White Paper, Blue Paper.

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Aldebaran
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White Paper, Blue Paper.

Messaggio da Aldebaran »

Acciai Blue Paper e White Paper

Come afferma anche Andreat63, il blue paper(shirogami) (C = 1.1 - 1.2%, Si = 0.1 - 0.2%, Mn = 0.2 - 0.3%, Cr = 0.2 - 0.5%, W = 1.0 - 1.5%) è un bassolegato che pur possedendo altri elementi in lega mostra un grano fine, leggermente piu' grossolano del white paper.
Il white paper (aogami) (C = 1.1 - 1.2%, Si = 0.1 - 0.2%) è un acciaio praticamente puro (praticamente e' quasi interamente costituito da ferro e carbonio)*.Ha un grano estremamente fine ed è comparabile,come qualita' agli acciai delle spade giapponesi. Può essere utilizzato, come il blue paper, solo per lame in acciaio laminato perchè altrimenti si spezzerebbe,data la sua rigidita'. Se si vuol fare un coltello in white paper, bisogna formare un sandwich con due guancette in ferro dolce o C45 .
Il white paper e il blue paper vantano una tenuta del filo davvero molto elevata e, se ben affilati, generano un tagliente davvero eccellente (da tener presente che in genere vengono temprati a 64 Hrc circa).
L'O1 forse potrebbe fornire risultati analoghi se temprato alla stessa durezza.
C'è da dire che una lega binaria Fe-C dovrebbe essere piu' resistente all'ossidazione rispetto ad un acciaio con pari tenore di C ma contenente basse percentuali di altri elementi di lega. Quindi da questo punto di vista lo shirogami dovrebbe essere preferibile all'aogami.

Per quanto concerne invece il discorso sulla purezza o meno degli acciai*,posso affermare che tanto più aumenta il tenore di carbonio, tanto più diminuisce la resilienza, ma aumenta la tenuta de filo.
Ma tanto più carbonio c'è nella matrice, tanto più le temperature di inizio e fine trasformazione martensitica (rispettivamente Ms e Mf) si abbassano, andando oltre un certo limite, al di sotto degli 0°C.

Ad abbassare Ms e Mf, concorre, non tutto il carbonio (ovvero quello indcato nella composizione chimica) ma bensì quello che entra in soluzione nel ferro gamma (austenite).

Ciò fa si che vi siano altre percentuali di carbonio (in soluzione nell'austenite) e cosi'dopo lo spegnimento la struttura non sara' formata da sola martensite ma vi sara' una quantità variabile di austenite residua, che diminuisce la durezza dopo la tempra, e anche la tenuta del filo.

In genere basta che lo 0,7% di C sia in soluzione nel ferro gamma affinche' Mf sia a 0°C.Quindi, aumentando il tenore di carbonio in soluzione nell'austenite ,aumenta la quantità di austenite residua, e diminuiscono tenuta del filo e la durezza dopo lo spegnimento.

Tenore di cabonio nell'acciaio e tenore di carbonio in soluzione nell'austenite residua non solo la stessa cosa. Aumentare la quantità di cabonio in un acciaio non vuol dire aumentare la quantità di carbonio in soluzione nell'austenite;bensi' vuol dire aumentare la quantità di carburi primari che restano indisciolti, ad una determinata temperatura di tempra.

Infatti se prendessimo per esempio due acciai, identici come composizione, ma uno con lo 0,7% di C e uno con l'1,2% di C, alla stessa temeratura di tempra (ad esempio 800°C) avranno la stessa quantità di carbonio disciolto nell'austenite. Ma il secondo avrà una maggiore quantità di carburi primari indisciolti. In pratica il carbonio che non è il soluzione nel ferro gamma è sottoforma di carburi primari (complessi semplici a seconda della restante composizione chimica) che neaumentano la resistenza all'usura e la tenuta del filo.

Quindi all'aumentare del tenore di carbonio, a parità del resto della composizione chimica, dimnuisce si la resilienza, ma aumenta la tenuta del filo.

Gli elementi di lega formatori di carburi come Mo, V, Nb, Cr, W, Ti,svolgono diverse funzioni, anche in base alla loro quantità.

Tutti questi elementi di lega modificano, in maniera diversa, il classico diagramma di stato Fe-C (gli elementi di lega da questo punto di vista si dividono in alfageni, che allargano il campo di esistnza della ferrite, o ferro alfa, e gammogeni, che allargano il campo di esistenza dell'austenite, o ferro gamma) e tutti abbassano le temprature Ms e Mf, con il rischio di aumetare la quantità di austenite residua dopo lo spegnimento.

Ora però Mo, V, Nb W e Cr ritardano, in maniera diversa, la crescita del grano austenitico all'aumentare della temperaura o del tempo di permanenza ad una determinata T.

Inoltre tutti gli lementi di lega, in soluzione nel ferro gamma, permettono di aumentare la temprabilità dell'acciaio, rendendo possibile la tempra con raffreddamenti meno drastici.

Mo, V, Cr, W, Nb, Ti, formano anche carburi molto duri, che migliorano la tenuta del filo, se presenti in buone quantità.
Oltre certi limti però aumentano la fragilità e la sensibilità a fenomeni di microchipping.

Gli elementi di lega formatori di caburi durante il rinvenimento inoltre non solo ritardano la caduta di durezza in funzione della tempratura, ma se presenti in buone quantità, provocano un aumento della durezza, anche decisamente considerevole (il cosidetto indurimento secondario, dovuto alla precipitazione di carburi secondari, molto sfruttato su acciai da utensili e Hs e Hss).

