Acero de hoja 101

Originalmente utilizado por los alquimistas para describir el proceso de extracción de metales de rocas y minerales, el término metalurgia abarca diversas disciplinas científicas e ingenieriles que estudian, prueban y crean nuevas aleaciones metálicas. En el mundo de la cuchillería, el término "acero para hojas" se refiere a una lista en constante expansión de materiales, cada uno con propiedades químicas y físicas únicas, ideales para su uso en herramientas de corte y acero para hojas de cuchillos.

Cuando los cuchilleros diseñan un cuchillo, seleccionamos el mejor acero y los mejores materiales basándonos en varios factores. Un cuchillo diseñado para defensa personal no necesita necesariamente una retención de filo excepcional, pero sí debe ser fuerte y resistente. Por otro lado, una hoja EDC puede usarse todo el día para una gran variedad de tareas de corte, por lo que la retención de filo puede ser fundamental para el usuario. En cualquier caso, conocer su hoja le ayudará a tomar decisiones informadas al comprar, usar y mantener sus cuchillos. Al considerar la resistencia a la oxidación, la resistencia y las diversas ventajas de los diferentes aceros para cuchillos, los entusiastas de los cuchillos pueden elegir la hoja perfecta según sus necesidades y preferencias específicas.

Internet ofrece una infinidad de hojas de especificaciones, gráficos, análisis y foros sobre el acero de las hojas. Para quienes quieran aventurarse, Knife Steel Nerds ofrece una gran cantidad de información y es muy recomendable para quienes estén interesados ​​en la metalurgia de las hojas. Por ahora, vamos a repasar algunos conceptos básicos para que comprendan mejor la marca de acero en su hoja.

Acero CPM-S30V en el Necron™ | Jade G10

Antes de continuar, hay algunos términos clave importantes que debemos definir primero:

Retención de filo : La capacidad de una hoja de mantener un filo útil.

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

Resistencia: Capacidad de un acero para resistir la rotura o la fragmentación ante un impacto.

Tenacidad: Capacidad de un acero para resistir fracturas, astillamientos o deformaciones bajo tensión.

Resistencia al desgaste: La capacidad del acero para resistir la abrasión, la erosión u otros daños causados ​​por la fricción. Tiene un efecto directo en la retención del filo.

Carburo: Partículas metálicas duras pero frágiles, compuestas de carbono y otros metales presentes en el acero. Generalmente, 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 diferentes carburos pueden afectar su tenacidad.

¿Qué es el acero y cómo se fabrica?

En términos sencillos, el acero es una aleación (una mezcla de diferentes metales) compuesta de hierro y carbono, además de otros metales (llamados elementos de aleación ) que se añaden para conferirle ciertas propiedades. La mayoría de los aceros utilizados en la fabricación actual se producen mediante un proceso tradicional de fundición o metalurgia de polvos o partículas.

En la fundición de acero convencional, los metales se combinan en un horno y el acero fundido se vierte en un molde para su fundición en lingotes. A partir de estos lingotes, el acero se forja o lamina, o ambos, hasta obtener su forma final. En estado fundido, el acero es mayormente homogéneo, con una distribución uniforme de todos los metales en la mezcla. Sin embargo, una vez que comienza a enfriarse y endurecerse en el molde, comienza un proceso llamado segregación, en el que los elementos de aleación se aglutinan con el carbono para formar carburos de gran tamaño, lo que resulta en una mezcla menos uniforme y una distribución desigual de las propiedades químicas deseadas. El proceso de forjado y laminado del acero remezcla y redistribuye los carburos para lograr una mejor consistencia.

La pulvimetalurgia, como el proceso CPM de Crucible Industries, permite un control mucho mayor de las propiedades de un acero determinado, eliminando la segregación. En lugar de fundirlo en un molde, el acero fundido se dispara a través de una boquilla de alta presión, atomizándose en gotitas diminutas que se solidifican rápidamente en polvo. Estos diminutos microlingotes esféricos se enfrían tan rápido que forman carburos más pequeños sin segregación, manteniendo la mezcla homogénea. El paso final consiste en hornear el polvo a alta presión, formándolo en una pieza sólida de acero que conserva su estructura uniforme.

