Existen cientos de tipos de acero para hojas de cuchillo, pero sólo pueden clasificarse en tres tipos básicos: Monoaceros, que incluyen aceros al carbono e inoxidables, aceros en polvo y aceros de Damasco.
Aceros al carbono:
Los aceros al carbono no contienen o contienen muy pocos aditivos o elementos de aleación, por lo que se denominan aceros no aleados o de baja aleación.
El acero al carbono se caracteriza por una dureza especialmente elevada (dureza Rockwell superior a 60 HRC) y, por tanto, por la retención del filo (¿cuánto tiempo permanece afilada la hoja?). No obstante, el afilado con afiladores de cuchillos es relativamente sencillo.
Lamentablemente, las hojas no son resistentes a la corrosión, ya que apenas se utilizan elementos de aleación y, por tanto, tampoco cromo. Esto significa que rápidamente aparecen marcas antiestéticas en la hoja.
Como sólo se añade carbono al acero, es relativamente barato a pesar de su gran dureza. Por tanto, su uso para cuchillos y otras herramientas cortantes como espadas, tijeras, hachas y hachas de guerra es obvio.
En la actualidad, el acero al carbono ha sido sustituido en gran medida en Europa por ...
Acero inoxidable / Inox:
Inox es otro nombre para el acero inoxidable. Gracias a su alto contenido en cromo, normalmente superior al 13%, estos aceros son especialmente resistentes a la corrosión y, en comparación, fáciles de limpiar.
El contenido de carbono, en cambio, es muy bajo. Otros aditivos habituales del acero inoxidable son el molibdeno y el vanadio. El primero también aumenta la resistencia a la corrosión. En ausencia de carbono, este último garantiza una mayor resistencia y tenacidad, lo que también mejora la retención del filo (HRC normalmente 55-60).
La ventaja decisiva de las hojas de acero inoxidable es que requieren menos mantenimiento que las de carbono. No se empañan al contacto con los líquidos y también son menos sensibles a los ácidos frutales y lácticos.
La gran desventaja, sin embargo, es un filo menos afilado debido al alto contenido de cromo.
Acero en polvo / acero pulvimetalúrgico:
Estos aceros son un desarrollo muy reciente que comenzó a finales del siglo pasado y revolucionó la producción de acero.
Normalmente, el acero se funde, se enfría y se moldea. Con el acero pulvimetalúrgico, los componentes se atomizan finamente en una atmósfera de nitrógeno. El polvo se recoge en una cápsula sellada, se calienta a alta temperatura y se recombina en el proceso. El bloque resultante se sigue procesando.
Este proceso permite añadir más elementos de aleación evitando las impurezas.
Como resultado, se pueden producir aceros de alta tecnología especialmente homogéneos con nuevas propiedades. Sin embargo, este proceso de fabricación tan complejo tiene un impacto significativo en el precio. En algunos casos, se producen aceros extremadamente duros con durezas Rockwell superiores a 65 HRC, que difícilmente pueden afilarse sin varillas de diamante.
Acero de Damasco:
El acero de Damasco tiene una tradición de más de 2000 años en la fabricación de armas y cuchillos.
En la producción tradicional, se forjan capas de acero duro de alto contenido en carbono y de acero flexible de bajo contenido en carbono una sobre otra y se pliegan una y otra vez hasta que se superponen varios cientos de capas de acero.
El acero resultante no sólo tiene un aspecto ondulado muy especial e inconfundible que lo distingue de otros tipos de acero, sino que también es muy duro (de 58 a a veces más de 62 HRC) y, sin embargo, flexible y resistente a la rotura.
Sin embargo, también existe el Damasco no auténtico, en el que sólo se utiliza una aleación. El aspecto se crea doblando la hoja varias veces hasta que se puede ver el típico patrón ondulado, o simplemente se aplica el patrón con láser sobre la hoja.
Sin embargo, la diferencia con el damasco auténtico se reconoce fácilmente por el precio. Los precios de las falsificaciones de Damasco suelen rondar los dos dígitos, mientras que los del Damasco auténtico oscilan entre los tres y los cuatro dígitos.
