Autore Topic: 52100 aka 100Cr6  (Letto 3340 volte)

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Offline Manaresso

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52100 aka 100Cr6
« il: 21 Maggio 2013, 04:00:20 pm »
Dopo che Moreno mi ha fatto conoscere il 100Cr6, ho cercato di capirci un po’ di più:

E’ un carbonioso (C: 0,95 – 1,05) nato per la produzione di sfere e anelli da cuscinetti. Qualche costruttore lo commercializza anche il lastre, il che ha reso possibile la produzione di lame. Lo usano ad esempio la Busse e la Swamp Knives, si utilizza anche per coltelli da cucina di gamma medio-alta e, naturalmente, è parecchio diffuso anche tra i custom americani, forgiatori e damascari compresi. Raggiunge durezze (veramente) notevoli ma pare che sia facilmente riaffilabile. Cosa volete di più?

La denominazione Din è 100Cr6, Il W.N. è 1.3505, ma probabilmente diventa più familiare a molti di voi (soprattutto ai collezionisti) se riporto la denominazione AISI: 52100.

Nel corso di queste ricerche, ti trovo su British Blades un interessante articoletto:


Effetti sul 52100 dei cicli termici

Desideravo vedere se ci fosse qualcosa nella teoria della tempra multipla che potesse migliorare le dimensioni del grano.

Utilizzando due campioni prova di 52100, un forno Evenheat e olio di arachidi per lo spegnimento, ho riscaldato entrambi i campioni a 1010°C. Questo è circa 150°C al di sopra di quanto raccomandato dai produttori dell’acciaio per il processo di tempra (i valori raccomandati sono tra 815 e 840 °C)

Ho scelto 1010 °C perché, da quel che ho capito, questo è il valore per cui i carburi vanno in soluzione e si sciolgono (ho capito bene?)
Ho tenuto l’acciaio a questa temperatura per 5 minuti, sapevo che avrei ottenuto una certa crescita del grano. Quindi ho immediatamente spento l’acciaio nell’olio di arachidi freddo. Una volta raffreddati, ho spezzato i campioni sull’incudine in due pezzi con il martello. I campioni si sono spezzati con estrema fragilità come fossero di vetro.

Come mi aspettavo, ho riscontrato che il grano era grosso, facilmente visibile ad occhio nudo, le dimensioni erano quelle del sale da tavola.

Quindi ho fatto passare un  campione attraverso tre cicli separati di normalizzazione portando la temperatura fino a 840°C e mantenendoli per 5 minuti ogni volta, lasciando che si raffreddassero fino al color nero in una stanza buia prima di iniziare ciascun ciclo successivo. Ho quindi riscaldato fino a 840°C per la quarta volta e spento per temprare.

Sul campione rimanente, non ho fatto nessuna normalizzazione o ricottura, ma ho proceduto direttamente ad un triplo ciclo di tempra/spegnimento.
Ciascuna volta scaldando a 840°C , mantenendo per 5 minuti e quindi spegnendo. Lasciando raffreddare fino a sotto i 200°C tra una tempra e l’altra.

Ho spezzato quindi entrambi i campioni per confrontare le rispettive dimensioni del grano.

La prima cosa notevole è stata che è stato molto più difficile spezzare entrambi i campioni.

Mentre prima, avevo potuto mettere il pezzo sull’incudine, farne sporgere una porzione e dare un colpo con il martello per spezzarlo come vetro, questa volta ho dovuto bloccarlo in morsa e colpirlo parecchie volte con una mazzetta per ottenere una rottura netta.

Risultati:

La dimensione del grano di ENTRAMBI i campioni si era ridotta sensibilmente.
Ad occhio nudo apparivano entrambi lisci come la seta, di un colore grigio chiaro…e il pezzo che NON era stato normalizzato sembrava avere un grano più fine!

Usando una lente, grazie all’ingrandimento, ho potuto distinguere una leggera differenza nelle dimensioni del grano… una percezione condivisa da mia moglie che non aveva idea di quale campione stesse guardando.

La mia conclusione, a questo punto è che con il 52100, non sembra necessario passare attraverso un triplo ciclo di normalizzazione per riparare la dimensione del grano che potrebbe essersi presentata per un eccessivo riscaldamento…. Passare attraverso tre cicli di tempra senza alcuna procedura di normalizzazione sembra che dia risultati buoni come un triplo ciclo di normalizzazione, e forse anche migliori.

Cosa comporta questo per le mie metodologie? Prima di questo esperimento, sono sempre stato molto attento a sottoporre la lega 52100 che usavo ad un triplo ciclo di normalizzazione…. come ad un triplo ciclo di tempra/spegnimento, utilizzando la mia forgia come fonte di calore ed affidandomi al colore ed alla variazione magnetica.

