Um pouco de teoria - Aços

O aço é uma liga de ferro e carbono, sendo que na grande maioria dos casos são acrescentados a esta liga diversos outros elementos (níquel, cromo, vanádio, tungstênio, etc.) para lhes conferir características especiais.

Os aços se dividem basicamente em 3 grandes grupos: austeníticos, ferríticos e martensíticos.

Austeníticos: sua principal característica é a grande concentração de níquel na liga, o que lhes confere a característica de serem amagnéticos (não são atraídos por imãs). Apresentam uma grande resistência à corrosão e são o tipo de aço mais utilizado nos dias de hoje, principalmente nas áreas alimentares e médicas. Não são temperáveis, sendo seu endurecimento conseguido apenas por encruamento (compactação do material). Em cutelaria podem ser utilizados em guardas e pomos, porém o seu uso em lâminas não é aconselhado devido a baixa dureza. Mesmo assim, podem ser encontrados em talheres de baixa qualidade. O mais popular destes aços é o AISI 304 (18%Cr-8%Ni).

Ferríticos: são essencialmente ligas de ferro e cromo. Sua resistência a corrosão é inferior a dos austeníticos, porém devido ao fato de não possuírem níquel na liga, são de produção bem mais barata. A sua ductibilidade (capacidade de se deformar) é bastante baixa, e por isto, na grande maioria das ligas é utilizado um teor de carbono muito baixo, buscando com isto aumentar um pouco esta ductibilidade. A porcentagem de carbono destes aços são normalmente inferiores 0,20%, o que não permite a criação de martensita durante tratamento térmico e, consequentemente, não permite que sejam temperados. Seus usos mais comuns são: depósitos para produtos corrosivos, utensílios de cozinha (não cortantes), componentes de fornos, etc.

Martensíticos: possuem em sua liga um percentual de carbono superior a 0,20%, e quando submetidos a tratamento térmico adequado formam martensita, um tipo de cristal de alta dureza. São os aços temperáveis (endurecíveis por choque térmico). São estes os aços utilizados em cutelaria.

Podemos dividir os aços de cutelaria (martensíticos) em duas categorias principais: ao carbono e inoxidáveis. Os inoxidáveis são aqueles que apresentam uma taxa de cromo na liga superior a 12%. Conheço muito pouco sobre estes aços, apenas que seu tratamento térmico é complexo demais para ser executado por um amador. Devido a isto, vou me concentrar nos aços "ao carbono".

Os aços "ao carbono", ou simplesmente "aços carbono", podem se apresentar tanto em ligas bastante simples, apenas de ferro e carbono com simples traços de outros elementos, quanto em ligas extremamente complexas, com diversos elementos exóticos que lhes conferem características específicas.

Uma tabela dos principais aços (fonte: Wikipédia):

SAE 1XXX – aço-Carbono
  • SAE 10XX – aço-carbono simples (outros elementos em porcentagens desprezíveis, teor de Mn de no máximo 1,0%)
  • SAE 11XX – aço-carbono com S (Enxofre)
  • SAE 12XX – aço-Carbono com S e P (Fósforo)
  • SAE 13XX – aço com 1,6% a 1,9% de Mn (Manganês) (aço-Manganês)
  • SAE 14XX – aço-Carbono com 0,10% de Nb (Nióbio)
  • SAE 15XX – aço-Carbono com teor de Mn de 1,0% a 1,65% (aço-Manganês)


SAE 2XXX – aço-Níquel

  • SAE 23XX – aço com Ni entre 3,25% e 3,75%
  • SAE 25XX – aço com Ni entre 4,75% e 5,25%


SAE 3XXX – aço-Níquel-Cromo

  • SAE 31XX – aço com Ni entre 1,10% e 1,40% e com Cr entre 0,55% e 0,90%
  • SAE 32XX – aço com Ni entre 1,50% e 2,00% e com Cr entre 0,90% e 1,25%
  • SAE 33XX – aço com Ni entre 3,25% e 3,75% e com Cr entre 1,40% e 1,75%
  • SAE 34XX – aço com Ni entre 2,75% e 3,25% e com Cr entre 0,60% e 0,95%


SAE 4XXX – aço-Molibdênio

  • SAE 40XX – aço com Mo entre 0,20% e 0,30%
  • SAE 41XX – aço com Mo entre 0,08% e 0,25% e com Cr entre 0,40% e 1,20%
  • SAE 43XX – aço com Mo entre 0,20% e 0,30%, com Cr entre 0,40% e 0,90% e com Ni entre 1,65% e 2,00%
  • SAE 46XX – aço com Mo entre 0,15% e 0,30%, com Ni entre 1,40% e 2,00%
  • SAE 47XX – aço com Mo entre 0,30% e 0,40%, com Cr entre 0,35% e 0,55% e com Ni entre 0,90% e 1,20%
  • SAE 48XX – aço com Mo entre 0,20% e 0,30%, com Ni entre 3,25% e 3,75%