Imágenes cortesía del Dr. Larrin Thomas. Los puntos más brillantes que se observan aquí son carburos ampliados a 100x.

Algunas palabras sobre los carburos...

Controlar el tamaño, la distribución y la composición de los carburos es fundamental en la cuchillería, ya que todos estos factores pueden afectar la retención del filo, la maquinabilidad, la resistencia, la tenacidad y la resistencia a la corrosión. En resumen, un carburo muy duro, como el carburo de vanadio, aumenta la resistencia al desgaste de la hoja, lo que permite que se mantenga afilada durante más tiempo. Sin embargo, dado que los carburos más duros también son más frágiles, un exceso de carburos da como resultado una hoja que se mantiene afilada, pero que puede astillarse con mayor facilidad.

Los metales que no terminan en carburos existen en solución , llenando el espacio entre los carburos y contribuyendo a varias características clave de la hoja final.

Tomemos el cromo como ejemplo. El cromo es uno de los elementos de aleación más comunes en el acero, y la mayoría de los aceros presentan un equilibrio preciso entre el contenido de carbono y cromo. En solución, el cromo contribuye a la resistencia a la corrosión, por lo que los aceros con hasta un 12 % de cromo o más se consideran aceros "inoxidables", capaces de resistir la aparición de óxido y corrosión mejor que los aceros con bajo contenido de cromo. Sin embargo, el cromo también puede unirse al carbono para formar carburo de cromo. Estos carburos pueden ser relativamente grandes y resistentes, por lo que pueden aumentar la resistencia de una hoja. Sin embargo, como dijimos antes, los carburos más grandes y duros pueden tener otros efectos que pueden ser deseables o no. Y si el cromo está ligado a los carburos, no es muy útil como repelente de óxido, por lo que es necesario añadir otro elemento de aleación, como nitrógeno o molibdeno, para lograr el mismo efecto.

Los procesos de tratamiento térmico también pueden tener un profundo efecto en la formación de carburo. El tratamiento térmico es el proceso que los cuchilleros deben emplear para otorgar al acero la dureza deseada, expresada en índices HRC. La forma en que se realiza el tratamiento térmico, las temperaturas utilizadas y el índice HRC final influyen enormemente en el rendimiento de una hoja. Entre metalúrgicos y cuchilleros, la elección del acero y los procesos empleados para templarlo y mecanizarlo en una hoja deben controlarse cuidadosamente para garantizar que el acero rinda según lo previsto.

Cuchillas Benchmade

Ahora que te da vueltas la cabeza, ¿qué significa todo esto para ti? En resumen, tu hoja está hecha de un acero creado para tener ciertas características deseadas para diversos propósitos en situaciones específicas. Seleccionamos cuidadosamente entre una selección de aceros para hojas que preferimos por diversas razones, generalmente relacionadas con la función prevista (o gama de funciones) del cuchillo en cuestión. Sin más preámbulos, vayamos al detalle.

Aceros convencionales

D2 : Patentado por primera vez en 1927, el acero D2 es lo que se conoce como acero para herramientas de "alto carbono y alto cromo", un tipo de acero ideal para la fabricación de herramientas de todo tipo. El D2 es conocido por su alta resistencia y resistencia al desgaste, gracias a su alto contenido de carburos de cromo, lo que lo hace útil para herramientas de corte de alto impacto como hachas y martillos. Su bajo contenido de cromo en solución hace que el D2 sea propenso a la pátina y a oxidarse con relativa facilidad sin el debido cuidado.

El D2 se ha convertido en un material de hoja de uso común con el paso de los años y ha demostrado ser una opción fiable para muchos cuchilleros. Crucible Industries produce una versión CPM del D2 que ofrece una considerable mejora en dureza y resistencia a la corrosión.

