Acero de hoja 101

Utilizado originalmente por los alquimistas para describir el proceso de extraer metales de las rocas y los minerales, el término metalurgia abarca una gran variedad de disciplinas científicas y de ingeniería que estudian, prueban y crean nuevas aleaciones metálicas. En el mundo de los cuchillos, «acero para hojas» se refiere a una lista en constante expansión de materiales, cada uno con propiedades químicas y físicas únicas, ideales para herramientas de corte y hojas de cuchillo.

Al diseñar un cuchillo, seleccionamos los mejores aceros y materiales según varios factores. Un cuchillo diseñado para defensa personal no necesita necesariamente una retención del filo excepcional, pero sí debe ser resistente y robusto. Por otro lado, una hoja para llevar a diario (EDC) puede usarse durante todo el día para una gran variedad de tareas de corte, por lo que la retención del filo puede ser lo más importante para el usuario. En cualquier caso, conocer la hoja puede ayudarte a tomar decisiones informadas al comprar, usar y mantener tus cuchillos. Al tener en cuenta la resistencia a la corrosión, la robustez y las diversas ventajas de los distintos aceros para cuchillos, los aficionados pueden elegir la hoja perfecta según sus necesidades y preferencias específicas.

Internet ofrece un suministro inagotable de fichas técnicas, tablas, análisis y debates en foros sobre los aceros para hojas. Para quienes quieran profundizar en el tema, Knife Steel Nerds es una fuente de información muy completa y muy recomendable para cualquier persona interesada en la metalurgia relacionada con las hojas. Por ahora, repasaremos algunos conceptos básicos para ayudarte a entender mejor la marca del acero de tu hoja.

Acero CPM-S30V en el Necron™ | Jade G10

Antes de continuar, conviene definir algunos términos clave:

Retención del filo: Capacidad de una hoja para conservar un filo útil para cortar.

Resistencia a la corrosión: Capacidad del acero para resistir la oxidación.

Resistencia: Capacidad del acero para resistir la rotura o el astillamiento al recibir un impacto.

Tenacidad: Capacidad del acero para resistir fracturas, melladuras o deformaciones bajo tensión.

Resistencia al desgaste: Capacidad del acero para resistir la abrasión, la erosión u otros daños causados por la fricción. Influye directamente en la retención del filo.

Carburo: Partículas metálicas duras, pero frágiles, compuestas de carbono y otros metales presentes en el acero. En general, la dureza de los carburos influye directamente en la resistencia al desgaste del acero, mientras que el tamaño, la cantidad y la fragilidad de los distintos carburos pueden afectar a su tenacidad.

¿Qué es el acero y cómo se fabrica?

En términos sencillos, el acero es una aleación —una mezcla de distintos metales— compuesta de hierro y carbono, además de otros metales, denominados elementos de aleación, que se añaden para conferirle determinadas propiedades. Actualmente, la mayoría de los aceros empleados en la fabricación industrial se producen mediante un proceso tradicional de fundición o mediante un proceso de pulvimetalurgia.

En la fundición convencional del acero, los metales se combinan en un horno; después, el acero fundido se vierte en un molde y se transforma en lingotes. A partir de ellos, el acero se forja o se lamina —o ambas cosas— hasta obtener una forma manejable, normalmente una lámina. En estado fundido, el acero es principalmente homogéneo, con todos los metales distribuidos uniformemente en la mezcla. Sin embargo, cuando empieza a enfriarse y endurecerse en el molde, comienza un proceso llamado segregación, en el que los elementos de aleación empiezan a aglomerarse con el carbono para formar carburos grandes, lo que da lugar a una mezcla menos uniforme y a una distribución desigual de las propiedades químicas deseadas. El proceso de forjado y laminado vuelve a mezclar y redistribuye los carburos.

La pulvimetalurgia permite controlar mejor las propiedades de un acero determinado y elimina la segregación. En lugar de verterlo en un molde, el acero fundido pasa por una boquilla de alta presión y se atomiza en gotas muy pequeñas que se solidifican rápidamente y forman un polvo. Estas diminutas microgotas esféricas se enfrían tan deprisa que forman carburos más pequeños sin segregación, y la mezcla permanece homogénea. El paso final consiste en compactar el polvo a alta presión para formar una pieza sólida de acero que conserva su estructura uniforme.

