El ganivet és una de les eines més antigues de la humanitat. Si ignorem les edats de pedra i bronze, en el cas més senzill un ganivet és una peça de ferro esmolada (acer) amb un mànec que és còmode de subjectar.
La part principal del ganivet, que determina el seu propòsit funcional, és una fulla amb un tall. Les seves capacitats estan determinades en gran mesura pel material estructural: l’acer i el seu tractament tèrmic.
Composició i estructura
Les propietats de l’acer es determinen per la seva composició i estructura. La presència de certes impureses (elements d’aliatge) pot augmentar la duresa o la resistència a la corrosió de la fulla. El problema sol radicar en el fet que, augmentant la duresa, podem augmentar simultàniament la fragilitat de l’acer i reduir la seva resistència a la corrosió. D'altra banda, en augmentar la resistència a la corrosió, empitjorem altres paràmetres.
Per exemple, el carboni augmenta la duresa de l’acer, però disminueix la seva duresa i ductilitat. Altres elements d'aliatge també afegeixen propietats positives i negatives a l'acer. El crom augmenta la resistència al desgast i a la corrosió, però augmenta la fragilitat. El vanadi i el molibdè augmenten la duresa i la resistència, augmenten la resistència als efectes tèrmics, el níquel: augmenta la resistència a la corrosió, la duresa i la duresa de l’acer, el vanadi millora la resistència i la resistència al desgast de l’acer. El manganès i el silici augmenten la ductilitat de l’acer. Tots aquests elements tenen les seves qualitats positives només en quantitats estrictament definides, per la qual cosa els metal·lúrgics han de ser extremadament acurats i equilibrats a l’hora d’escollir la composició d’acer.
A més, els elements d’aliatge solen concentrar-se en determinats punts, en els quals pot sorgir una font d’esforç, com a conseqüència del qual, sota càrrega, la fulla es trencarà exactament en aquest lloc.
Per aquest motiu, antigament van sorgir acers de Damasc i Damasc, en els quals, mitjançant la superposició múltiple de diversos tipus d’acer i el seu forjat, es va aconseguir la distribució més uniforme dels elements d’aliatge.
Segons l'autor, es poden distingir tres períodes en la història més recent dels ganivets.
El primer període va ser l’ús d’acers al carboni “rovellats” i acers inoxidables amb duresa baixa i característiques de retenció de vores (primera meitat del segle XX).
El segon període és l’aparició d’acers inoxidables amb altes característiques de duresa i retenció d’avantguarda (segona meitat del segle XX).
El tercer període és l’aparició d’acers inoxidables en pols (principis del segle XXI).
Aquests períodes es poden considerar força arbitraris, ja que encara ara algunes empreses produeixen ganivets a partir d’acer al carboni. No obstant això, va ser a principis del segle XX que van aparèixer els primers acers inoxidables, inclòs el famós acer de grau 420, del qual encara es produeixen un gran nombre de ganivets a tot el món. Per exemple, si es compra un ganivet xinès econòmic, que costa uns quants centenars de rubles, el full probablement contindrà 420 acers.
L’aparició a la segona meitat del segle XX de graus d’acer 440A, 440B, 440C (homòlegs russos propers 65x13, 95x18, 110x18), caracteritzada per un alt contingut de carboni, va permetre produir ganivets inoxidables condicionals amb duresa i propietats de tall comparables a ganivets i fulles d'acer al carboni.
Per què "condicionalment inoxidable"?
Com que gairebé qualsevol acer pot rovellar-se, l’única qüestió és el medi ambient i el grau d’exposició. Per exemple, la majoria dels acers inoxidables es corroen bé al mar a partir de l’aigua salada. Per cert, l’antic acer 420 és un dels més inoxidables.
No obstant això, és molt més convenient utilitzar ganivets d'acer inoxidable en la vida quotidiana; durant el mateix període, mentre que l'acer inoxidable només està cobert amb taques d'òxid, l'acer al carboni s'oxidarà fins a forats. A més, els acers al carboni solen produir un regust desagradable quan es tallen.
L’aparició d’acers en pols va ajudar a resoldre el problema de la uniformitat de la distribució dels elements d’aliatge. Una de les maneres d’obtenir acer en pols és la polvorització de metall fos en un entorn de gas inert, després del qual es forma una pols fina amb elements d’aliatge uniformement distribuïts. Després, la pols es sinteritza en una barra monolítica mitjançant un premsat isostàtic.
Un dels primers i més comuns acers en pols utilitzats per fabricar ganivets va ser el CPM S30V, desenvolupat el 2001 per Dick Barber, especialista de la Swedish Crucible Materials Corporation, i Chris Reeve, un reconegut fabricant de ganivets.
A més del procés habitual de fabricació de fulles a partir de tires i barres, l’acer en pols permet solucions tecnològiques molt interessants.
L’empresa nord-americana Kershaw ha llançat un ganivet plegable Offset 1597, amb una fulla fabricada amb la tecnologia MIM (Metall Injection Molding), una tecnologia per a colar metalls i aliatges en pols a pressió, també anomenada MITE (Metall Injection Molding with a Edge). La tecnologia MIM / MITE barreja la pols metàl·lica amb l’aglutinant per fer que la mida del motlle sigui un 20% més gran que la mida final de la fulla. Després, amb l'ajut de la sinterització a pressió, la densitat del producte acabat augmenta fins al 99,7% de la densitat del metall pare (l'aglomerant es crema durant la sinterització). El resultat és un producte amb una forma 3D complexa que no es pot obtenir d’una altra manera.
