A faca é uma das ferramentas mais antigas da humanidade. Se ignorarmos as Idades da Pedra e do Bronze, então, no caso mais simples, uma faca é um pedaço de ferro afiado (aço) com um cabo confortável de segurar.
A parte principal da faca, que determina sua finalidade funcional, é uma lâmina com gume. Suas capacidades são amplamente determinadas pelo material estrutural - aço e seu tratamento térmico.
Composição e estrutura
As propriedades do aço são determinadas por sua composição e estrutura. A presença de certas impurezas (elementos de liga) pode aumentar a dureza ou resistência à corrosão da lâmina. O problema geralmente reside no fato de que, ao aumentar a dureza, podemos simultaneamente aumentar a fragilidade do aço e reduzir sua resistência à corrosão. Por outro lado, ao aumentar a resistência à corrosão, pioramos outros parâmetros.
Por exemplo, o carbono aumenta a dureza do aço, mas diminui sua tenacidade e ductilidade. Outros elementos de liga também adicionam propriedades positivas e negativas ao aço. O cromo aumenta a resistência ao desgaste e à corrosão, mas aumenta a fragilidade. Vanádio e molibdênio aumentam a tenacidade e resistência, aumentam a resistência aos efeitos térmicos, níquel - aumenta a resistência à corrosão, dureza e tenacidade do aço, vanádio melhora a resistência e resistência ao desgaste do aço. O manganês e o silício aumentam a ductilidade do aço. Todos esses elementos carregam suas qualidades positivas apenas em quantidades estritamente definidas, o que faz com que os metalúrgicos sejam extremamente cuidadosos e equilibrados na escolha da composição do aço.
Além disso, os elementos de liga freqüentemente tendem a se concentrar em certos pontos, nos quais uma fonte de tensão pode surgir, como resultado da qual, sob carga, a lâmina irá quebrar exatamente neste local.
Por isso, antigamente surgiram os aços damasco e damasco, nos quais, por sobreposição múltipla de vários tipos de aços e seu forjamento, se alcançava a distribuição mais uniforme dos elementos de liga.
Segundo o autor, três períodos podem ser distinguidos na história mais recente das facas.
O primeiro período foi a utilização de aços carbono “oxidantes” e aços inoxidáveis com baixa dureza e características de retenção de aresta (primeira metade do século XX).
O segundo período é o surgimento de aços inoxidáveis com altas características de dureza e retenção de aresta de corte (segunda metade do século XX).
O terceiro período é o aparecimento dos aços inoxidáveis em pó (início do século XXI).
Esses períodos podem ser considerados um tanto arbitrários, já que até hoje algumas empresas produzem facas de aço carbono. No entanto, foi no início do século 20 que surgiram os primeiros aços inoxidáveis, entre eles o famoso aço 420, a partir do qual ainda se produz um grande número de facas em todo o mundo. Por exemplo, se uma faca chinesa barata for comprada, custando várias centenas de rublos, a lâmina provavelmente conterá 420 de aço.
O aparecimento na segunda metade do século 20 dos graus de aço 440A, 440B, 440C (equivalentes russos 65x13, 95x18, 110x18), caracterizados por um alto teor de carbono, tornou possível a produção de facas condicionalmente inoxidáveis com dureza e propriedades de corte comparáveis a facas e lâminas de aço carbono.
Por que "condicionalmente inoxidável"?
Como quase todo aço pode enferrujar, a única questão está no meio ambiente e no grau de exposição. Por exemplo, a maioria dos aços inoxidáveis corroem bem no mar por causa da água salgada. A propósito, o antigo aço 420 é um dos mais inoxidáveis.
No entanto, é muito mais conveniente usar facas de aço inoxidável no dia a dia - durante o mesmo período, enquanto o aço inoxidável fica coberto apenas com manchas de ferrugem, o aço carbono enferruja até chegar a buracos. Além disso, os aços carbono freqüentemente produzem um gosto residual desagradável quando cortados.
O surgimento dos aços em pó ajudou a resolver o problema da uniformidade da distribuição dos elementos de liga. Uma das maneiras de obter aço em pó é pulverizando metal fundido em um ambiente de gás inerte, após o qual um pó fino é formado com elementos de liga uniformemente distribuídos. Depois disso, o pó é sinterizado em uma barra monolítica por prensagem isostática.
Um dos primeiros e mais comuns aços a pó usados para fazer facas foi o CPM S30V, desenvolvido em 2001 por Dick Barber, um especialista da Swedish Crucible Materials Corporation, e Chris Reeve, um renomado fabricante de facas.
Além do processo usual de fabricação de lâminas de tiras e barras, o aço em pó permite soluções tecnológicas muito interessantes.
A americana Kershaw lançou uma faca dobrável Offset 1597, com lâmina fabricada com a tecnologia MIM (Metal Injection Molding) - uma tecnologia para fundir metais em pó e ligas sob pressão, também chamada de MITE (Metal Injection Molding with an Edge). A tecnologia MIM / MITE mistura o pó metálico com o aglutinante para tornar o tamanho do molde 20% maior do que o tamanho final da lâmina. Em seguida, com a ajuda da sinterização sob pressão, a densidade do produto acabado é aumentada para 99,7% da densidade do metal original (o ligante queima durante a sinterização). O resultado é um produto com uma forma 3D complexa que não pode ser obtida de outra forma.