Alta aleación / baja aleación
Los aceros al carbono son aceros no aleados o de baja aleación. Aparte del carbono, no suelen contener otros elementos de aleación, o sólo unos pocos. La proporción de aditivos es inferior al 5%.
En el caso de los aceros de alta aleación, la suma de elementos de aleación puede superar a veces el 20%. El contenido de cromo por sí solo puede ser del 18-20% en los aceros inoxidables.
Propiedades del acero
Las calidades de acero difieren en sus componentes de aleación y, por tanto, en sus propiedades.
Dureza: La dureza determina esencialmente lo rígida o flexible que es una hoja. También está relacionada con el afilado y la retención del filo. A durezas muy altas, una hoja es especialmente rígida, pero también puede volverse porosa y quebradiza. Las cuchillas más duras pueden afilarse con ángulos más agudos.
Afilabilidad: Indica la facilidad con que una hoja de cuchillo puede afilarse o bruñirse. Cuanto mayor es la dureza, más difícil suele ser afilar una hoja. Pueden ser necesarias varillas de afilado de diamante o varillas de afilado de cerámica.
Conservación del filo: Cuanto más tiempo conserve el filo una hoja de cuchillo después del afilado, mayor será la retención del filo. Una mayor dureza y ángulos de afilado más grandes aumentan la retención del filo.
Resistencia a la corrosión / resistencia al óxido: La resistencia a la corrosión se consigue principalmente mediante la adición de cromo. Con un alto contenido de cromo, prácticamente ya no se producen manchas ni decoloraciones en el acero.
Aditivos del acero y sus propiedades
A continuación se enumeran la mayoría (pero no todos) de los elementos que pueden añadirse a los aceros. No todos estos elementos son deseables y sólo se incluyen debido al proceso de fabricación.
Los elementos determinan las distintas propiedades del acero, como la dureza, la flexibilidad o la resistencia a la corrosión.
C
Carbono
El carbono no sólo es históricamente el elemento de aleación más importante e influyente en la producción de acero. Cuanto mayor es el contenido de carbono, mayor es la dureza. A cambio, el acero es más difícil de mecanizar en todos los aspectos. Además, cuanto mayor es el contenido de carbono, más quebradizo y menos resistente a la corrosión se vuelve el acero.
Ventaja: aumenta la dureza, mejora la resistencia al desgaste y reduce la abrasión bajo tensión.
Desventaja: un contenido de carbono demasiado elevado lo hace quebradizo, frágil y susceptible a la corrosión.
Cr
Cromo
A partir de un contenido de cromo de alrededor del 13%, el acero se vuelve muy resistente a la corrosión, pero no inoxidable. Esto significa que la corrosión avanza más lentamente, pero no se evita por completo. Hasta cierto punto, el cromo puede incluso endurecer la hoja. Sin embargo, cuanto mayor sea la proporción posterior, más blanda volverá a ser la hoja.
Ventaja: Mejora la resistencia a la corrosión más que todos los demás elementos.
Desventaja: Reduce la tenacidad en porcentajes elevados.
V
Vanadio
El vanadio es el elemento clave para aumentar la dureza del acero y es indispensable en la mayoría de las aleaciones en polvo. Las hojas con vanadio son extremadamente resistentes a la abrasión, es decir, los aceros para cuchillos permanecen afilados durante más tiempo.
Ventaja: Las hojas no sólo se vuelven más duras, sino también menos quebradizas y frágiles. Además, la capacidad de afilado mejora gracias a una microestructura más uniforme.
Desventaja: -
Mn
Manganeso
El manganeso aumenta la dureza del acero al formar carburos más duros y resistentes. Esto conduce a una mayor resistencia al desgaste y dureza del acero.
Ventaja: Aumenta en cierta medida la dureza, la templabilidad y la resistencia al desgaste. En combinación con, por ejemplo, cromo, se puede aumentar la resistencia a la corrosión.
Desventaja: Sin embargo, contenidos superiores al 4 % pueden conducir a la formación de una estructura martensítica quebradiza incluso cuando se enfría lentamente. La retención del filo de la hoja se reduce.
