L’acciaio
L’acciaio è una lega di ferro e
carbonio, con percentuale di carbonio compresa tra
0,2 e 2%.
Oltre il 2% si parla di ghisa. Insieme
od al posto del carbonio, nella lega vi possono essere
altri elementi, che danno migliori o diverse
caratteristiche all’acciaio, in questo caso si
chiamano acciai legati. Un caso particolare di
questi sono gli acciai inossidabili, generalmente
legati con cromo e nichel.
L’acciaio ha la positiva
caratteristica della tempra, cioè può essere
lavorato in uno stato di bassa durezza ed una volta
ottenuto il prodotto finito, temprandolo avere una
durezza molto superiore.
La forgiatura.
Gli acciai presentano la caratteristica
di rammollirsi con la temperatura: a seconda della
temperatura e dell’acciaio, la lavorazione può
richiedere uno sforzo da 10 a 20 volte inferiore. Di
questo effetto si approfitta per plasmare la forma dei
pezzi. La forgiatura si effettua solitamente tra 800 e
900°C colore rosso,rosso-arancio. Il lavoro si compie con
martelli e mazze varie in funzione del peso
dell’oggetto e della finezza della lavorazione
richiesta. Per grossi lavori, vi sono anche i magli, una
sorta di grossi martelli meccanici, anticamente mossi
dalla forza dell’acqua tramite mulini.
La tempra
La lega ferro-carbonio, può presentare
differenti forme cristalline, con differenti
caratteristiche meccaniche. Queste forme cristalline
possono variare con la temperatura. Scaldando un pezzo in
acciaio ad una determinata temperatura se ne provoca la
trasformazione, raffreddando bruscamente in acqua od
olio, per così dire si “congela” la struttura
cristallina tipica dell’alta temperatura. Questa
forma presenta caratteristiche di durezza molto più
elevate, che possono per contro dare una certa
fragilità.
Ricottura
Il procedimento è reversibile, scaldando
nuovamente il pezzo e questa volta raffreddandolo
lentamente, si ritorna alla struttura iniziale. Gli
acciai privi di carbonio in genere non prendono tempra.
Rinvenimento
Per eliminare la fragilità
dovuta alla tempra, si effettua una ricottura parziale, che benché diminuisca un poco la durezza, riduce molto
la fragilità ed aumenta l’elasticità. Il
rinvenimento può essere graduato variando la
temperatura, in funzione delle caratteristiche richieste
al pezzo. Ad esempio in una spada, si farà un
rinvenimento un po’ più spinto, per privilegiare
l’elasticità, più importante nella spada che nel
coltello, ove invece si pretende la maggior durezza.