il mito dell'acciaio puro

[syzygy]

ciao
seguendo da un po la filosofia giapponese nella costruzione delle famose spade,molte volte viene citato il famoso Tamahagane che è costituito da acciaio puro....
Ho un paio di domande agli esperti di metallurgia:
Un acciaio effettivamente puro ovvero una lega ferro-carbonio senza alliganti è in quache modo da ritenere superiore a leghe commerciali con altri elementi (ovviamente ci saranno elementi che forniscono proprietà migliori all'acciaio e elementi che invece sono dannosi come P e S)
La "raffinazione" dell'acciaio (se così si può definire) è da imputare al procedimento nella Tatara,oppure i materiali utilizzati, sottoforma di polvere, sono già piuttosto puri,credo si utilizzi l'ossido di ferro.
Un esperimento portato a termine da questo signore(http://home.comcast.net/~jeshern/folding.htm) indica che ha utilizzato una polvere rossa che contiene l'80% di ematite,e,pare null'altro..
L'analisi chimica del metallo però evidenzia un'elevata concentrazione di altri elementi in lega che il suddetto ha imputato al rimanente 20% della polvere da lui utilizzata.
Da questo,si può dedurre che il processo Tatara non aiuta a "purificare " l'acciaio.
divagazioni, commenti??
grazie ciao
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L'odore dell'acciaio.....

[Templar]

Gli elementui di lega come V, Mo, Ni, Mn, W, Ta, Ti, Nb, Cr, Al, N sono benefici per alcune caratteristiche dell'acciaio e vwengono proprio aggiunti in quantità precise per migliorare alcune carateeristiche.

Piombo e zolfo sono impurità dell'acciaio e sono presenti solitamente in bassissime quantità.

Uno dei motivi per cui viene aggiunto il manganese è legato anche alla presenza di basse quantità di zolfo, per eliminare i problemi relativi all'hot shortness.

Ciao.
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[syzygy]

[Templar]

Partiamo dal fatto che è praticamente impossibile avere una lega binaria ferro-carbonio.

Ci saranno semrpe altri elementi di lega, anche se in piccole quantità.

L'acciaio dei katana era particolarmente povero di impurità come zolfo e piombo, da evitare perchè deleteree per le caratteristiche meccaniche dell'acciaio (lo zolfo come scritto crea il problem dell'hot shortness, risolvibile con l'aggiunta di adeguate quantità di manganese). Per questo si dice che l'acciaio tameghane è paricolarmente "puro".

Ma conteneva anche altri elementi di lega "benefici", come il silicio. Infatti la trama delle lame dei katana è dovuta anche alla segregazione dei silicati, o almeno così avevo letto.

Si, l'aggiunta all'acciaio di vanadio molibdeno, cromo, silicio manganese dona certe caratteristiche all'acciaio. Ovviamente biosgna sempre capire quello che si cerca.

Se si vuole un acciaio semplice da riaffilare si dovrà controllare che le quantità di elementi formatori di carburi (Mo, V, Nb, W, Ti, Ta, Cr, ecc) non siano eccessive, per fare un esempio.

Il nichel migliora la tenacità dell'acciaio ma se presnete in tenori troppo elevati lo rende un po' troppo "duttile".

Il cabonio aumeta i limiti Re e Rm (parlando di proprietà meccaniche) ma diminuisce la tenacità.

Ecc.

Insomma, l'aggiunta dei vari elementi di lega porta dei benefici ma può portare anche "svantaggi". Come già scritto bisogna trovare l'acciaio che meglio risponda alle proprie esigenze.

Però, per rispoendere meglio alla tua domanda, ti faccio un esempio, forse un po' banale.

Io ho una lega Fe-C pura. La % di C è dell'1%.

Ora voglio aumentare la tenuta del filo. Posso aggiungere dell'altro carbonio, che andrà ad aumentare la quantità di carburi primari (cementite) ma diminuirà la tenacità, aumentando però Re e Rm.

Oppure posso aggiungere Si e V, per fare un esempio. In questo modo aumenterò la tenacità, Re, Rm e la tenuta del filo.

Potrò anche aumnetare la durezza massima ottenibile.

Ovviamente è un esmpio molto semplificato.

