O termo “faca” pode descrever uma gama aparentemente infinita de produtos, desde facas dobráveis e automáticas a lâminas fixas e ferramentas esqueletizadas. A indústria de facas projeta e fabrica diversas criações para atender a uma gama igualmente ampla de necessidades para inúmeros tipos de usuários. Como resultado, as pessoas que fabricam facas devem trabalhar através de uma longa lista de decisões para determinar e definir o aspecto, desempenho e aplicação de tarefas de cada lâmina que criam. Talvez a decisão mais importante dessa lista seja a seleção do aço que forma o ponto central dos componentes funcionais da faca: Sua lâmina.
Mais do que em qualquer momento da história da indústria de facas, os fabricantes de facas do século 21 podem selecionar a partir de uma longa lista de lâminas de aço, cada uma com seu próprio balanço de vantagens, desvantagens, forças e fraquezas. Nesse processo de seleção, nenhum atributo ou combinação de especificações é igual a perfeição. Alguns fabricantes de facas mostram preferência por certos aços com base nas habilidades desses metais em demonstrar características específicas, mas cada aço representa um ato de balanceamento individualizado entre os pesos e as perdas. Aprimore um atributo e outro sofre uma reação de serra. Muitas das decisões entre aços com lâminas se resumem a escolhas entre dureza e tenacidade, retenção de bordas e facilidade de afiação, resistência à corrosão e tenacidade, e assim por diante.
A metalurgia moderna formulou soluções inventivas para os problemas ancestrais que enfrentam os fabricantes de facas. Por exemplo, alguns aços de liga elevam a retenção de bordas a níveis sem precedentes, mas os próprios metais requerem habilidades avançadas para afiar de forma correta e eficaz. Ao mesmo tempo, porém, alguns projetos de facas exigem as virtudes relativamente antiquadas de uma lâmina facilmente afiada que atinge uma boa aresta e atende a tarefas de trabalho árduo com tenacidade duradoura. Para essas aplicações, alguns designers alcançam o desempenho comprovado e verdadeiro do aço carbono 1095.
Basic Steel Categories
Embora você entenda como o aço 1095 se encaixa na categoria de aços carbono, e como os aços carbono se comparam a outros tipos, você pode começar a visualizar os critérios básicos que ajudam a moldar algumas das escolhas entre os aços para lâminas para uma faca individual. Os aços ao carbono consistem em misturas relativamente simples de apenas alguns elementos. Juntamente com a fundação de ferro que serve como ponto de partida para qualquer aço, os aços ao carbono incorporam quantidades variáveis do elemento que lhes dá a designação (entre 0,12% e 2,00%), juntamente com pequenas quantidades de outros elementos.
Os limites do American Iron and Steel Institute para a química elementar do aço ao carbono indicam que este não deve conter mais de 1,65% de manganês, 0,60% de silício ou 0,60% de cobre, e que não deve exigir mais do que um mínimo de 0,40% de cobre. Além disso, uma fórmula de aço carbono não deve exigir nenhuma quantidade mínima de muitos dos outros elementos que dão aos aços-liga suas características de desempenho, incluindo o cromo, molibdênio, níquel e vanádio freqüentemente encontrados em ligas complexas, bem como o cobalto, nióbio, titânio, tungstênio e zircônio. Na verdade, a fórmula não deve especificar praticamente nenhum outro conteúdo obrigatório além de ferro e carbono.
A designação “aço 1095” representa a classificação aplicada ao metal sob o sistema numérico SAE International de categorização do aço. Sob este sistema, os dois primeiros dígitos de uma classificação de quatro dígitos representam o elemento ou elementos principais adicionados ao ferro para produzir um determinado tipo de aço. Os dois últimos dígitos representam a porcentagem de carbono na fórmula. No caso do aço 1095, o dígito principal “1” identifica o metal como um aço carbono, o “0” mostra que ele não contém nenhum elemento de liga secundário, e o “95” representa o seu conteúdo de carbono. Entre os aços ao carbono, o aço 1095 tem a limitação adicional de que seu conteúdo de carbono não deve exceder aproximadamente 1,00%. O aço 1095 também inclui 0,35% a 0,50% de manganês, menos de 0,05% de enxofre e menos de 0,04% de fósforo.