El Infidel , nuestro buque insignia de D2.

154CM : Creado por la siderúrgica estadounidense Crucible Industries en 1959, el 154CM fue uno de los primeros aceros inoxidables de alta velocidad jamás fabricados. Los aceros de alta velocidad son capaces de conservar su dureza a las altas temperaturas causadas por la fricción de las piezas móviles, como los cojinetes de un motor de turbina en rotación. El cromo presente en el 154CM forma carburos de cromo, lo que reduce la cantidad de cromo que puede repeler la oxidación, pero la adición de molibdeno mejora la dureza en caliente, además de mejorar la resistencia a la corrosión.

El legendario cuchillero Bob Loveless presentó el primer cuchillo fabricado con 154CM en 1972, convirtiéndolo en un producto básico de la industria, aún elogiado por su dureza, resistencia al desgaste y a la corrosión. Es un acero de gran consistencia, perfecto para aplicaciones más exigentes o para hojas de uso general.

440C : Creado inicialmente en la década de 1930, el acero 440C fue uno de los primeros aceros inoxidables de alta dureza, popularizado en cuchillos por su buena resistencia, resistencia al desgaste y a la corrosión. Fácil de afilar hasta obtener un filo fino y afilado, lo ofrecemos como opción para las hojas de nuestros cuchillos de mesa , pero lo utilizamos con mayor frecuencia para ganchos de rescate y herramientas de defensa, como la familia de dagas SOCP , debido a su facilidad de afilado y menor costo en comparación con un acero similar como el 154CM.

N680 : Fabricado por Böhler, el N680 es un acero con alto contenido de cromo y molibdeno al que se le ha añadido nitrógeno. El nitrógeno es difícil de añadir al acero, por lo que solo se encuentra en pequeñas cantidades. Sin embargo, el nitrógeno mejora significativamente la resistencia a la corrosión al reducir la formación de carburo de cromo, dejando más cromo libre para resistir la oxidación. Esto tiene la ventaja adicional de reducir los carburos frágiles y aumentar la tenacidad. Por ello, lo hemos empleado en cuchillos como el cuchillo de rescate Triage , con su hoja roma con punta de palanca, así como en el cuchillo de buceo fijo 112SBK-BLK H₂O, de igual filo.

Damasco : El acero de Damasco, tanto un estilo de acero como un antiguo proceso de fabricación, es una combinación de dos aceros similares con diferentes niveles de resistencia a la corrosión. Los aceros se forjan juntos a mano hasta obtener su forma final mediante un proceso llamado soldadura por forja , en el que ambos aceros se calientan y se pliegan, creando múltiples capas con diversos patrones. El material forjado final se pule para formar una hoja y se graba con ácido mediante inmersión en un baño de ácido. El ácido corroe los dos aceros a velocidades ligeramente diferentes, lo que revela el característico patrón de damasco.

No usamos acero de Damasco con frecuencia, y reservamos este material único, artesanal y hermoso para algunos de nuestros lanzamientos de alta gama de la Clase Oro. El acero de Damasco es un producto difícil de producir en grandes volúmenes con un alto nivel de calidad, lo que requiere una atención meticulosa y un trabajo minucioso, pero los resultados son realmente excepcionales.

Aceros de pulvimetalurgia

CPM - 154 : Esta versión en polvo del 154CM se produce mediante el proceso CPM (Metalurgia de Partículas de Crucible) de Crucible. Si bien la composición química es idéntica a la del 154CM, el CPM-154 presenta una mejora en la mayoría de las características. Los carburos, más pequeños, numerosos y distribuidos uniformemente, mantienen la resistencia y la resistencia al desgaste del 154CM convencional, mientras que la tenacidad y la resistencia a la corrosión mejoran.