I carburi di vandio, i carburi e carbonitruri di niobio ad esempio, oltre ad aumentare la resitenza all'usura e la tenuta del filo contribuiscono a limitare e ritardare la crescita del grano austenitico.

Stessa cosa vale per Mo,Cr, W e altri elementi di lega questi però non sottoforma di carburi ma in soluzione solida, quando segregano a bordo grano).

Ciao.
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[syzygy]

grazie per la informazioni.
appurato che l'acciaio puro non esiste,si potrebbe pensare ad una lega di acciaio che abbia ottime caratteristiche per una eventuale lavorazione a pacchetto.
eventualmente secondo te un acciaio a pacchetto formato da una lega commerciale ma da sorgente omogenea,cioè un solo tipo di acciaio lavorato a pacchetto, senza disegni ,si potrebbe ottenere una biletta di acciaio diciamo serio?
secondo te la martellatura e la lavorazione a pacchetto da veramente quel grano fine e quella "qalità" all'acciaio che non si avrebbe con la semplice asportazione del materiale dalla biletta.
Quindi il lavoro del signore che cito sopra diciamo che ai fini tecnici e prestazionali , riguardo al lavoro con la tatara,è inutile!
cioè avrebbe fatto prima ad utilizzare un acciaio commerciale
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L'odore dell'acciaio.....

[Templar]

Non capisco bene la tua domanda.

La forgiatura permette di affinare il grano e di orientare le "fibre" dell'acciaio, cose che non si possono ottenere con l'aportazione.

Ovviamente con la forgiatura si corrono anche alcuni rischi, tra cui la decarburazione.



Ripiegare un solo acciaio è inutile.

Ciao.
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[syzygy]

[Alessio84]

la fiamma riducente e la classica fiamma luminosa di color giallo. e un ambiente riducente perche povero di aria e quindi di ossigeno che tra l'atro viene brucito.

La fiamma ossidante invece e quella fiamma caratteristica del becco bunsen dove aumentando il passaggio di aria si ottiene una fiamma azzurra molto ossidante.
Diciamo che una forgia dovrebbe essere e un ambiente abbastanza riducente.
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http://www.alessiozoffranieri.135.it

[syzygy]

[Templar]

Come scritto la dicitura accio puro non ha senso.

Ci possono essere acciai più o meno rcchi di impurità come Pb e S ma comunque oggi le moderne tecniche di produzione permettono di mantenere basse o bassissime le percentuali di tali elementi, oltre a garantire una buona omogeneità della distribuzione degli elementi di lega e dei carburi primari.

Come già scritto i vari elementi di lega apportao diversi benefici, in base alla loro natura e a loro quantitativo.

Ciao.
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[peppola69]

l'acciaio puro è difficilmente ottenibile nei processi industriali, solo in laboratorio si può pensare di fare leghe pure in piccole quantità solo per fini di studio.

Le impurezze derivanti dalle materie prime e dal refrattario dei forni vengono assorbite nella matrice metallica e da li non si muovono più....per certi tipi di acciaio (lavorazione a caldo) si eseguono i processi ESR (elettro slag remelted) + VAR (vacuum arc remelted) che, tramite processi di rifusione in vuoto catturano più impurezze possibili (solfuri, silicati, ossidi, allumine) aumentando la resilienza fino al 40 %. Le impurezze sono elemento di discontinuità della matrice metallica e sono causa di decadimento delle proprietà meccaniche (resilienza, trazione, allungamento %)

Per quanto riguarda la decarburazione è un fenomeno conosciuto in forgia e si calcolano gli opportuni sovrametalli....deriva dal contatto dell'ossigeno con la superficie calda del pezzo, il carbonio presente si ossida e se ne va....la profondità di decarburazione è proporzionale ai tempi di contatto con l'aria e dipende molto dalla temperatura


saluti

peppol@

[syzygy]

per ovviare al problema della decarburazione cosa si può fare?
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[peppola69]

[syzygy]

durante la forgiatura il pezzo è comunque esposto all'ossigeno...
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[peppola69]

[syzygy]

si ok fin qui ci siamo....
pensavo ci fosse qualche altro problema ... diciamo più complicato
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