Un sello que hablaba sin palabras

Durante mucho tiempo, ver el símbolo de las Tres Bellotas era un símbolo de confianza para los que compraban una herramienta de verdad. No siempre estaba grabado en el acero, de hecho, no creo que se grabara en en machetes, azadas o hoces, pero podía encontrarse en etiquetas, mangos de madera o incluso en el embalaje. Aun así, su presencia decía mucho más de lo que parecía. No era solo una marca comercial: era sinónimo de confianza, y de un acero bien hecho.

Y para muchos herreros, durante años fue un símbolo de  garantía.

Por que sí, el acero Tres Bellotas se vendía.

Era un acero perfecto para calzar herramientas. Soldar un filo de Tres Bellotas sobre un cuerpo de hierro dulce era  muy habitual en las fraguas.

Bellota y su acería

En 1931, Bellota instaló su propia acería en Legazpi (Guipúzcoa), basada en un horno de arco eléctrico. Este fue un cambio muy importante. En lugar de comprar acero como hacían otros, lo fabricaban desde cero. Elegían la chatarra, la fundían, la afinaban y la convertían en muy buenas  herramientas.

La materia prima podía ser chatarra de alta calidad, hierro de primera fusión, obtenido directamente del mineral de hierro en altos hornos, o incluso arrabio, un hierro fundido con alto contenido en carbono. Todo esto se fundía en el horno eléctrico, que permitía un control muy fino sobre la energía y la composición química.

Durante la fusión, se eliminaban impurezas como azufre y fósforo, y se realizaban análisis periódicos del baño metálico con cucharillas de ensayo.  En aquella época no se disponía de espectrometría moderna ni de análisis por combustión como los conocemos hoy. Lo que se hacía era extraer pequeñas muestras del baño y analizarlas en laboratorio mediante métodos clásicos de química analítica: volumetría, gravimetría o combustión controlada, midiendo los gases liberados para conocer el contenido de carbono. Estos análisis eran más lentos, pero permitían afinar de forma bastante precisa la composición del acero. Según el resultado, se corregía la carga: se añadían materiales carburantes como grafito si hacía falta subir el carbono, o se oxigenaba el baño si había que reducirlo.

Durante la fusión en el horno eléctrico, si el baño metálico tenía más carbono del deseado, por ejemplo, si se había usado arrabio o chatarra con mucho contenido en C, se oxigenaba controladamente el baño. Ese oxígeno reaccionaba con el carbono formando monóxido o dióxido de carbono, que se liberaban como gas.

Pero para que esa reacción se produjera de forma eficaz, hacía falta una escoria básica: rica en óxidos como CaO o MgO. Esta escoria no solo facilitaba la oxidación del carbono, sino que además retiraba impurezas como azufre y fósforo, atrapándolas en la fase líquida superior. 

Ese proceso no se quedaba ahí. Después venía lo que podríamos llamar una “triple purificación”:

1.- Refinado primario: eliminación de escorias y oxigenación controlada en el horno.

2.- Afino en cuchara: desgasificación y ajuste final de aleantes, muchas veces con gases inertes.

3.- Colada controlada en lingoteras: cuidando el vertido para evitar inclusiones y obtener una estructura interna limpia.

De ahí salían lingotes que se recalentaban y se laminaban en caliente. Esa laminación no era solo para dar forma. También ayudaba a cerrar poros, alinear inclusiones y  lo mas  importante,  refinar el tamaño del grano. Y un grano fino marca la diferencia: aporta tenacidad, homogeneidad y una mejor respuesta al temple.

Cada lote era documentado, tratado térmicamente según su uso y ensayado. Ese nivel de control, desde el horno hasta la herramienta, es lo que daba sentido al símbolo de las Tres bellotas.

El “Calda Tres Bellotas”: el acero para calzar

En un libro que encontré de Aceros Especiales Bellota del 1943 aparece un acero llamado “Calda Tres Bellotas”, descrito como:

“Calidad extra, muy refinado, especial para calda y temple en agua.”

Eso nos dice mucho. Era un acero pensado para ser soldado a la calda sobre hierro blando, o mejor dicho, sobre aceros de muy bajo porcentaje de carbono. Y que al templarlo en agua, respondiera con suficiente dureza sin agrietarse.

¿Cómo se logra eso? Con un carbono medio, muy bajo en impurezas, y sobre todo con grano fino. Porque el grano fino reduce las tensiones internas, distribuye mejor el calor y baja la templabilidad reduciendo grietas. Bellota lo lograba controlando desde la chatarra hasta el laminado final.

Todo apunta a que este “Calda Tres Bellotas” tenía una composición muy parecida al F-114 – F-115 actual (SAE 1045-1050), aunque refinado con más cuidado.

¿Un acero concreto o un estándar de calidad?

¿Las Tres Bellotas identificaban un tipo concreto de acero, una calidad interna del material, o una garantía aplicada al producto final?

La respuesta puede que no sea única.

En el caso del “Calda Tres Bellotas” descrito en el catálogo de 1943, sí parece que existía un acero específico con ese nombre, templable en agua, de grano fino y baja impureza. Muy probablemente un medio carbono (0,55%), refinado y soldable a calda.