Como nuestra elección para varios de nuestros productos SelectEdge™, como el cuchillo Station , junto con el resto de nuestros cuchillos de cuchillería y varios de la colección de caza , este acero ofrece un equilibrio ideal para su uso en la cocina y en el procesamiento de piezas de caza. La retención del filo y la resistencia a la corrosión reducen el mantenimiento, y su mayor dureza permite una mayor durabilidad y estabilidad del filo.

CPM-S30V : El primer acero diseñado para navajas de bolsillo, el CPM-S30V, fue una mejora de aceros similares como el S90V y el S60V, reconocidos por su alto contenido de vanadio, que crea carburo de vanadio muy resistente, liberando cromo para mejorar la resistencia a la corrosión. Desarrollado por Crucible en colaboración con el aclamado cuchillero Chris Reeve, el CPM-S30V se considera un acero versátil para hojas de uso general.

Al equilibrar fuerza, tenacidad, resistencia a la corrosión y retención del filo, este acero es el más común en nuestra gama. El CPM-S30V es ideal para cuchillos EDC o de uso general, donde ninguna característica es más importante que otra. Su excelente resistencia a la corrosión y retención del filo lo hacen ideal para navajas de bolsillo que pueden usarse para una amplia variedad de tareas periódicamente, o para un número limitado de tareas diarias. Al ser relativamente fácil de afilar y pulir en el campo y lo suficientemente resistente para la mayoría de las tareas, el CPM-S30V también es una excelente opción para nuestros cuchillos de caza.

M390 : Concebido como un superacero inoxidable de alta dureza y alto contenido de cromo, el M390 fue creado en Austria por la afamada empresa siderúrgica Böhler Edelstahl. Nacido del deseo de crear un acero inoxidable para herramientas relativamente fácil de mecanizar, el M390 es un acero muy popular para cuchillos, utilizado con frecuencia en cuchillos de alta gama fabricados fuera de EE. UU., reconocido por su capacidad para mantener un filo ultrafino y resistir el uso prolongado. Su alto contenido de cromo libre proporciona una resistencia excepcional a la corrosión. El alto contenido de cromo también se traduce en una gran cantidad de carburo de cromo, lo que se traduce en mayor resistencia al desgaste y resistencia, pero una tenacidad ligeramente inferior en comparación con un acero como el CPM-S90V. El M390 es una excelente opción para hojas de bajo mantenimiento.

Foto: Will Sauer @everlastingember

CPM-20CV : A principios de la década del 2000, el M390 empezaba a ganar popularidad, pero no se usaba comúnmente en cuchillos debido a su escasez. El acero Latrobe de Pensilvania, posteriormente adquirido por Crucible Industries, creó lo que llamaron Duratech 20CV, esencialmente una versión estadounidense del M390. Hoy en día, el CPM-20CV de Crucible es tan popular como el M390 y está ampliamente disponible para los fabricantes estadounidenses.

Aunque existen ligeras diferencias entre ellos, el CPM-20CV se considera análogo al M390, destacando como un superacero de alta dureza con gran retención de filo y resistencia a la corrosión. Nos complace especialmente ofrecerlo como una opción más en nuestro constructor de cuchillos personalizados.

Elmax: Desarrollado por Uddeholm y entregado por primera vez en 1990, Elmax SuperClean (en referencia al El proceso de pulvimetalurgia de Böhler-Uddeholm es reconocido por sus altos niveles de carbono, cromo y vanadio, lo que se traduce no solo en una excelente resistencia a la corrosión, robustez y resistencia al desgaste, sino también en una excelente tenacidad. El alto contenido de cromo le confiere inoxidabilidad, mientras que la 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 aproximadamente 2009, por lo que no ha sido tan ampliamente adoptado como el M390 o el 20CV. Sin embargo, rivaliza con estos dos aceros en cuanto a su capacidad de retención del filo y resistencia a la corrosión, a la vez que los supera en dureza. Por ello, es una excelente opción para los entusiastas de 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 en su intento de crear un nuevo acero inoxidable de alta resistencia al desgaste, más tenaz que aceros similares como el M390 y el CPM-20CV. El resultado es un acero que ayuda a disipar el mito de que un acero más duro es mejor. Nuestro CPM-S90V está endurecido a 59-61 HRC, muy cercano a los 58-60 HRC del CPM-S30V. Sin embargo, su mayor contenido de vanadio le otorga una ventaja significativa en la retención del filo sin sacrificar la tenacidad.