Imágenes cortesía del Dr. Larrin Thomas. Las manchas más claras que se ven aquí son carburos ampliados 100 veces.

 

Unas palabras sobre los carburos...

Controlar el tamaño, la distribución y la composición de los carburos es de suma importancia en la fabricación de cuchillos, ya que estos factores pueden afectar a la retención del filo, la facilidad de mecanizado, la resistencia, la tenacidad y la resistencia a la corrosión. En términos básicos, los carburos muy duros, como el carburo de vanadio, aumentan la resistencia al desgaste de la hoja y le permiten conservar el filo durante más tiempo. Sin embargo, como los carburos más duros también son más frágiles, una cantidad excesiva puede dar lugar a una hoja que mantiene el filo, pero se astilla con mayor facilidad.

Los metales que no forman carburos permanecen en solución, ocupan el espacio entre los carburos y contribuyen a varias características clave de la hoja final.

Tomemos el cromo como ejemplo. Es uno de los elementos de aleación más comunes en el acero, y la mayoría de los aceros presentan un equilibrio cuidadoso entre el contenido de carbono y el de cromo. En solución, el cromo libre ayuda a resistir la corrosión; por eso, los aceros con un 12 % de cromo o más se consideran «inoxidables» y resisten mejor la aparición de óxido y la corrosión que los aceros con poco cromo. Sin embargo, el cromo también puede combinarse con el carbono para formar carburo de cromo. Estos carburos pueden ser relativamente grandes y resistentes, por lo que pueden aumentar la resistencia de una hoja. Pero, como dijimos antes, los carburos más grandes y duros pueden tener otros efectos que quizá sean deseables o no. Y si el cromo queda atrapado en los carburos, no resulta muy útil para prevenir la oxidación, por lo que hay que añadir otro elemento de aleación, como nitrógeno o molibdeno, para lograrlo de otra manera.

Los procesos de tratamiento térmico pueden influir profundamente en la formación de carburos. El tratamiento térmico es el proceso que emplean los fabricantes de cuchillos para conferir al acero la dureza deseada, expresada mediante una clasificación HRC. Los procesos y las temperaturas del tratamiento térmico, junto con la dureza final, influyen enormemente en el rendimiento de una hoja. Metalúrgicos y fabricantes de cuchillos deben controlar cuidadosamente la elección del acero y los métodos empleados para endurecerlo y mecanizarlo hasta convertirlo en una hoja, a fin de garantizar que el acero funcione según lo previsto.

 

Hojas Benchmade

Ahora que te da vueltas la cabeza, ¿qué significa todo esto para ti? En pocas palabras, tu hoja está hecha de un acero concebido para ofrecer determinadas características que se buscan para distintos fines y situaciones. Seleccionamos cuidadosamente los aceros para hojas que preferimos por varios motivos, normalmente relacionados con la función prevista —o la variedad de funciones— del cuchillo en cuestión. Sin más preámbulos, pasemos al desglose.

Aceros convencionales

D2: Patentado por primera vez en 1927, el acero D2 es lo que se conoce como un acero para herramientas «con alto contenido de carbono y cromo», adecuado para fabricar herramientas de todo tipo. El D2 destaca por su gran resistencia y resistencia al desgaste, gracias a la abundancia de carburos de cromo, lo que lo hace útil para herramientas de corte sometidas a grandes impactos, como hachas y martillos. La escasa cantidad de cromo en solución hace que el D2 sea propenso a desarrollar una pátina y pueda oxidarse con relativa facilidad si no se cuida adecuadamente.

Con los años, el D2 se ha convertido en un material habitual para hojas y ha demostrado ser una opción fiable para muchos fabricantes de cuchillos. Crucible Industries produjo una versión CPM del D2 que ofrecía una mejora considerable de la tenacidad y un aumento de la resistencia a la corrosión.

Infidel, nuestro modelo insignia de D2.