La possibilitat d’una distribució uniforme d’elements d’aliatge en acers en pols va provocar un augment del seu percentatge, que va donar lloc a l’aparició dels anomenats superacers, com, per exemple, ZDP 189 o Cowry-X, però, la complexitat dels seus l’afilat i l’alt cost limiten la seva distribució.
Els acers més equilibrats com M390 / M398, CPM-20CV, Elmax i altres més fàcils de fabricar i mantenir: CPM S30V / CPM S35V, CTS-XHP, etc. s’han popularitzat.
En última instància, tot depèn del cost de la fulla: ni els súper acers, ni tan sols els acers en pols d’alta qualitat han desplaçat els acers no en pols més barats del mercat. Es pot considerar el mercat de l’acer de ganivets com una piràmide, amb l’ merescut acer 420 a la base i els darrers superacers a la part superior, que van descendint a mesura que apareixen acers que són encara més “súper”.
A més, el punt aquí no és només el cost del material de partida: el procés tecnològic més important que "revela" les característiques de l'acer és el tractament tèrmic. Cada acer requereix el seu propi tractament tèrmic i quan apareix un superacer nou, els fabricants triguen a dominar-lo.
Tractament tèrmic
El tractament tèrmic: l’enduriment, el tremp, la normalització, el recuit i el tractament criogènic del metall us permeten portar la fulla a les característiques que impliquen el grau de l’acer utilitzat. Un tractament tèrmic correcte i d’alta qualitat us permet “esprémer” el màxim d’acer possible, mentre que l’equivocat pot arruïnar completament el producte final, independentment dels materials cars que s’utilitzin. És segur dir que és millor triar una fulla d’acer més senzill, però amb un bon tractament tèrmic, que una fulla de súper acer, feta per un especialista que no sap escalfar-la.
Una empresa de ganivets sovint és coneguda per la seva capacitat de treballar amb un cert acer i els seus productes fabricats en acer més modern poden tenir un rendiment inferior a causa dels processos de tractament tèrmic deficients.
Els equips per al tractament tèrmic tenen un paper important. Els forns moderns de sufocació permeten el tractament tèrmic al buit i en diversos suports: argó, nitrogen, heli, hidrogen. L’equip de crioprocessament a una temperatura de -196 graus proporciona un augment de la resistència al desgast, la resistència cíclica, la corrosió i la resistència a l’erosió. Per exemple, el recurs de productes mitjançant crioprocessament es pot augmentar un 300%.
La necessitat d’utilitzar equips complexos i costosos no permet als tallers artesanals realitzar totes les operacions tecnològiques necessàries, per tant, l’afirmació que “el nostre oncle Kolya fabrica els millors ganivets del món al garatge” amb prou feines es justifica.
Fulles compostes
Una altra forma de fer fulles de ganivet és crear fulles compostes.
En principi, les fulles esmentades fabricades amb acers de Damasc i Damasc també són compostes: en elles es combinen materials amb un contingut de carboni inferior amb materials amb un contingut de carboni més alt. No obstant això, en les fulles compostes modernes, el procés s’implementa d’una manera lleugerament diferent.
Normalment, la part predominant de la fulla està feta d’un material que té més elasticitat, però menys duresa i fragilitat, mentre que la vora de tall està feta d’un material més dur. Aquesta fulla combina bones propietats mecàniques i un avantguarda d’alta qualitat. No obstant això, en models de ganivets cars, encara prefereixen utilitzar superacers.
Una altra opció és utilitzar l’acer menys costós com a base i l’acer més costós però d’alta qualitat a la vora. Per exemple, al ganivet Kershaw JYD II, la base de la punta està feta d’acer xinès 14C28N econòmic i la punta està feta amb l’americà D2 més resistent.
Tanmateix, com en el cas dels ganivets més cars, la reducció del cost del material de partida es compensa amb la complexitat de la fabricació d’una fulla composta i, per tant, aquests models són l’excepció més que la regla.
La direcció més popular en què s’utilitzen les fulles compostes són els ganivets de disseny produïts en quantitats limitades. Combinen materials per crear un aspecte de fulla espectacular.
Passat versus futur
A Internet, sovint es poden veure articles que diuen que el secret del damasc i del damasc reals s’ha perdut durant molt de temps i que ara s’estrenen els seus llàstims homòlegs. Digueu, si es revela aquest secret, les fulles fetes de damasc o "damasc" "real" donaran un avantatge de 100 punts per davant dels acers moderns.
De fet, és molt poc probable. El progrés tecnològic, els equips i la ciència dels materials són ara al màxim nivell, inabastables per als mestres del passat. Sí, els bons artesans podrien produir productes a partir de damasc i damasc amb característiques avançades al seu temps, però ara és probable que els seus productes cedeixin als seus homòlegs moderns fets de superacers.
Tanmateix, des del moment en què van aparèixer els acers inoxidables moderns de la línia 440 i els seus anàlegs, no hi ha necessitat global de millorar els acers de ganivet: gairebé tots els ganivets ben fets amb un tractament tèrmic correcte fan front a les tasques quotidianes.
L'aparició de súper acers als ganivets és més aviat un homenatge al mercat i al desig dels usuaris, molts dels quals són fans i col·leccionistes de ganivets i volen aconseguir alguna cosa nova, més "genial". I això no passa res, ja que no només es millora l’acer, sinó també el disseny dels ganivets i el disseny. Molts dels ganivets moderns es poden atribuir amb seguretat a objectes d’art, el valor artístic dels quals no és inferior als llenços d’artistes destacats i el valor només augmenta amb el pas del temps.
