria.

[Kentozazen 44]

Anche io Budo , dopo una notte di riposo mi sono svegliato con la convinzione che questa ipotesi sia come minimo sensata.