Debido a esta mayor resistencia al desgaste, el CPM-S90V también es más difícil de afilar, biselar y afilar, lo que hace que su uso requiera más tiempo y esfuerzo. Sin embargo, las ventajas del CPM-S90V superan con creces estas preocupaciones, y lo empleamos en hojas premium de primera calidad de nuestros cuchillos de las series Blue Class, Black Class y HUNT, así como en varias ediciones limitadas y como opción premium en nuestros... Constructor de cuchillos personalizados.

15017-1 Cazador de Hidden Canyon, con CPM-S90V

CPM-M4 : Cuando se creó por primera vez el acero M4 original, los aceros para herramientas de alta velocidad todavía eran nuevos en el mundo de la metalurgia y había una falta de consenso sobre el uso de tungsteno versus molibdeno como elemento de aleación clave utilizado para mejorar la "dureza al rojo", o la capacidad del acero para mantener su dureza a temperaturas que lo pondrían al rojo vivo.

El tungsteno es increíblemente resistente, pero el molibdeno puede hacer todo lo que el tungsteno hace con la mitad del material. El M4 convencional utiliza una mezcla de ambos. Varios años y numerosas pruebas después disiparon las dudas que aún persistían sobre el molibdeno, más económico y de mayor disponibilidad, haciéndolo preferible al tungsteno y llevando a Crucible a producir CPM-M4 solo con molibdeno.

Gracias a la moderna pulvimetalurgia, el CPM-M4 se erige como uno de los aceros para hojas más populares, si no el más reciente, en el mundo de los cuchillos. Se caracteriza por una excepcional resistencia al desgaste con una alta dureza, con una retención del filo que rivaliza con la del CPM-20CV, pero con la robusta durabilidad del D2. Si bien es un acero excepcionalmente duro para mecanizar, es ideal para usuarios exigentes, pero su bajo contenido de cromo implica mantenerlo seco y engrasado con regularidad.

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

CPM-3V : Una de las últimas incorporaciones a nuestra gama, el CPM-3V, fue creado por Crucible como un acero de alta tenacidad. El alto contenido de vanadio del CPM-3V, combinado con las ventajas de la pulvimetalurgia, da como resultado una cantidad deseablemente baja de carburos de vanadio superduros. Estos carburos confieren a la hoja una buena resistencia al desgaste, mientras que su baja densidad mejora la tenacidad. En esencia, al doblar la hoja, menos carburos duros pueden entrar en contacto entre sí y causar fracturas por tensión o deformaciones.

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

CPM-MagnaCut : La historia del desarrollo de MagnaCut es un punto de inflexión para su creador, el Dr. Larrin Thomas. Como él mismo les dirá, no es metalúrgico, pero en su profunda exploración del acero para cuchillos, impulsado desde el principio por su curiosidad por el S30V, la idea de desarrollar un nuevo acero le fascinó. En sus palabras: « Había considerado crear mis propias composiciones de acero únicas, pero el simple hecho de querer hacerlo no significa que se tenga algo único que ofrecer. Sin embargo, dedicar todo este tiempo a escribir sobre diferentes aceros para cuchillos finalmente me llevó a una serie de epifanías sobre posibilidades en el diseño de aceros que aún no se han explorado».

