Si has forjado una herramienta, y al romperla ves el tamaño de grano a simple vista, no es una buena señal. 

El grano crece con la temperatura, y a partir de 900ºC crece a mayor velocidad. Cuando soldamos a la calda un acero laminado caldeado o acero de Damasco, el tamaño de grano tambien crece mucho. 

Una herramienta con grano fino acero de grano fino tendrá mejores propiedades mecánicas, que una con grano grueso.

Mejoraremos su tenacidad, un factor muy importante para la calidad y el comportamiento del acero. Si sibrecalentamos el acero en la fragua, el tamaño de grano aumenta, perdiendo propiedades mecánicas.

Un acero con grano fino tendrá más tenacidad que uno de grano grueso para la misma dureza. Además, las deformaciones en el temple de un acero de grano fino son mucho menores que en un acero de grano grueso, disminuyendo así la probabilidad de grietas. En el acero de grano grueso obtenemos tensiones residuales más altas después del temple que en los de grano fino.

Los aceros con grano grueso tienen mayor TEMPLABILIDAD que los aceros de grano fino. Por lo tanto, obtendremos más profundidad de temple, con un mayor riesgo de grietas al templar.

COMO CONSEGUIR UN GRANO FINO EN TUS HERRAMIENTAS:

Un acero comercial de calidad tiene un grano fino. Si lo forjas dentro de su ventana de trabajo, será mas fino todavía. Si lo sobrecalientas en la fragua, aumenta el tamaño de grano. Si lo quemas, pierdes material y propiedades que son irrecuperables.

Forjar los aceros dentro de su ventana de trabajo de forja es muy importante. En la sección de Nomenclador de Aceros, encontrarás las temperaturas de forja de los aceros con los que trabajo. Cuando forjamos afinamos el grano.

Cuando hacemos acero laminado caldado o acero de Damasco, sobrecalentamos mucho el acero. Unos ciclos de Normalizado y una buena reducción de volumen hará que tus herramientas tengan un grano fino. No solo el Normalizado afina el grano, forjar tus herramientas también.

Echa un ojo al post del Normalizado en la sección de Tratamientos Térmicos.

Como apunte, a nivel comercial, hay una diferencia muy señalada entre el grano de los aceros que durante el proceso de fabricación han sido desoxidados con silicio, y los aceros que han sido desoxidados con aluminio. Los aceros desoxidados con silicio, en general, tienen un grano grueso, mientras que los fabricados con aluminio presentan un grano fino.

¿Has experimentado ese resonante “clinnkkk” que aún persiste en tu cabeza?

 Te muestro los factores que influyen en la aparición de grietas en tus herramientas durante el templado, ya sean cuchillos, martillos, espadas, cortafríos o cualquier otra que requiera un temple y revenido para mejorar sus propiedades mecánicas.

Pero antes, es importante ver que tensiones se producen durante el templado de una herramienta.

TENSIONES QUE SE PRODUCEN EL PROCESO DE TEMPLADO:

TENSIONES TÉRMICAS:

Son producidas por la mayor o menor rapidez con que se enfrían las capas externas e internas del material.

En el enfriamiento rápido, la superficie se contrae, pero digamos que el núcleo no lo hace, aunque todavía conserva cierta plasticidad al estar caliente. Se generan tensiones de tracción en la superficie y de compresión en el núcleo. Estas tensiones son temporales, ya que cuando la superficie se enfría sin cambiar de volumen, el núcleo continúa enfriándose y, al reducir su volumen, disminuyen las tensiones internas. Esto provoca un cambio en las tensiones del núcleo: intenta reducir su volumen, pero el exterior ya rígido no lo permite, lo que genera tensiones de tracción en el interior. Después del enfriamiento final, quedan tensiones remanentes de compresión en la superficie, aunque estas no son las más peligrosas.

TENSIONES ESTRUCTURALES:

Se producen como consecuencia de los cambios de volumen que sufre en la transformación martensítica. La martensita ocupa más volumen que los componentes del acero no templado, por lo que durante el temple, debido a la temperatura Ms, la martensita se forma primero en la superficie, que alcanza esta temperatura antes que el núcleo. Como dicha transformación conlleva un aumento de volumen, se generan tensiones de compresión en la superficie y de tracción en las capas internas. A medida que el proceso continúa, el signo de las tensiones en la superficie y en el núcleo cambia, resultando en tensiones residuales de tracción en la superficie y de compresión en el núcleo.

Las tensiones más peligrosas son las de tracción en la superficie, ya que pueden provocar fisuras. Es necesario reducir las tensiones estructurales, las cuales serán mayores cuanto más alta sea la temperatura de temple y la velocidad de enfriamiento entre Ms (comienzo de la transformación de martensita) y Mf (temperatura final de transformación de la martensita).

FACTORES QUE INFLUYEN EN LAS TENSIONES DURANTE EL TEMPLADO

El origen de unas grietas cuando hemos templado un martillo o un cuchillo, es difícil de  determinar, pero creemos que es interesante comentar las causas que pueden contribuir a su formación y señalar algunos medios que se pueden emplear para evitarlas.

Los principales factores que hay que considerar en la fabricación y tratamiento de las herramientas de forma complicada son:

1.- La composición del acero.

2.- La geometría de la pieza y su acabado superficial.

3.- La temperatura y medio de calentamiento.

4.- El medio o método de enfriamiento. (Aire, agua o aceite)

5.- La agitación en el medio fluido (Ninguna, moderada o violenta)

6.- La buena o mala calidad del acero.

7.- Sobrecalentamientos o quemado del acero durante el proceso de forja.

8.- Forjado en frío, a una temperatura inferior a la ventana de forja del acero.