Tengo entendido, aunque no he encontrado pruebas, que muchos  productos, como hoces, machetes, azadas, el símbolo a veces estaba en el mango, otras en el embalaje. Esto podría reforzar la idea de que el sello se aplicaba con criterio: no todo lo que salía de Bellota lo llevaba. Implicaba ese triple refinado del acero.

 

¿Por qué era tan respetado?

Era un buen acero, con una fabricación rigurosa y con un excelente control de calidad. 

• Se soldaba muy, muy bien a la calda.

• Se templaba en agua sin agrietarse.

• Se conseguía un buen filo.

• Un acero para herramientas que requieren un trabajo intenso, donde la tenacidad y la dureza requieren un excelente equilibrio.

La soldabilidad a la calda del Tres Bellotas

Una de las razones por las que el acero Tres Bellotas se ganó la confianza de los herreros era su excelente soldabilidad a la calda. 

Y esto no era casualidad. Era una cuestión de composición y refinado:

• El azufre y el fósforo estaba muy controlado,  (≈ 0,02 %), lo cual es clave. Estos dos elementos no benefician mucho la soldadura a la calda:

  • El azufre forma sulfuros de hierro (FeS) en los bordes de grano. Estos sulfuros tienen un punto de fusión mucho más bajo que oxido de hierro, se quedan en el límite de grano, y dan fragilidad.

¿Por que los herreros antiguos usaban carbón de brezo para soldar a la calda?

EL carbón de brezo, es un carbón vegetal limpio, sin impurezas. Si en el azufre de la hulla.

 

• El manganeso, que solía estar alrededor de 0,5–0,6 %, también podría jugar a su favor. El Manganeso es fundamenta, ya que actúa como desoxidante durante la fusión del acero. Además mejora la templabilidad. Un porcentaje moderado ayuda sin perjudicar la soldabilidad.

Además, el acero se fabricaba con triple refinado, lo que eliminaba escorias y dejaba una matriz limpia, homogénea, sin puntos débiles.

Por eso era perfecto para calzar filos sobre cuerpos de hierro dulce.
Y en  una fragua es importante y una garantía.

 

En cuchillería y herramientas:

Se calzaba el “Calda 3 bellotas” para cuchilleria y otras herramientas. Aquí te doy una tabla comparativa de lo que fue este acero, en comparación con el UNE F-1140 o AISI 1045 más moderno.

7. Comparación técnica con F-114

Propiedad	Calda Tres Bellotas (estimado)	F-114 moderno (SAE 1045)
% de carbono	0,45 – 0,55	0,35 – 0,45
Temple en agua	Sí	Sí
Soldabilidad a calda	Muy alta	Media
Pureza estructural	Alta, por refinado	Media-alta
Reacción al afilado	Grano fino mejora la calidad del filo	Adecuado

8. Reflexión: el acero que no traiciona

 

Bellota hoy: ¿siguen produciendo su propio acero?

Sí. Bellota mantiene su acería en Legazpi (también fabrica en otros pasises) con horno eléctrico, control de coladas y tratamientos térmicos. Hoy fabrican aceros para:

•  Herramientas agrícolas, azadas, picos…

• Cuchillas industriales y recambios.

• Herramientas forestales y profesionales.

• Herramoentas para la construcción.

Ya no venden su acero como materia prima. Todo lo que funden, lo usan para fabricar sus propias herramientas. Pero el control técnico sigue siendo total: ajustan la composición, afinan el grano y templan con precisión.

Si tú también trabajaste con este acero, si conservas alguna herramienta marcada, o simplemente tienes algo que añadir a esta historia, escríbeme.

Siempre hay más por descubrir cuando hablamos de acero y memoria compartida.

 

La medición precisa de la dureza es importante en la caracterización de los aceros templados. La dureza del acero es la resistencia que ofrece el material a la deformación plástica permanente, ya sea por penetración, rayado o impacto. Es una propiedad mecánica fundamental que depende de la composición química del acero y de su microestructura, la cual se modifica mediante tratamientos térmicos como el temple y el revenido.

En este análisis revimos la medición de dureza con durometría y cómo la microestructura influye en los resultados obtenidos.

Principios de la Durometría

La durometría mide la dureza según la profundidad o el diámetro de la huella dejada por un indentador bajo una carga determinada. Existen varios métodos según el tipo de indentador y carga aplicada:

• Durómetro Rockwell (HRC): Usa una punta de diamante cónica de 120º. Es un método rápido y adecuado para materiales duros.´Es el método que utilizamos para medir la dureza de los aceros templados de nuestras herramientas.

• Durómetro Vickers (HV): Emplea una pirámide de diamante de base cuadrada. Permite evaluar microestructuras complejas o recubrimientos delgados.

• Durómetro Brinell (HB): Aplica una bola de acero o carburo de tungsteno y mide el diámetro de la huella. Es útil para materiales heterogéneos.