 

154CM: Creado en 1959 por el productor estadounidense de acero Crucible Industries, el 154CM fue uno de los primeros aceros inoxidables «de alta velocidad» que se fabricaron. Los aceros de alta velocidad pueden conservar su dureza a las altas temperaturas causadas por la fricción de piezas móviles, como los cojinetes de un motor de turbina en rotación. Parte del cromo del 154CM forma carburos de cromo, lo que reduce la cantidad de cromo disponible para prevenir la oxidación, pero la adición de molibdeno mejora la «dureza en caliente» y también ayuda a resistir la corrosión.

El legendario fabricante de cuchillos Bob Loveless presentó en 1972 el primer cuchillo hecho de 154CM, convirtiéndolo en un pilar de la industria, aún elogiado por su tenacidad y resistencia al desgaste y a la corrosión. Es un acero equilibrado, ideal para aplicaciones exigentes o para hojas de uso general.

440C: Creado por primera vez en la década de 1930, el acero 440C fue uno de los primeros aceros inoxidables de alta dureza y se popularizó en cuchillos gracias a su buena resistencia, al desgaste y a la corrosión. Es fácil de afilar hasta obtener un filo fino y agudo. Lo ofrecemos como opción para las hojas de nuestro cuchillo de mesa, pero lo usamos sobre todo en ganchos de rescate y herramientas de defensa, como la familia de dagas SOCP, gracias a la facilidad de afilado y a su menor costo en comparación con un acero similar, como el 154CM.

N680: Producido por Böhler, el N680 es un acero con alto contenido de cromo y molibdeno al que se le añade nitrógeno. Es difícil añadir nitrógeno al acero, así que solo contiene una pequeña cantidad, pero este elemento mejora significativamente la resistencia a la corrosión al reducir la formación de carburo de cromo, lo que deja más cromo libre para resistir la oxidación. Esto también reduce los carburos frágiles y aumenta la tenacidad. Por eso lo hemos empleado en cuchillos como el cuchillo de rescate Triage, con su hoja de punta roma y apta para hacer palanca, así como en el también romo cuchillo fijo de buceo H2O 112SBK-BLK.

Damasco: El acero de Damasco es tanto un estilo de acero como un antiguo proceso de fabricación. Consiste en combinar dos aceros similares con distintos niveles de resistencia a la corrosión. Se forjan a mano hasta darles la forma final mediante un proceso llamado soldadura por forja, en el que ambos aceros se calientan y se pliegan juntos, creando múltiples capas con distintos patrones. Después, el material forjado se amuela para darle forma de hoja y se graba al ácido sumergiéndolo en un baño ácido. El ácido corroe los dos aceros a ritmos ligeramente distintos y así revela el característico patrón del damasco.

No usamos acero de Damasco muy a menudo; preferimos reservar este material singular, hecho a mano y hermoso para algunos de nuestros lanzamientos de gama alta Gold Class. Producir acero de Damasco en grandes volúmenes y con un alto nivel de calidad es difícil: requiere mucha atención y un trabajo que lleva tiempo, pero los resultados son realmente extraordinarios.

 

Aceros de pulvimetalurgia

CPM-154: Esta versión pulvimetalúrgica del 154CM tiene la misma composición química, pero mejora la mayoría de sus características. Los carburos más pequeños, numerosos y distribuidos uniformemente mantienen la resistencia y la resistencia al desgaste del 154CM convencional, a la vez que mejoran la tenacidad y la resistencia a la corrosión.

Este acero es nuestra elección para varios productos SelectEdge™, como el cuchillo de estación, así como para el resto de nuestros cuchillos de cocina y varios modelos de la colección de caza. Está bien equilibrado para usarse en la cocina y al procesar piezas de caza. La retención del filo y la resistencia a la corrosión reducen el mantenimiento, y su mayor tenacidad ofrece más durabilidad y estabilidad del filo.

CPM-S30V: El CPM-S30V fue el primer acero diseñado específicamente para usarse en hojas de navajas de bolsillo. Es una mejora de aceros similares, como el S90V y el S60V, conocidos por su alto contenido de vanadio, que forma carburo de vanadio muy resistente y deja más cromo libre para contribuir a la resistencia a la corrosión. Desarrollado por Crucible en colaboración con el reconocido fabricante de cuchillos Chris Reeve, el CPM-S30V se considera un acero equilibrado y versátil para hojas.