Adesso possiedo un forno Evenheat, so che le temperature critiche vengono misurate in modo molto preciso….. ed il mio esperimento mi suggerisce che l’affinamento del grano è lo stesso sia che effettui un triplo ciclo di tempra sia che ci aggiunga la tripla normalizzazione…. Significa che la tripla normalizzazione è ormai obsoleta?

Sono sempre stato fermamente convinto che delle buone tecniche di normalizzazione sono di grande aiuto per ridurre gli stress dovuti alla deformazione…. Ma ho anche sempre pensato che le buone tecniche di forgiatura, dove durante il processo il calore viene costantemente ridotto finchè, alle ultime calde l’acciaio appare, al buio,  rosso scuro (qualcuno potrebbe definirla forgiatura a freddo) fa bene all’acciaio. In fatti, l’intero processo di forgiatura dal primo inserimento dell’acciaio sul fuoco agli ultimi colpi di martello, è per me un unico ciclo termico dell’acciaio…. A tal punto che quando la forgiatura si è completata, l’acciaio è già de-stressato e in uno stato “normale”. Credo che avrò bisogno di alcuni esperimenti per verificare questa teoria.

Comunque, non sono un esperto di queste cose, ho solo riportato cosa ho scoperto e cosa ritengo essere corretto..ma se avete qualsiasi dubbio, fate anche voi i vostri esperimenti e confrontiamoci poi sui risultati.

Alcune considerazioni a posteriori:

Intanto ammiro l’approccio pragmatico/sperimentale di questi signori, nella mia pur breve esperienza mi sono convinto che da noi (non sempre, ma molto spesso) nel migliore dei casi si parla per sentito dire e nei peggiori si sparano vere e proprie cazzate.

Considero quindi questo approccio come un esempio da seguire, sempreché si parta dal presupposto che l'unico vero obbiettivo è la qualità della lama almeno per coltelli da usarsi come tali.

Riguardo ai risultati sperimentali non sono in grado di esprimermi, noto soltanto che, a fronte dell’esperimento, l’autore si trova rivedere alcune sue convinzioni. Questo per me è un bellissimo risultato.

Un bel dubbio mi viene riguardo le ultime considerazioni che fa sulla “forgiatura a freddo”. L’amico si paracula un po’ dicendo che tali ipotesi dovrà verificarle. Dopo l’articolo di Cashen (ultimo capitolo) direi che considerare la “forgiatura a freddo” come parte del processo che conduce ad uno stato “normale” l’acciaio (virgoletto dove ha virgolettato l’autore) mi sembra più una illusione che un dato oggettivo, per me l’acciaio è in una condizione ben lontana dallo stato ricotto
Ma ovviamente lascio la parola agli esperti.


Hi babes!
Maurizio Manzoni



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Offline Burro

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Re:52100 aka 100Cr6
« Risposta #1 il: 21 Maggio 2013, 04:03:42 pm »
Io mi ci sono trovato bene. sr101 e 77 per Swamp e Scrap. Devo dire che l'infi lo choppa. Ma è un ottimo acciaio da uso. Sopratutto degnamente trattato.
Sono vecchi acciai che restano buoni a tutt'oggi, nonostante tutta l'esoticità raggiunta dalle nuove scoperte.
Bravo Manna. Come sempre, del resto.
Andrea Burroni
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Bubu

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Re:52100 aka 100Cr6
« Risposta #2 il: 21 Maggio 2013, 09:45:03 pm »
Grazie Maurizio per la traduzione e condivisione di questo interessantissimo articolo code[36_1_32.gif] come scrissi nel simply bowie 2 con il damasco di Moreno, composto per il 60 % da questo acciaio , dopo una distensione di 5 ore in forno ,portato ad   800 ° e poi a 720 per il restante del tempo,su questo damasco ho effettuato una doppia tempra, una a 830  poi spenta in olio ,infornato un'altra volta con il pezzo ancora caldo ad una temperatura di 850 ° e poi spento in olio, alla fine un doppio rinvenimento a 160 di 40 minuti ogni uno, risultato una lama flessibile, suona come una incudine e filo taglia da paura e si riaffila in un'attimo, questa èla mia esperienza su questo acciaio. code[Drogar-Happy(LBG).gif]

Offline Ziozeb

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Re:52100 aka 100Cr6
« Risposta #3 il: 21 Maggio 2013, 11:04:57 pm »
molto interessante, prima o poi lo devo provare.
Sembra vengano bene che gli hamon.
Denis Mura
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Offline Moreno

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Re:52100 aka 100Cr6
« Risposta #4 il: 23 Maggio 2013, 07:56:58 am »
L'assunto da dimostrare è che la tripla tempra possa mantenere la misura di grani ridotti xchè lavorati a caldo. Partendo da grani normali il trattamento di per se non influisce sulla loro dimensione. Però l'assunto detto innanzi non è dimostrato (in questo forum).