Elementos e Desempenho
Metalurgista constrói fórmulas de liga a partir de uma lista de elementos que adicionam características específicas e subtraem limitações específicas do metal resultante. Mais nem sempre é melhor. Alguns elementos produzem características indesejáveis à medida que a quantidade dos mesmos aumenta. Na maioria dos casos, cada adição à química elementar representa um tradeoff entre dois atributos.
Carbon, o elemento que transforma ferro em aço, adiciona dureza, resistência ao desgaste, e retenção de bordas. O cromo representa o elemento mais duro da tabela periódica, conferindo dureza e resistência ao desgaste, juntamente com a resistência à corrosão. O cobalto aumenta a dureza e a tenacidade, podendo multiplicar os efeitos de outros elementos de liga. O cobre aumenta a resistência à corrosão. O manganês aumenta a dureza e a resistência ao desgaste, e pode ajudar a remover o oxigênio do aço durante os processos de produção. O molibdênio aumenta a dureza, a tenacidade e a resistência à corrosão. O níquel contribui para a dureza ao mesmo tempo em que reduz a dureza. O nióbio pode substituir o carbono e produzir uma liga dura e dura com resistência à corrosão. O fósforo aumenta a dureza mas pode levar à fragilidade em grandes quantidades; alguns metalúrgicos consideram-no um fator contaminante e não uma parte desejável de uma receita de liga. Como o manganês, o silício ajuda a remover o oxigênio durante a produção de aço; também ajuda a aumentar a dureza. O enxofre normalmente se qualifica como um contaminante e não como um componente, reduzindo a tenacidade, embora pequenas quantidades do mesmo possam tornar um aço mais fácil de usinar. O tungstênio aumenta a dureza e a dureza. O vanádio ajuda a desenvolver a dureza, resistência ao desgaste e resistência à corrosão. O titânio reduz o peso, aumenta a dureza e a resistência à corrosão e pode ajudar a construir resistência ao desgaste.
Em contraste com as misturas elementares complexas, o aço 1095 tem uma abordagem muito mais simples para construir uma receita de aço.
Aços Inoxidáveis Não-Inoxidáveis Versus
Não como a simplicidade relativa dos aços de carbono, os aços de liga dependem de químicas complexas que adicionam outros elementos para aumentar certos atributos de desempenho desejáveis e minimizar os pontos fracos que podem limitar a resistência das lâminas, o desempenho e a versatilidade. Os aços ferramenta consistem em aços com alto teor de carbono com adição de cromo, molibdênio, tungstênio e vanádio. Os aços inoxidáveis dependem da percentagem de cromo na sua química de ligas para se qualificarem para essa designação.
As categorias básicas AISI começam com aços de carbono em “1” e passam a listar oito aços de liga, cada uma designada pelo primeiro dígito no seu número de classificação. A série “2” contém níquel. Um “3” designa as fórmulas de níquel-cromo. Os números de classificação dos aços ao molibdénio começam por “4”. O dígito inicial “5” indica os aços ao cromo; as fórmulas “6”, cromo-vanádio. Um “7” aponta para o tungsténio como elemento de liga principal. A série “8” inclui níquel, crómio e molibdénio. Finalmente, a série “9” incorpora silício e manganês.
Além das ligas de aço, outras fórmulas apontam para características adicionais de desempenho. Os aços inoxidáveis devem conter uma quantidade mínima de cromo para transportar essa designação, tipicamente entre 12% e 14%. Estas ligas destacam-se na resistência à corrosão, e apresentam maiores quantidades de resistência ao desgaste do que os aços carbono podem reunir.
1095 Aço: Atributos e Desempenho
Aço 1095 é categorizado com base em 0,95% de carbono, sua fórmula pode conter de 0,90% a 1,03% do elemento, dependendo de quem o fabrica e o que o cliente do fabricante de aço solicita em um lote de produção específico. Devido a esse nível de conteúdo de carbono, 1095 se qualifica como um aço de alto teor de carbono.