Este acero, que ofrece un equilibrio entre resistencia, tenacidad, resistencia a la corrosión y retención del filo, es el más común de nuestra gama. El CPM-S30V es ideal para hojas EDC o de uso general, en las que ninguna característica tiene por qué ser más importante que otra. Su excelente resistencia a la corrosión y retención del filo lo hacen perfecto para una navaja de bolsillo que se use de vez en cuando en una gran variedad de tareas o a diario para una gama limitada de tareas. Como es bastante fácil de afilar y asentar en el campo, y lo bastante tenaz para la mayoría de los trabajos, el CPM-S30V también es una excelente opción para nuestros cuchillos de caza.

M390: Concebido como un superacero inoxidable de gran dureza y alto contenido de cromo, el M390 fue creado en Austria por la reconocida empresa siderúrgica Böhler Edelstahl. Nació del deseo de crear un acero inoxidable para herramientas relativamente fácil de mecanizar. Es un acero muy popular para cuchillos, habitual en modelos de alta gama fabricados fuera de Estados Unidos, y famoso por permitir obtener un filo extremadamente fino que se mantiene incluso tras un uso prolongado. Contiene una gran cantidad de cromo libre, lo que ofrece una resistencia excepcional a la corrosión. Su alto contenido de cromo también produce una gran cantidad de carburo de cromo, que aumenta la resistencia al desgaste y la resistencia, aunque reduce ligeramente la tenacidad en comparación con un acero como el CPM-S90V. El M390 es una magnífica opción de hoja de bajo mantenimiento.

Foto: Will Sauer @everlastingember

 

CPM-20CV: A principios de la década de 2000, el M390 empezó a ganar popularidad, pero su escasez impedía que se usara habitualmente en cuchillos. Latrobe Steel, de Pensilvania, adquirida posteriormente por Crucible Industries, creó lo que llamó Duratech 20CV, básicamente una versión estadounidense del M390.

Aunque existen diferencias muy leves entre ambos, el CPM-20CV se considera análogo al M390 y destaca como superacero de gran dureza, con excelente retención del filo y resistencia a la corrosión. Nos alegra especialmente ofrecerlo como otra opción de hoja en nuestro configurador de cuchillos personalizados.

Elmax: Desarrollado por Uddeholm en 1990, el Elmax SuperClean —nombre que hace referencia al proceso de pulvimetalurgia de Böhler-Uddeholm— es muy apreciado por su alto contenido de carbono, cromo y vanadio. Esto le confiere no solo una excelente resistencia a la corrosión, una gran resistencia y resistencia al desgaste, sino también una magnífica tenacidad. El alto contenido de cromo le aporta propiedades inoxidables, mientras que su estructura de grano fino garantiza la tenacidad a pesar de la formación de carburo de cromo.

El acero Elmax no estuvo disponible para los fabricantes de cuchillos estadounidenses hasta alrededor de 2009, por lo que no se ha adoptado tan ampliamente como el M390 o el 20CV. Sin embargo, iguala a esos dos aceros en retención del filo y resistencia a la corrosión, y los supera en tenacidad. Por eso es una excelente opción para los aficionados a las actividades al aire libre que se enfrentan a condiciones adversas.

CPM-S90V: Precursor del CPM-S30V, el CPM-S90V fue desarrollado por Crucible en 1996 mientras intentaba crear un nuevo acero inoxidable de alta resistencia al desgaste y más tenaz que aceros similares como el M390 y el CPM-20CV. El resultado es un acero que ayuda a desmentir el mito de que un acero más duro es mejor. Nuestro CPM-S90V se endurece hasta alcanzar 59-61 HRC, muy cerca de la clasificación de 58-60 HRC del CPM-S30V; sin embargo, el mayor contenido de vanadio del CPM-S90V le proporciona una ventaja significativa en retención del filo sin sacrificar tenacidad.

Debido a su mayor resistencia al desgaste, el CPM-S90V también es más difícil de rectificar, biselar y afilar, por lo que trabajar con él requiere más tiempo y mano de obra. Pero las ventajas del CPM-S90V superan con creces esas dificultades, y lo empleamos en hojas prémium de primer nivel de nuestras series Blue Class, Black Class y HUNT, así como en diversos lanzamientos limitados, y como opción prémium en nuestro configurador de cuchillos personalizados.