(il 1.3537 prende la tempra in H2O)

Moreno Feltresi

Offline Burro

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Re:52100 aka 100Cr6
« Risposta #5 il: 23 Maggio 2013, 09:19:36 am »
hai un cane bellissimo. La mia vecchietta comuncia a perdere colpi...sono giá in paranoia. scusate Ot.
Andrea Burroni
Phava datata.

Offline kiko

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Re:52100 aka 100Cr6
« Risposta #6 il: 23 Maggio 2013, 12:02:05 pm »
Premetto che a me il 52100 piace, ci ho fatto solo due coltelli ma la sensazione è che il filo venisse davvero chirurgico, inoltre quel poco di cromo evidentemente fa miracoli perché comparato a un altro carbonioso, tipo il k720, tiene molto ma molto meglio (da me, al mare).

L'assunto da dimostrare è che la tripla tempra possa mantenere la misura di grani ridotti xchè lavorati a caldo. Partendo da grani normali il trattamento di per se non influisce sulla loro dimensione. Però l'assunto detto innanzi non è dimostrato (in questo forum).

Sbagliato. E' dimostrato (non in questo forum, c'è forse bisogno di sottolinearlo?) che il trattamento (riscaldamento veloce fino a temperatura di austenizzazione e raffreddamento veloce) è molto ma molto efficace nella riduzione del grano (austenitico). Partendo da grnulometrie esagerate si riesce ad arrivare fino alle ambite astm15. E questo perché riscaldando l'austenite inizia a nuclearsi ex-novo partendo dai bordi dei grani precedenti (pelitici o martensitici che siano), tanto più finemente quanto più velocemente si riesce a fargli compiere il processo. E tanto più finemente tanto più fine era il grano perlitico di partenza. Per questo più cicli si fanno e più si affina.

C'è da dire però che il grano non si osserva rompendo il campione e guardando la trama. Diciamo che se ne può avere una stima se la rottura avviene sul brodo del grano, ma non è garantito perché la rottura potrebbe avvenire per sfaldamento e la superficie apparirebbe liscia.
Il grano viene misurato spianando a specchio e acidando i campioni. Grani con orientamento differente si colorano con tonalità di grigio differente.

La forgiatura a caldo, in teoria, è la migliore perché l'acciaio ha modo di ricristallizzarsi dinameicamente mentre viene forgiato evitando i fenomeni di incrudimento e rischio di schianti di una forgiatura a freddo, che ha tassativamente bisogno di cicli di normalizzazione per far si che, appunto, l'acciaio "ricristallizzi" (vale a di' permettere ai cristalli distorti dalla forgiatura, che hanno accumulato molta energia in seguito alle deformazioni plastiche, di essere sostituiti da un nuovo insieme di grani a bassa energia e più stabili).

Prendendo spunto da bubu credo che una distensione a quel modo sia esagerata. Per ricristallizzare credo sia sufficiente portare a 760 mantenendo al massimo un oretta e poi far raffreddare a forno spento. Quel ciclo lì è più vicino a una sferoidizzazione, peraltro in 5H in ambiente ossidante potresti avere decarburazioni un po' eccessive.

molto interessante, prima o poi lo devo provare.
Sembra vengano bene che gli hamon.

Per me l'hamon non ti viene. Cromo e manganese fanno aumentare di brutto la temprabilità dell'acciaio rispetto a un suo pari carbonioso (tipo il W1, tanto per dire). Tipo come se facessero aumentare Ms talmente tanto che anche raffreddando lentamente tu ricada sempre in zona di trasformazione martensitica, di fatto vanificando l'azione ritardante (per lui, stimolante per lei) del refrattario.

Volevo anche dire che non trovo le tabelle di trasformazione di fase del 52100 e che se qualcuno ce l'ha potrebbe pubblicarle qui e mi farebbe un gran favore.
Lo chiedo perché ricordo bene che l'effetto di Cr e Mn dovrebbero far traslare il diagramma di fase standard in alto (di qualche decina di gradi) e a sinistra, ma non ricordo di quanto. E se così fosse la temperatura di austenizzazione dovrebbe essere sopra i 900°.
La spiegazione che mi do al fatto che il costruttore consigli un'austenizzazione a 850 (che dovrebbe essere parecchio sotto la curva di austenizzazione) è che spinga per un risultato finale con martensite  allo 0,7 / 0,8 % di carbonio ma con forte presenza di Cementite in soluzione. Questo per privilegiare la resistenza ad abrasione visto che per lo più è un acciaio usato per i cuscinetti.
Quindi secondo me sarebbe interessante provare ad austenizzare a 900 e vedere che succede. Dovrebbe venire ancora più duro e resistente ma con una piccola perdita in tenuta di filo.