Inoltre diversi elementi di lega, formatori di carburi e non, entro certe quantità (ed entro certi limiti), migliorano non solo la resistenza a snervamento a rottura e a fatica del'acciaio, ma anche la resilienza (ad esempio Mn, Cr, Mo, V, Si, Ni).


Una quantità troppo elevata di carburi non solo diminuisce notevolmente la lavorabilità, ma anche la resilienza e l'elasticità dell'acciaio. Stessa cosa vale per un tenore eccesivo di Si he può causare un aumento della fragilità dell'acciaio, oppure quantità elevate di nichel, che possono renderlo troppo "plastico".

Quantità elevate di cromo, da una parte aumentano la resistenza a ossiazione e corrosione dell'acciaio, ma dall'altra aumentano i problemi di decarburazione e possono creare problemi di fragilità di rinvenimento (malattia di krupp), per rinvenimenti a certe temprature.

Inoltre i carburi di cromo K1 e K2 diminuiscono la resilienza dell'acciaio.

Gli acciai altolegati inoltre hanno, dopo lo spegnimento, buona quantità di austenite residua, che è meglio trasformare in altre strutture (in genere martensite)con sottoraffreddamento, trattameto criogenico a rinvenimenti multipli.

Insomma, gli elementi di lega possono apportare benefici decisamente rilevanti e far ottenre agli acciai prestazioni che non si potrebbero mai raggiungere con acciai bassolegati. Bisogna sempre tener conto però degli effetti "negativi" causati dall'aggiunta di tali elementi, anche pe eseguire un trattamento termico corretto.

Per gli Sheffield venivano usati due tipi di acciai in sostanza:
1.Il BS-1407
2.Il blue paper.
Il primo aveva troppo carbonio e a Sheffield non sapevano trattarlo, a Thiers-Issard si'.In sostanza nel paesino francese utilizzavano temperature di rinvenimento piu' alte e tempi brevissimi per far diminuire l'austenite residua (la fase molle di una delle strutture ferro-carbonio).L'austenite residua è maggiore in e come sostanza negli acciai ad alto tenore di carbonio,dato che, tra l'altro, si forma e si espande a velocità molto piu' elevate della martensite (fase dura di una delle strutture ferro-carbonio).La struttura martensitica è quella che permette ad un tagliente di essere riaffilato, piu' o meno bene e velocemente a seconda dell'omogeneità della struttura.Quando senti dire che un rasoio con troppo carbonio è durissimo e quindi difficile da riaffilare,non ci credere...Il problema è che ha molto carbonio, che, se non viene stabilizzato con altri elementi in lega o trattamenti termici adeguati,si forma troppa austenite residua che ne rende il tagliente "molle" quindi difficile da
riaffilare e soggetto a microchipping.Questi ultimi fenomeni si verificano anche quando un acciaio è molto puro, povero di manganese, e mostra fragilità al rinvenimento.Per questo motivo molti rasoi Sheffield venivano lasciati anche con spessori grossolani, ai tempi non esistevano sondini per il rilevamento delle temperature, e si diminuiva cosi' il rischio di rotture anche in fase di spegnimento. Dovevano pensarci i coltellinai al momento della vendita a molare bene
il rasoio.Questo di solito accadeva fino a quando, persa la tradizione, riuscirono dai magazzini Sheffield rasoi incellofanati in carte cerate
e finirono in mano agli utenti comuni, che pensavano che con una o due pietre si potesse sistemare tutto.Ecco pechè la maggior parte degli Sheffield hanno le geometrie completamente sfasate,a causa di passaggi violenti su pietre troppo grezze.
Il blue paper fu adottato in seguito, preparato in Giappone dai suoi abitanti per i "cugini" forgiatori inglesi, non troppo fini.Il white paper veniva lavorato tramite
l'utilizzo di guancette di acciaio con lo 0,4% di carbonio circa.Il white paper è infatti un acciaio puro, con altissima percentuale di carbonio,quindi per i motivi di cui sopra, difficile da trattare.Veniva stabilizzato con altro acciaio "impuro", ma con elementi in lega capaci di stabilizzare il troppo carbonio.Invece di mandar loro billette di "damasco" di white paper e C40, i giapponesi spedirono agli inglesi il blue paper,acciaio già stabilizzato e con una piccola percentuale di tungsteno, in modo da render piu' resistente alle alte temperature, durante le molature, il "pezzo". Mi sono accorto infatti nei miei restauri che alcuni Sheffield resistono molto meglio alle temperature causate dall'abrasione su mola rispetto ad altri,colorandosi lievemente di blu come gli acciai HSS (tra l'altro inventati a Sheffield).
Ultima modifica di Aldebaran il 13/07/2013, 21:25, modificato 1 volta in totale.
andreat63
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Re: White Paper, Blue Paper.

Messaggio da andreat63 »

Aldebaran ha scritto: Insomma, gli elementi di lega possono apportare benefici decisamente rilevanti e far ottenre agli acciai prestazioni che non si potrebbero mai raggiungere con acciai bassolegati. Bisogna sempre tener conto però degli effetti "negativi" causati dall'aggiunta di tali elementi, anche pe eseguire un trattamento termico corretto.
gli svantaggi del vecchi accciai non legati erano compensati dalla sapiente forgiatura. ordinariamente, le spade giap avevano fili con durezza 60-62 hrc, che oltre tagliare come bisturi, reggevano pertinentemente gli urti. pare che non siano rare lame antiche (koto) con durezza attorno a 64-66 hrc. praticamente, come la migliore coltelleria odierna base acciaio. e si parla di lame lunghe. penso che per i tanto tali durezze fossero correnti.
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