Um alto teor de carbono pode se correlacionar com a fragilidade, o que explica porque o aço 1095 raramente se torna a escolha para lâminas longas ou finas, o que poderia acentuar esse inconveniente catastroficamente em tempos inoportunos. Esse potencial negativo equilibra-se com o lado positivo do aço com alto teor de carbono, nomeadamente a sua tenacidade e durabilidade. Esses atributos fazem do aço 1095 uma escolha popular para a robustez do bushcraft e facas de sobrevivência, aplicações que dependem e requerem um estoque de lâminas resistentes, e tipicamente usam lâminas fixas espessas. Aços de alto-carbono como o 1095 também aparecem em molas e lâminas de serra, ambas beneficiadas por sua tenacidade, em equipamentos agrícolas com lâminas e em arames.
Atéis da série 10 de aços de carbono, quanto maior a designação numérica, maior a porcentagem de carbono no aço, e os correspondentes graus de resistência ao desgaste. Ao mesmo tempo em que o teor de carbono sobe, a tenacidade cai em um dos tradeoffs metalúrgicos que caracterizam a produção de aço. O aço 1095 atinge um equilíbrio suficiente entre as vantagens e desvantagens dos aços ao carbono para servir como a escolha mais popular para a criação de lâminas entre a série “10xx”.
Talvez a maior negativa entre a lista de atributos de desempenho do aço 1095 seja a sua inata falta de resistência à corrosão. Desviado de qualquer cromo ou outros elementos que contribuem para a capacidade do aço de resistir às forças de oxidação, o aço 1095 pode cair vítima da humidade, humidade, sal, alimentos ácidos e quaisquer outras forças indutoras de ferrugem que encontra.
Três abordagens tipificam a abordagem dos fabricantes de facas para combater a vulnerabilidade do aço 1095 à oxidação. O bluing quente pode adicionar alguma resistência à corrosão ao aço 1095. Algumas facas são fornecidas com lâminas revestidas projetadas para isolar o aço de seu ambiente, prevenindo a oxidação ao adicionar proteção contra a causa da mesma. Outras facas incluem um revestimento de óleo projetado para servir como proteção temporária, e uma recomendação para reaplicar uma camada fresca conforme necessário.
1095 Aço na produção de facas
Facas escolher 1095 por causa de sua dureza, trabalhabilidade, fácil afiação e preço modesto. Os aços inoxidáveis podem custar quatro vezes mais do que o aço 1095; os aços produzidos através da metalurgia de partículas podem custar 10 vezes mais do que os aços carbono padrão.
Os dois principais métodos de construção de lâminas de facas incluem forjamento e remoção de material. A forja envolve a moldagem do aço através de golpes de martelo após aquecê-lo o suficiente para torná-lo funcional. Para endurecer o material, os fabricantes de facas podem aquecer o aço, resfriá-lo em óleo ou água para baixar sua temperatura com rapidez suficiente para atingir o desempenho desejado, e depois reaquecer o metal para temperá-lo. O processo de forjamento manual torna-se impraticável se e quando o fabricante de facas optar por produzir lâminas em quantidades maiores do que os menores níveis de produção comuns entre os novos artesãos e aqueles que trabalham como empresas unipessoais.
Para fins de forjamento, o aço 1095 oferece os tipos de características que o tornam relativamente fácil de usar com sucesso. Dependendo dos atributos desejados de uma faca acabada, o aço pode ser revenido para produzir um alto grau de dureza para retenção de arestas e desempenho de corte, deixando o resto da lâmina ligeiramente mais macia para lhe dar resistência suficiente para suportar dobras sem quebrar.
Além de sua adequação para forjamento, o aço 1095 também se presta igualmente bem a processos de produção que dependem de metal em bruto. Este processo de remoção de material utiliza um jacto de água, laser ou arame para cortar formas de lâminas – em bruto de chapa de aço.
A conveniência de um aço individual para uma tarefa específica de fabrico de facas resume-se a factores para além dos elementos incorporados na receita utilizada para a sua produção. O tratamento térmico pode fazer ou quebrar um determinado aço, transformando-o em uma lâmina dura e resistente capaz de aceitar uma borda afiada produtiva, ou uma placa de metal quebradiça que lasca, fratura e faz um melhor peso de papel do que uma faca.