A possibilidade de distribuição uniforme dos elementos de liga nos aços a pó levou ao aumento de sua porcentagem, o que resultou no surgimento dos chamados superaços, como, por exemplo, ZDP 189 ou Cowry-X, porém, pela complexidade de seus nitidez e alto custo limitam sua distribuição.
Aços mais balanceados como M390 / M398, CPM-20CV, Elmax e outros mais fáceis de fabricar e manter - CPM S30V / CPM S35V, CTS-XHP, etc. tornaram-se mais populares.
Em última análise, tudo depende do custo da lâmina - nem os superaços, nem apenas os aços em pó de alta qualidade substituíram os aços sem pó mais baratos do mercado. O mercado de facas de aço pode ser pensado como uma pirâmide, com o merecido aço 420 na base e os superaços mais recentes no topo, descendo conforme surgem aços que são ainda mais “super”.
Além disso, a questão aqui não é apenas o custo do material de partida - o processo tecnológico mais importante que "revela" as características do aço é o tratamento térmico. Cada aço requer seu próprio tratamento térmico e, quando surge um novo super aço, os fabricantes demoram a dominá-lo.
Tratamento térmico
O tratamento térmico - endurecimento, têmpera, normalização, recozimento e tratamento criogênico do metal, permite que você leve a lâmina às características implícitas no tipo de aço utilizado. O tratamento térmico correto de alta qualidade permite "espremer" o máximo possível do aço, enquanto o errado pode arruinar completamente o produto final, não importa quais materiais caros sejam usados nele. É seguro dizer que é melhor escolher uma lâmina de aço mais simples, mas com bom tratamento térmico, do que uma lâmina de super aço, feita por um especialista que não sabe como aquecê-la.
Uma empresa de facas é freqüentemente conhecida por sua capacidade de trabalhar com um determinado aço, e seus produtos feitos de aço mais moderno podem ter desempenho inferior devido a processos de tratamento térmico inadequados.
Equipamentos para tratamento térmico desempenham um papel importante. Os fornos de têmpera modernos permitem o tratamento térmico no vácuo e em vários meios - argônio, nitrogênio, hélio, hidrogênio. Equipamentos para crioprocessamento a uma temperatura de -196 graus proporcionam um aumento na resistência ao desgaste, resistência cíclica, corrosão e resistência à erosão. Por exemplo, o recurso de produtos por crioprocessamento pode ser aumentado em 300%.
A necessidade de utilização de equipamentos complexos e caros não permite que as oficinas artesanais realizem todas as operações tecnológicas necessárias, portanto, dificilmente se justifica a afirmação de que “nosso tio Kolya faz as melhores facas do mundo na garagem”.
Lâminas compostas
Outra maneira de fazer lâminas de faca é criar lâminas compostas.
Em princípio, as referidas lâminas feitas de aços Damasco e damasco também são compostas - nelas, os materiais com menor teor de carbono são combinados com materiais com maior teor de carbono. No entanto, nas lâminas compostas modernas, o processo é implementado de uma maneira ligeiramente diferente.
Normalmente, a parte predominante da lâmina é feita de um material que tem mais elasticidade, mas menos dureza e fragilidade, enquanto o fio cortante é feito de um material mais duro. Essa lâmina combina boas propriedades mecânicas e um fio de corte de alta qualidade. No entanto, em modelos caros de facas, eles ainda preferem usar superaços.
Outra opção é usar aço menos caro como base e aço mais caro, mas de alta qualidade na aresta de corte. Por exemplo, na faca Kershaw JYD II, a base do gume é feita de aço 14C28N chinês barato e o gume é feito do D2 americano, mais durável.
No entanto, como no caso de facas mais caras, a redução no custo do material de partida é compensada pela complexidade de fabricação de uma lâmina composta e, portanto, tais modelos são a exceção e não a regra.
A direção mais comum em que as lâminas compostas são usadas são as facas de design produzidas em quantidades limitadas. Eles combinam materiais para criar uma aparência de lâmina espetacular.
Passado versus futuro
Na Internet, muitas vezes você pode ver artigos que dizem que o segredo do damasco e do damasco reais foi perdido há muito tempo, e agora suas contrapartes lamentáveis estão sendo lançadas. Digamos que, se esse segredo for revelado, as lâminas feitas de damasco ou damasco "real" darão uma vantagem de 100 pontos à frente dos aços modernos.
Na verdade, isso é altamente improvável. O progresso tecnológico, equipamentos e ciência dos materiais estão agora no mais alto nível, inatingíveis para os mestres do passado. Sim, bons artesãos poderiam produzir produtos de damasco e damasco com características à frente de seu tempo, mas agora seus produtos provavelmente renderão aos seus equivalentes modernos feitos de superaços.
No entanto, desde o momento em que surgiram os aços inoxidáveis modernos da linha 440 e seus análogos, não há necessidade global de melhorar os aços para facas - quase todas as facas bem feitas com tratamento térmico correto atendem às tarefas diárias.
O surgimento dos superaços nas facas é antes uma homenagem ao mercado e ao desejo dos usuários, muitos dos quais são fãs e colecionadores de facas e querem buscar algo novo, mais "bacana". E não há nada de errado nisso, já que não só o aço está sendo aprimorado, mas também o design e o design das facas. Muitas das facas modernas podem ser atribuídas com segurança a objetos de arte, cujo valor artístico não é inferior às telas de artistas notáveis, e o valor só aumenta com o tempo.