Ma magari, visto che in realtà io studio i pippoli, non c'ho capito una sega.
Saluti & ghiande,
Federico Salvestroni.





S'io fossi uccèl di bosco mi butterei giù

Offline cacciatore

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Re:52100 aka 100Cr6
« Risposta #7 il: 23 Maggio 2013, 12:58:36 pm »
grazie Maurizio per i tuoi studi e per farceli condividere è tutto molto utile,ciao :)
Alberto Favero

Offline Manaresso

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Re:52100 aka 100Cr6
« Risposta #8 il: 23 Maggio 2013, 02:46:25 pm »
Intanto grassie a tutti. Confesso che condividere 'ste pippe in compagnia è anche divertente oltre che utile.

Kiko: e poi dicono che non è vero che gli ingegneri si ammazzano di pippe.... (e sia ben chiaro lo dico da insider!)

Riguardo il diagramma di fase, non ho trovato nulla neanche io, anzi per questo acciaio direi che la documentazione soprattutto degli americani è parecchio scarna. Se però hai tempo e voglia, prova a scaricare il pdf di "Steel metallurgy for non-metallurgist" di Verhoeven. A pag. 59 ci sono interessanti considerazioni riguardanti lo spostamento dei valori A1, A3 e Acm per il 52100 riferiti alla lega binaria Fe-C. Magari non ho capito io una pippa di quello che ti serviva, ma vedi se lì trovi la risposta alla tua domanda e poi magari sappimi dire.

Hasta siempre!

Maurizio Manzoni



Imparare senza pensare è inutile, ma pensare senza imparare è pericoloso (Confucio)

Offline Moreno

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Re:52100 aka 100Cr6
« Risposta #9 il: 23 Maggio 2013, 05:03:09 pm »
Guru Kiko, dicendo "in questo forum" intendevo che era un argomento sfiorato dal Kenpachi ma non ancora affrontato nella discussione. Tuttavia non è ancora ben centrato (quali sono le rampe giuste?), servirebbe un paragrafo 5 capitolo 8 che un rude e bifolco fabbro ha cassato dalla discussione...(ma mi sembra che quando sei agitato rendi di più... :) )
Ayustenite riscaldata ingrossa il grano: quindi più bassa è la T nel trattamento termico meglio é (nel damasco io avevo anche 2767 che alzava la T di tempra..altrimenti si sarebbe potuta fare anche a 810 C)
In effetti 5 ore son troppe.... ma per precauzione ho preferito eccedere piuttosto che avere tensioni (per esperienza un damasco di 3505 ricotto a 730 x 1 nora ha ancora tensioni) inoltre la manipolazione era stata estrema.
Ai 15 di grano non arrivi se non c'è stata un rollato a caldo prima (però se hai documenti che provano il contrario fammi sapere)

Sempre sia lodato!

Moreno Feltresi

Bubu

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Re:52100 aka 100Cr6
« Risposta #10 il: 23 Maggio 2013, 09:23:37 pm »
Ragazzi, mi spiego meglio nel trattamento di distensione eseguito da me con il Damasco di Moreno, allora il trattamento si chiama riccottura isotermica, ho effettuato  questo trattamento basandomi su tabella specifica del 100cr6, infornato la billetta a forno spento,portato ad 800° e subito dopo a 720° per 1 ora e 40 minuti, spento il forno e lasciato raffreddare dentro, trattamento completo compreso raffreddamento circa 5 ore,tolto laq billetta ancora tiepida.Grazie

Offline PattugliaOssidiana

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Re:52100 aka 100Cr6
« Risposta #11 il: 05 Febbraio 2016, 11:54:12 am »
Qualcuno sa dove posso ordinare dei tondini di 100CR6?
La soluzione di ricavarlo dai cuscinetti vorrei lasciarla come ultima possibilità...

Grazie, Luca

 code[Maglio.gif]

Offline Stefano Maffi

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Re:52100 aka 100Cr6
« Risposta #12 il: 05 Febbraio 2016, 09:27:01 pm »
Non hai bisogno di ricavarlo,lo compri direttamente in billette:
http://www.suministrosparacuchillos.com/aceros-al-carbono.php
Stefano Maffi