Prestazioni spada in C70/55Si7 dopo trattamento termico

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Prestazioni spada in C70/55Si7 dopo trattamento termico

Messaggiodi Damnatus ad Metalla il 06 Lug 2020 21:06

Ciao a tutti,
mi sto facendo le ossa nella realizzazione di spade.
Attualmente sto utilizzando due tipi di acciai, il C70 ed il 55Si7, cercando di capire quale dei due ha prestazioni migliori.
Vi scrivo perché vorrei pareri di esperti sulle prestazioni che le lame dovrebbero raggiungere se lavorate a regola d'arte, visto che non sono sicuro che il trattamento termico, che ho fatto io stesso, sia venuto bene.
Vi racconto la mia esperienza.

Per la sagomatura ho lavorato per asportazione con levigatrice a nastro. Dopo aver finito la lama, con spessore di 5mm vicino all'elsa e 3mm sulla punta e lunghezza di circa 85cm per la sola lama, ho "lucidato" fino a grana 220 e sono passato al trattamento termico.

Lame in C70
Per temprare uso un forno elettrico lungo 130cm.
Ho controllato che la temperatura misurata con la termocoppia sia precisa fondendo un po' di argento 995, che dovrebbe fondere a 893°, e effettivamente a 890° non fondeva, quando ho portato a 900° si è fuso, quindi non più di 10 gradi di sfallo.
Per temprare le lame in C70 ho fatto moltissimi test, partendo dalla temperatura consigliata (850°) per 30 minuti, ma ho sempre ottenuto forti decarburazione e tempre morbidissime che non prendevano.... alla fine sono riuscito ad ottenere risultati portando il forno a 900°, una volta a temperatura ho inserito la lama, e dopo 16 minuti ho tirato fuori e spento in olio di semi.
Ovviamente la lama si è inbananata, ma ho recuperato qualcosa ammorsandola tra due pezzi di legno. Quindi per il rinvenimento ho fatto 1.5 ore a 250°, tirato fuori e subito riammorsata tra due pezzi di legno. Estratta perfettamente dritta dopo 1.5 ore.
Risultato:
Dopo il trattamento la lima sembra far fatica a mangiare, però se insisto un po' mangia.
Inoltre se con una mano impugno il manico, con l'altra la punta e fletto la lama fino a diciamo 70°, la lama rimane leggermente piegata (molto leggermente, però un filo si piega).
E' giusto o non dovrebbe piegarsi per niente?
Ho provato inoltre a dargli delle botte taglio contro taglio con una cazzuola, e, per quello che ho potuto capire, la cazzuola mi sembra leggermente più dura.
Sono le prestazioni giuste per questo acciaio o sta "under-performando"?

Lame in 55Si7
Qui per ottenere una tempra ho dovuto portare il forno a 930° invece che i 900 del C70 per 16 minti, e poi spento in olio di semi, quindi ammorsato tra due pezzi di legno, quindi rinvenuto a 350° per 1.5 ore e riammorsata per un altra 1.5 ore, con risultato di una lama dritta dopo averla liberata.
Inizialmente avevo rinvenuto a 250°, ma poi rileggendo bene la scheda tecnica degli acciai al silicio mi sono reso conto di aver sbagliato, e ho ripetuto tutta la tempra dall'inizio.
Risultato:
Il risultato finale sembra leggermente inferiore al C70.
Per quanto riguarda la elasticità, le lame iniziano a rimanere piegate dopo una flessione di una 60ina si gradi, e anche la durezza sembra leggermente inferiore a quella del C70.
Per la durezza ok (anche se in teoria dovremmo essere intorno ai 55HRC per entrambi gli acciai), però per la elasticità mi aspettavo meglio del C70.

Qualcuno che ha esperienza con questi acciai e con lame così lunghe saprebbe darmi il suo parere?
Sarei super felice di ricevere un parere da un esperto!

Grazie e buona forgiatura a tutti!
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Re: Prestazioni spada in C70/55Si7 dopo trattamento termico

Messaggiodi Elia Stefano il 09 Lug 2020 11:54

Secondo me dovresti dirci che tipo di spada stai temprando, la tempra di uno stocco sarà necessariamente diversa da una spada del XIII secolo, Poi, verrà utilizzata per contatto pieno o solo per parata o qualche volta in rievocazione?
Comunque non sono un esperto e non ho esperienza con quegli acciai, io avevo provato a forgiare una spada stile San maurizio di Torino con del 5160(che va anche bene) ma non ho ancora provato a temprarla(non so se avrò mai tempo e voglia di buttarci 20 euro di carbone).
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Re: Prestazioni spada in C70/55Si7 dopo trattamento termico

Messaggiodi Damnatus ad Metalla il 09 Lug 2020 20:31

Ciao e grazie per la risposta!
Le 6 spade a cui sto lavorando sono:

4 spade vichinghe
- lunghezza lama 85cm
- larghezza lama da 5cm a 3cm
- spessore lama da 5mm a 3mm
- scanalatura per tutta la lunghezza della lama

2 spade bastarde
- lunghezza lama 93cm
- larghezza lama da 5cm a 2cm
- spessore lama da 6mm a 3mm
- sezione a diamante

Le spade dovranno essere usate ed anche pesantemente, quindi non solo da esposizione.