SAE 5XXX – aço-Cromo

  • SAE 51XX – aço com Cr entre 0,70% e 1,20%


SAE 6XXX – aço-Cromo-Vanádio

  • SAE 61XX – aço com Cr entre 0,70% e 1,00% e com 0,10% de V


SAE 7XXX – aço-Cromo-Tungstênio


SAE 8XXX – aço-Níquel-Cromo-Molibdênio

  • SAE 81XX – aço com Ni entre 0,20% e 0,40%, com Cr entre 0,30% e 0,55% e com Mo entre 0,08% e 0,15%
  • SAE 86XX – aço com Ni entre 0,30% e 0,70%, com Cr entre 0,40% e 0,85% e com Mo entre 0,08% e 0,25%
  • SAE 87XX – aço com Ni entre 0,40% e 0,70%, com Cr entre 0,40% e 0,60% e com Mo entre 0,20% e 0,30%


SAE 92XX – aço-Silício-Manganês

  • SAE 92XX – aço com Si entre 1,80% e 2,20% e com Mn entre 0,70% e 1,00%


SAE 93XX, 94XX, 97XX e 98XX – aço-Níquel-Cromo-Molibdênio

  • SAE 93XX – aço com Ni entre 3,00% e 3,50%, com Cr entre 1,00% e 1,40% e com Mo entre 0,08% e 0,15%
  • SAE 94XX – aço com Ni entre 0,30% e 0,60%, com Cr entre 0,30% e 0,50% e com Mo entre 0,08% e 0,15%
  • SAE 97XX – aço com Ni entre 0,40% e 0,70%, com Cr entre 0,10% e 0,25% e com Mo entre 0,15% e 0,25%
  • SAE 98XX – aço com Ni entre 0,85% e 1,15%, com Cr entre 0,70% e 0,90% e com Mo entre 0,20% e 0,30%

Na cutelaria artesanal, os aços mais utilizados são os 1075, 1095, 5160, 52100, 15N20, VC131, entre vários outros. Eu utilizo principalmente o aço 52100, e em menor quantidade o 5160. Raramente me utilizo também do aço 1095.

O aço 5160 é considerado por muitos como o aço ideal para cuteleiros iniciantes. Tolera, até certo ponto, erros de temperatura (forjar com o aço muito frio ou muito quente); é bastante maleável mesmo com temperatura baixa; quando corretamente recozido é bastante fácil de desbastar; apresenta grande flexibilidade (a sua principal utilização é em molas de automóveis...); quando corretamente temperado apresenta uma retenção de fio muito boa; e o principal, é muito barato...

Já o 52100, cuja utilização principal na indústria é na fabricação de rolamentos, é um aço de grande resistência a abrasão, tornando o seu desbaste bem mais difícil do que o do 5160. Também a sua dureza é bastante maior a do 5160, fazendo com que o forjamento necessite de temperaturas maiores. Porém, sua retenção de fio é assombrosa! A resistência a corrosão neste aço também é digna de nota, pois com seus quase 11% de cromo na liga, é quase considerado um aço inoxidável.

O 1095, utilizado principalmente em limas de alta qualidade, é bem mais fácil de se trabalhar que o 52100, mas ainda bem mais "temperamental" que o 5160. Devido a alta concentração de carbono (0,95%), possui uma retenção de fio fabulosa. Mas em compensação... Como oxida!


Um outro dia eu vou escrever sobre os diversos tratamentos térmicos utilizados nos aços. São processos muito interessantes.



Até a próxima!

Um comentário:

  1. Boa tarde!
    Depois de ler e estudar estou com algumas dúvidas em comparação a oxidação dos aços 5160 e 52100.
    Estudei a composição de cada um dos aços acima, e pela tabela retirada da internet sua estrutura é a seguinte:
    O aço 5160 ( C= 0,56/0,64. Mn= 0,75/1,00. Si= 0,15/0,35. Cr=0,70/0,90).
    O aço 52100 ( C= 0,98/1,10. Mn= 0,25/0,45. Si= 0,15/0,35. Cr= 1,30/1,60).
    De acordo com tabela também retirada da internet, os efeitos de elementos em ligas do aço em relação a oxidaçao superficial, e resistencia a corrosão são os seguintes:
    Si= sua adição diminui em 1x a oxidação superficial ( como os dois possuem a mesma quantia praticamente, acho que isso não será um diferencial). Resistencia a corrosão a tabela informa que ele não acarreta diferença.
    MN= Sua adicação em em aços Perliticos não altera a sua propriedade, porém em aços Austeniticos ( creio que eles quiseram dizer aços austeniticos depois sofrerem a tempera ) ela diminui a oxidação superficial em 2x. Então o aço 52100 ficaria em desvantagem pois possui menos MN que o aço 5160.
    Cr: Sua adição diminui em 2x a oxidação superficial, e também aumenta em 3x a resistenção a corrosão. Então nesse quesito o aço 52100 levaria vantagem pois possui uma quantidade maior de de Cr.
    Pelo que estudei na teoria essa diferença não ficou muito clara para saber qual aço é mais resistente a oxidação superficial e corrosão.
    Gostaria de saber na pratica e com o uso, qual faca seria mais resistente a oxidação e corrosão: Uma feita em aço 5160 ou 52100?

    ResponderExcluir