15017-1 Hidden Canyon Hunter, con CPM-S90V

 

CPM-M4: Cuando se creó el acero M4 original, los aceros para herramientas de alta velocidad aún eran una novedad en el mundo de la metalurgia y no había consenso sobre el uso del tungsteno frente al molibdeno como elemento de aleación clave para mejorar la «dureza al rojo», es decir, la capacidad del acero para mantener su dureza a temperaturas que lo pondrían al rojo vivo.

El tungsteno es increíblemente tenaz, pero el molibdeno puede hacer todo lo que hace el tungsteno con la mitad de material. El M4 convencional utiliza una mezcla de ambos. Años y numerosas pruebas terminaron por disipar las dudas que quedaban sobre el molibdeno, más económico y fácil de conseguir, y lo hicieron preferible al tungsteno, lo que llevó a Crucible a producir CPM-M4 utilizando únicamente molibdeno.

Gracias a las ventajas de la pulvimetalurgia moderna, el CPM-M4 es uno de los aceros para hojas más populares del mundo de los cuchillos, aunque no sea el más reciente. Se caracteriza por una resistencia al desgaste excepcional con una gran dureza y una retención del filo comparable a la del CPM-20CV, además de la robusta durabilidad del D2. Aunque es un acero excepcionalmente difícil de mecanizar, es perfecto para quienes someten sus cuchillos a un uso intensivo; sin embargo, su bajo contenido de cromo implica que hay que mantenerlo seco y aceitarlo con regularidad.

El 537GY-1 Bailout, con acero CPM-M4 (Foto: Adam Tangsrud @adam.tangsrud)

 

CPM-3V: Una de las incorporaciones más recientes a nuestra línea, el CPM-3V fue creado por Crucible como un acero de gran tenacidad. El alto contenido de vanadio del CPM-3V, combinado con las ventajas de la pulvimetalurgia, da como resultado un volumen reducido y conveniente de carburos de vanadio superduros. Estos carburos proporcionan a la hoja una buena resistencia al desgaste, mientras que su baja densidad mejora la tenacidad. En esencia, si se dobla la hoja, hay menos carburos duros que puedan entrar en contacto entre sí y provocar fracturas por tensión o deformaciones.

Cuando probamos por primera vez el CPM-3V en nuestro laboratorio, no pudimos romperlo: todo un hito para Benchmade. La hoja se flexionó casi 45 grados antes de que fallara la máquina de pruebas y luego recuperó casi por completo su forma original. Este excepcional nivel de tenacidad convierte al CPM-3V en la opción óptima para un cuchillo ultraligero de uso intensivo como el 537GY Bailout® o para una herramienta táctica robusta como el 185 SOCP® Combat Fixed Blade.

CPM-MagnaCut: La historia del desarrollo de MagnaCut representa una especie de ciclo que se cierra para su creador, el Dr. Larrin Thomas. Como él mismo será el primero en decirte, no es metalúrgico; pero, al explorar a fondo todo lo relacionado con los aceros para hojas —impulsado desde el principio por su curiosidad sobre el S30V—, le fascinó la idea de desarrollar un nuevo acero para hojas. En sus palabras: «Había pensado en intentar crear mis propias composiciones de acero únicas, pero el mero hecho de querer hacerlo no significa que tengas algo único que ofrecer. Sin embargo, todo este tiempo escribiendo sobre distintos aceros para cuchillos acabó llevándome a una serie de revelaciones sobre posibilidades de diseño de aceros que aún no se habían explorado.»