En 2021, Dr. Thomas, Crucible Industries y Niagara Specialty Metals lanzaron CPM-MagnaCut, lo que desencadenó una gran demanda de este increíble acero. Pero ¿qué lo hace tan especial? En teoría, no parece revolucionario, pero la química no lo es todo. La combinación de la producción de Crucible y el proceso de laminación en caliente de Niagara, junto con la mezcla perfecta de aleaciones, dio como resultado un acero con una resistencia y tenacidad comparables a las del CPM-M4, una resistencia a la corrosión superior a la del N680 y una excelente resistencia al desgaste. Al igual que el S30V, este acero para cuchillos, diseñado específicamente para este propósito, establece un nuevo estándar, combinando las mejores cualidades del acero para herramientas y el acero inoxidable. Estas características lo convirtieron en la elección perfecta para nuestra Colección Water , entre otros cuchillos Benchmade. Lea la fascinante historia de la creación de MagnaCut aquí y conozca más sobre el desarrollo de nuestra Colección Water y la integración del acero MagnaCut .

CPM-CruWear : Cru-Wear, y varios aceros similares, surgieron por primera vez en la década de 1980, tras el vencimiento de una patente para Vasco Die, patentada por Harry Johnstin en 1964. Dicha patente era para un acero que pudiera soportar el calor creado durante la forja de metal y la creación de matrices. El uso de vanadio se estaba volviendo más popular para aumentar la resistencia al desgaste, pero un exceso podría dificultar el rectificado de un acero, lo que llevó al conocido acto de equilibrio de encontrar la mezcla adecuada. Vasco Die dio lugar al Vasco Wear, más resistente, que logró un mejor equilibrio entre resistencia al desgaste y tenacidad, junto con una mejor resistencia a la corrosión que los aceros para herramientas más antiguos como el D2. Cuando la patente de Johnstin expiró, otros fabricantes de acero se pusieron a trabajar en la creación de sus propias versiones de Vasco Wear.

CPM-CruWear se patentó en 1994 como el primer acero en polvo de alta tenacidad de Crucible. Es similar al acero 3V en cuanto a tenacidad, pero prioriza la resistencia al desgaste, lo que resulta en un acero con un rendimiento general de cuchillas entre 3V y M4. Nos complace ofrecerlo en diversas herramientas de uso intensivo, incluyendo el 273 Mini Adamas , donde destacan su excepcional durabilidad, facilidad de afilado y excelente 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 pulvimetalúrgica del acero de Damasco. El proceso pulvimetalúrgico reduce significativamente la cantidad de inclusiones e impurezas en comparación con el acero fundido convencional, a la vez que garantiza que el acero se combine sin los riesgos potenciales asociados al proceso de forja y soldadura.

Se atomizan dos aceros y se compactan mediante prensado isostático en caliente para densificar el acero. Posteriormente, se forja y se lamina para su modelado. El modelado se realiza mediante torsión o acuñado. El patrón se revela tras el grabado ácido, al igual que en el Damasco tradicional. Disponible en una amplia gama de patrones, nos encanta el Damasteel por su dureza, resistencia a la corrosión y capacidad para alcanzar un filo muy afilado. El Damasteel nos ofrece el mejor rendimiento y fiabilidad, además de estar disponible para la producción de cuchillos a gran escala.

Estamos orgullosos de ofrecer Damasteel® en muchos de nuestros lanzamientos limitados y como una opción para cuchillos personalizados como el CSTM. 940 Osborne .

Foto: Brandon Yuen @every.day.minimalist

El fin... ¿o no?

¡Lo lograste! Hay muchísima información aquí, y esto es solo la punta del iceberg. Cualquier conversación sobre acero para cuchillas puede derivar en una inmersión profunda, y recursos como Knife Steel Nerds son sumamente informativos y esclarecedores.

Estamos constantemente avanzando y explorando los aceros más nuevos y confiables a nuestra disposición, y examinamos cuidadosamente los nuevos aceros, siempre con la mira puesta en brindar el mejor rendimiento, calidad y confiabilidad.

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Agradecimientos especiales al Dr. Larrin Thomas de KnifeSteelNerds.com por su maravilloso repositorio de información sobre acero para cuchillos. Consulten su libro "Ingeniería de cuchillos: Acero, tratamiento térmico y geometría".