Mo
Molibdeno
El molibdeno aumenta la resistencia a la corrosión y suele utilizarse junto con el cromo en el acero inoxidable. También reduce el desgaste del acero, lo que significa que la hoja se mantiene afilada durante más tiempo y es más resistente al desgaste.
Ventaja: Puede aumentar la tenacidad del acero, haciendo que la hoja sea más resistente a las grietas y astillamientos.
Desventaja: Reduce la ductilidad durante la producción.
Co
Cobalto
Al aumentar la dureza, el cobalto también contribuye a mejorar la resistencia al desgaste del acero. Los aceros para cuchillos con cobalto permanecen afilados durante más tiempo. El cobalto sólo se encuentra en pequeñas cantidades en los aceros para cuchillos.
Ventaja: Aumenta la resistencia y la dureza. Refuerza las propiedades individuales de otros elementos de aleación como adición secundaria.
Desventaja: -
W
Tungsteno / Wolframio
El wolframio forma carburos de wolframio muy duros, que aumentan la dureza del acero. Estos carburos son extremadamente resistentes a la abrasión y garantizan que la hoja permanezca afilada durante más tiempo. Se utiliza para cuchillos de alta calidad que requieren una gran retención del filo, así como resistencia a la deformación y a la rotura.
Ventaja: Aumenta la resistencia y la tenacidad, mejora la templabilidad. Aumenta significativamente la resistencia a la tracción.
Desventaja: -
Ni
Níquel
El níquel sólo se añade en pequeñas cantidades a muchos aceros para cuchillos, ya que reduce la templabilidad. La hoja se vuelve menos quebradiza y más resistente a la rotura y al astillado.
Ventaja: Aumenta la tenacidad y mejora la resistencia a la corrosión, especialmente contra ácidos y cloruros.
Desventaja: Reduce la dureza.
Nb
Niobio
El niobio es un elemento de aleación que puede utilizarse en aceros para cuchillos, pero es menos común que otros elementos de aleación. El niobio puede ayudar a mejorar la resistencia a la corrosión del acero, aunque no es tan eficaz en este ámbito como otros elementos de aleación como el cromo o el molibdeno.
Ventaja: El niobio puede ayudar a mejorar la dureza y la resistencia cuando se combina con determinados elementos de aleación.
Desventaja: -
N
Nitrógeno
El nitrógeno aumenta la resistencia del acero, especialmente en combinación con otros elementos de aleación como el cromo y el molibdeno. Esto contribuye a mejorar la retención del filo y la resistencia al desgaste de la hoja.
Ventaja: Mejora la resistencia a la corrosión incluso con bajas adiciones.
Desventaja: Reduce la tenacidad incluso en pequeñas cantidades.
Si
Silicio
El silicio es un aditivo secundario que refuerza los efectos positivos del carbono y compensa parcialmente los negativos.
Ventaja: Aumenta la dureza y resistencia del acero, pero al mismo tiempo lo hace más blando y menos quebradizo. También aumenta significativamente la retención del filo.
Desventaja: -
Cu
Cobre
El cobre es un elemento de aleación que aparece ocasionalmente en los aceros para cuchillos, pero normalmente en cantidades relativamente pequeñas. El cobre ayuda a mejorar la resistencia a la corrosión del acero, especialmente en ambientes ácidos o en contacto con agua salada. Forma una capa protectora de óxido con el acero, que protege la superficie.
Ventaja: Aumenta la resistencia a la corrosión.
Desventaja: Reduce la dureza y la resistencia al desgaste.
P
Fósforo
El fósforo es una plaga del acero que entra en él en pequeñas cantidades durante la producción. Siempre que es posible, se intenta mantener la proporción por debajo del 0,04 %.
Ventaja: -
Desventaja: Hace que el acero sea muy quebradizo incluso en pequeñas cantidades.
S
Azufre
El azufre también es perjudicial para el acero. Como en el caso del fósforo, la proporción debe ser inferior al 0,04%.
Ventaja: -
Desventaja: Reduce considerablemente la tenacidad.
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