En 2021, el Dr. Thomas, Crucible Industries y Niagara Specialty Metals lanzaron el CPM-MagnaCut, lo que desató una demanda enorme de este extraordinario acero nuevo. Pero ¿qué lo hace tan especial? Sobre el papel, no parece revolucionario, pero la química no lo es todo. La combinación de los métodos de producción de Crucible y el proceso de laminado en caliente de Niagara, junto con una mezcla de aleaciones cuidadosamente equilibrada, dio lugar a un acero con una resistencia y tenacidad equiparables a las del CPM-M4 y una resistencia a la corrosión superior a la del N680, además de una excelente resistencia al desgaste. Al igual que el S30V antes que él, este acero para cuchillos diseñado deliberadamente está marcando un nuevo estándar al combinar las mejores cualidades de los aceros para herramientas y los aceros inoxidables. Estas características lo convirtieron en la opción perfecta para nuestra colección Water, entre otros cuchillos Benchmade. Lee aquí la fascinante historia de la creación de MagnaCut y descubre más sobre el desarrollo de nuestra colección Water y la incorporación del acero MagnaCut.

CPM-CruWear: El Cru-Wear y varios aceros similares surgieron en la década de 1980, tras vencer la patente del Vasco Die, patentado por Harry Johnstin en 1964. La patente correspondía a un acero capaz de soportar el calor generado durante la forja de metales y la fabricación de matrices. El uso del vanadio se estaba popularizando para aumentar la resistencia al desgaste, pero una cantidad excesiva podía dificultar el rectificado del acero, lo que planteaba el conocido reto de encontrar la mezcla adecuada. El Vasco Die dio paso al Vasco Wear, más tenaz y con un mejor equilibrio entre resistencia al desgaste y tenacidad, además de una mayor resistencia a la corrosión que aceros para herramientas más antiguos como el D2. Cuando venció la patente de Johnstin, otros fabricantes de acero empezaron a crear sus propias versiones del Vasco Wear.

El CPM-CruWear se patentó en 1994 como el primer acero pulvimetalúrgico de alta tenacidad de Crucible. Su tenacidad es similar a la del acero 3V, pero prioriza más la resistencia al desgaste, lo que da como resultado un acero cuyo rendimiento general en cuchillos se sitúa entre el 3V y el M4. Nos entusiasma ofrecerlo en varias herramientas para uso intensivo, incluido el 273 Mini Adamas, donde destacan su excepcional durabilidad, facilidad de afilado y gran retención del filo.

Foto: Will Sauer @everlastingember

 

Damasteel®: Si el acero de Damasco se inventara hoy, así se fabricaría. Producido por Damasteel Labs en Suecia, Damasteel® es una versión de acero inoxidable pulvimetalúrgico del acero de Damasco. El proceso de pulvimetalurgia reduce considerablemente la cantidad de inclusiones e impurezas en comparación con el acero fundido de forma convencional y, además, garantiza que el acero se combine sin los posibles riesgos asociados al proceso de soldadura en forja.

Dos aceros se atomizan y después se compactan mediante prensado isostático en caliente para densificarlos. Luego se forjan y laminan para crear un patrón, que se obtiene retorciendo o estampando el material. El patrón se revela mediante grabado ácido, igual que en el Damasco tradicional. Disponible en una selección de patrones cada vez más amplia, nos encanta Damasteel por su tenacidad, resistencia a la corrosión y capacidad para lograr un filo muy agudo. Damasteel nos ofrece el mejor rendimiento y fiabilidad, y permite la producción de cuchillos a gran escala.

Nos enorgullece ofrecer Damasteel® en muchos de nuestros lanzamientos limitados y como opción para cuchillos personalizados, como el CSTM. 940 Osborne.

Foto: Brandon Yuen @every.day.minimalist

 

¿El final... o no?

¡Lo lograste! Aquí hay mucha información, y esto es solo una versión simplificada de la punta del iceberg. Cualquier conversación sobre aceros para hojas puede convertirse en una inmersión muy profunda, y recursos como Knife Steel Nerds son sumamente informativos e instructivos.

Siempre estamos avanzando y explorando los aceros más nuevos y fiables a nuestro alcance, y evaluamos cuidadosamente los nuevos aceros, siempre con el objetivo de ofrecer el mejor rendimiento, calidad y fiabilidad.

 

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Agradecemos especialmente al Dr. Larrin Thomas, de KnifeSteelNerds.com, por su maravilloso repositorio de información sobre todo lo relacionado con los aceros para cuchillos. No te pierdas su libro, Knife Engineering: Steel, Heat Treating, and Geometry.