 

 

Influencia de la Microestructura en la Dureza

La microestructura del acero depende de su composición química y tratamiento térmico. La presencia de martensita, perlita, ferrita o bainita influye directamente en la dureza. La martensita, formada por temple, es la fase más dura, mientras que la perlita y la ferrita presentan menor resistencia a la penetración.

Además, la presencia de carburos puede aumentar la dureza superficial, pero también generar heterogeneidades que afectan la medición. Elementos como cromo (Cr) y níquel (Ni) refinan la microestructura y mejoran la resistencia al desgaste. Los tratamientos como el revenido modifican la distribución de las fases, alterando la dureza final. Pero tampoco podemos olvidar la presencia de carburos de hierro o CEMENTITA que podemos mantener, si lo deseamos después del temple.

Procedimiento de Medición con Durómetro

Para obtener mediciones precisas, es fundamental seguir ciertas pautas:

1.- Preparación de la superficie: Debe estar limpia y plana. Oxidos o rugosidad pueden distorsionar la medición.

2.- Selección del indentador y carga: Depende del tipo de acero y su dureza estimada. Para materiales duros se usan puntas de diamante y cargas elevadas. Para los aceros templados usamos punta de diamante a 120º y una carga de 150 kg.

Medición:

  – La superficie de medida debe ser perpendicular al indentador de diamante.

  – Aplicar la precarga (10 kg) de forma manual, despacio, evitando golpear la punta de diamante sobre la muestra al bajar el indentador.

  – Aplicar la carga. Acompañando con un movimiento suave la palanca hasta que empiece a introducir la carga.

  – Se puede regular el tiempo de aplicación de la  la carga, no apliques una carga demasiado rápida.

Retirar la carga y toma la lectura de HRC directamente en el reloj del durómetro Rockwell en la escala C.

Toma varias medidas en varios puntos y haz un promedio, descartando las posibles medidas erróneas.

Factores que Afectan la Medición de Dureza

Varios factores pueden influir en los resultados obtenidos:

Medir la dureza del acero con precisión no es tan simple como presionar un indentador y leer un número. Hay múltiples variables en juego que pueden alterar los resultados, y si no se controlan, pueden llevar a mediciones inconsistentes o erróneas. Veamos los principales factores a considerar:

1. Microestructura: La Base del Comportamiento Mecánico

El acero no es un material uniforme a nivel microscópico. Su estructura interna está compuesta por diferentes fases, como martensita, ferrita, perlita, cementita o austenita retenida. Cada una de ellas responde de manera distinta a la penetración del indentador.

• Carburos: Carburos dispersos en la matriz del acero pueden endurecer ciertas zonas, generando variaciones en la medición.
• Tamaño de grano: Un grano más fino tiende a aumentar la dureza y mejorar la resistencia mecánica, mientras que un grano grueso puede hacer que el material sea menos homogéneo y afectar la reproducibilidad de los valores medidos.
• Fases secundarias: Si el acero no está completamente transformado tras el temple, la coexistencia de martensita con austenita retenida o bainita puede generar valores de dureza inesperados.

2. Propiedades Mecánicas: No Todo es Solo Dureza

La dureza mide la resistencia a la penetración, pero el acero también tiene otras propiedades mecánicas que influyen en cómo responde a la prueba.

• Tenacidad y elasticidad: Un acero con alta tenacidad puede presentar una ligera recuperación elástica tras la indentación, afectando la medición. Esto es particularmente relevante en aceros con temperaturas altas de revenido, donde la estructura no es tan frágil como en una martensita no tratada.
• Dureza superficial vs. dureza interna: Dependiendo del espesor de la pieza tras el tratamiento térmico o si ha tenido un proceso de cementación, se puede generar una capa superficial muy dura con un núcleo más blando.

3. Condiciones del Durómetro: No Todo es el Material

El equipo de medición debe estar en condiciones óptimas para proporcionar datos confiables.

• Calibración: Un durometro desajustado puede dar valores fuera del rango real, generando errores sistemáticos. La calibración periódica con bloques patrón es importante.
• Desgaste del indentador: Los indentadores de diamante o carburo de tungsteno pueden desgastarse con el tiempo, lo que altera la forma de la impresión y afecta la medición. Un indentador desgastado puede generar valores de dureza más bajos de los reales.
• Carga aplicada: Si la carga no es la correcta o no se aplica de manera uniforme, la profundidad de la huella puede variar y alterar los resultados.

4. Ambiente: Factores Externos que No Se Pueden Ignorar

Aunque no siempre se les da importancia, las condiciones ambientales pueden influir en la medición de dureza.

• Temperatura: Tanto el acero como el equipo pueden expandirse o contraerse con la temperatura, afectando las mediciones. La norma ASTM recomienda realizar las pruebas en un rango de temperatura controlado.

Medición de Dureza en la Historia

Antes del desarrollo de los durómetros modernos, los herreros evaluaban la dureza de forma empírica. Métodos como la prueba de la lima, “Si como o no come”, el rayado con una navaja o la respuesta del material al golpe con un martillo permitían estimar su dureza relativa. Aunque imprecisos, estos métodos empíricos reflejaban el conocimiento y experiencia del herrero en el manejo de los aceros templados.