Além do design e produção tradicional da faca, o aço 1095 também faz uma aparência no material mais exótico conhecido como aço Damasco. Produzido a partir de uma combinação de dois aços, um brilhante e outro escuro, o aço Damasco exibe redemoinhos e espiraladas de remendos como algo visível através de um caleidoscópio a preto e branco. Os dois aços fundem-se através de um processo de soldadura forjada, seguido por uma etapa de gravura ácida que acentua os padrões formados à medida que os metais se dobram em camadas. Estes padrões podem formar formas aleatórias ou pré-planejadas. As origens do processo de produção do aço Damasco residem na tentativa de superar as fraquezas dos aços antigos e de produzir lâminas prontas para a batalha. O subproduto das etapas de produção produz um resultado estético valorizado em e de si mesmo como um metal precioso, independentemente de qualquer força prática que exibe em uma lâmina funcional.
Aço Damasco é premiado por alguns consumidores pelas antigas tradições que invoca. Embora os métodos modernos de produção desta mistura de dois metais exóticos possam diferir das técnicas há muito perdidas que os antigos teriam usado, o aço resultante carrega uma mística baseada nos seus milénios de história como material premiado para espadas e outras armas.
Special Considerations
Porque o aço 1095 carece tanto de um traço de crómio ou quaisquer outros elementos que possam contribuir para a resistência à corrosão, as facas feitas a partir dele requerem cuidado e atenção especiais para evitar o desenvolvimento de ferrugem pela exposição ambiental a substâncias e condições oxidantes. A simples limpeza de uma faca de aço 1095 pode não remover todos os vestígios de contaminantes da sua lâmina. Por exemplo, se você cortar frutas cítricas com uma lâmina de aço 1095, ou trabalhar com tal faca dentro ou perto de um corpo de água salgada, você precisará limpar a lâmina além do que um golpe rápido com um pano pode realizar. Da mesma forma, se você armazenar suas facas em uma oficina de porão, a tendência natural para desenvolver e segurar umidade que tipifica muitos espaços abaixo do grau pode significar que sua faca começa a enferrujar devido à exposição à umidade do ar. A menos que você viva em um clima desértico, os mesmos problemas podem se desenvolver se você guardar suas facas em uma garagem.
Muitos proprietários de facas acreditam que o melhor lugar para guardar uma lâmina é na bainha protetora que a acompanhava quando ela era enviada. Infelizmente, o inverso é verdadeiro, especialmente para um aço carbono como o 1095. As bainhas de couro absorvem humidade e tornam-se fontes de ferrugem, em vez de se tornarem escudos protectores contra ela. As bainhas termoplásticas podem abrigar umidade da exposição ambiental ou do ato de serem limpas.
Para proteger facas feitas de aço 1095 quando armazená-las, limpe-as e seque-as completamente, e aplique uma leve e uniforme camada de óleo nas suas lâminas com um pano seco antes de colocá-las em um ambiente com controle de umidade. Consulte as recomendações do fabricante das facas quando seleccionar o óleo. Além disso, considere investir em pacotes dessecantes como os que muitos fabricantes de facas incluem em suas caixas de produtos quando enviam novas compras aos consumidores. Desumidificar a sua oficina, ou escolher um local melhor com menos umidade, também ajuda a reduzir o risco de oxidação. É prudente verificar as suas facas frequentemente para que possa evitar qualquer vestígio de oxidação antes de aparecer em aço 1095.
Elemental Alloy Formulation Comparisons: 1095 Aço de alto-carbono vs. 440C e D2
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1095 Aço com alto teor de carbono |
440C Aço inoxidável |
D2 Aço para ferramentas |
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Carbono |
0.95% a 1,03% |
1,00% |
1.50% |
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Cromo |
17,50% |
12,00% |
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Manganês |
0.35% a 0,50% |
0,50% |
0,60% |
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Molibdénio |
0,50% |
1.00% |
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Níquel |
0.30% |
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Nitrogénio |
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Fósforo |
<0.04% |
0,04% |
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Silício |
0.30% |
0,60% |
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Sulfur |
<0,50% |
0.03% |
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Vanádio |
1.00% > |
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Dureza (Balança Rockwell C) |
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