Il 5160 sarebbe il top solo che non riesco a trovare nessun venditore che ne abbia, quindi ho ripiegato su C70 e 55si7, che dovrebbero essere cmq validi per lame lunghe.

Sì ti capisco.... Temprare lame così lunghe senza forno è una pena.... Prima del forno, da buon abruzzese, ho improvvisato delle tempre nelle canaline per cuocere gli arrosticini, con risultati molto opinabili meaculpa
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Re: Prestazioni spada in C70/55Si7 dopo trattamento termico

Messaggiodi rol51 il 09 Lug 2020 21:10

Anche se non sono un grande esperto di spade, mi sono fermato solo a 45 cm di lame, so di certo che per lame lunghe
si usano acciai al carbonio tipo 5160 oppure 1095 per ottenere durezza e elasticità.
Usando questi acciai con i dovuti crismi di tempra e rinvenimento adeguato non dovresti avere problemi.
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Re: Prestazioni spada in C70/55Si7 dopo trattamento termico

Messaggiodi Elia Stefano il 10 Lug 2020 14:41

Provo a dirti la mia:
Il risultato ottenuto con il c70 per quel tipo di spade dovrebbe andare bene, se si utilizzano in combattimento meglio stare cauti, una spada che si spezza è molto pericolosa e non vale la pena di farsi male, al limite se risulta un po' tenera la limi qualche volta in più, tanto il filo lo devi tenere per legge >= a 2mm se non sbaglio.
Il 55Si7 dovrebbe essere ottimo per le spade di qualsiasi tipo, ha un'elevata flessibilità e resistenza allo snervamento, secondo me tenendolo 16 minuti e ripetendo la tempra a 930 gradi l'hai un po' rovinato. 32 minuti a 930 gradi dovresti farlo in atmosfera controllata.
E' un acciaio che dovrebbe cristallizzare completamente a 870 gradi, non alzare troppo la temperatura oltre questa soglia perchè tanto secondo me ciò che guadagni in austenite lo perdi in strato decarburato. Il rinvenimento prova ancora a 250 gradi poi se ti sembra ancora troppo morbida fallo a 200, comunque è un acciaio da molla, dopo il rinvenimento non ha più di 50 HRC, ma per una spada va bene, 55 HRC sono già valori che si possono proporre per i coltelli.
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Re: Prestazioni spada in C70/55Si7 dopo trattamento termico

Messaggiodi Damnatus ad Metalla il 13 Dic 2020 15:24

Ciao a tutti e grazie per i consigli!
Scusate l'assenza, ma durante l'estate e l'autunno ho continuato a fare altri test, e prima di rispondere volevo avere qualche risultato tra le mani.
Riassumo di sotto la mia esperienza, scusate la lunghezza, ma potrebbe essere interessante per qualcuno che in futuro si dovesse trovare nella mia situazione.

Ho cercato su decine di forum informazioni da gente che aveva esperienza con il 55si7, ma non ho trovato gran che.
Ho letto però che a molti succedeva di far passare troppo tempo tra l'estrazione dal forno e lo spegnimento, e ciò portava ad una tempra morbida.
In teoria non dovrebbero passare più di un paio di secondi.
Tenendo questo a mente ho riprovato una tempra a 900°C seguita da 1 ora e mezza a 350°C cercando di spegnere nel minor tempo possibile.
Purtroppo ancora niente, il risultato sembrava ancora morbido, anzi più morbido di prima.
Ora se flettevo a 60° la lama rimaneva già leggermente piegata.

A questo punto ho iniziato a dubitare di tutto.
Quindi prima di provare a fare altri test di tempra ho cercato ovunque datasheet più completi possibili sul trattamento termico di questo acciaio.
Ci ho messo un po', e per trovare qualcosa di decente ho dovuto unire diversi dati trovati da 4 o cinque fonti diverse.
Il problema però è che la temperatura di rinvenimento che sembrava essere ideale era tra 200°C e 250°C, quella che avevo utilizzato inizialmente e che sembrava darmi una resilienza inferiore al c70.

Quindi, ho seguito il consiglio di Elia Stefano, e ho ritemprato a 900°C e rinvenuto a 200°C per un ora e mezza.
Purtroppo però il risultato non è cambiato, anzi era peggiore di quello inizialmente ottenuto con un rinvenimento a 250°C.
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Re: Prestazioni spada in C70/55Si7 dopo trattamento termico

Messaggiodi Damnatus ad Metalla il 13 Dic 2020 15:25

Al che mi sono messo l'anima in pace, e ho deciso di tenermi il risultato e completare le spade.
Quindi sono passato a lucidare.
Ho iniziato a lucidare partendo da una delle spade vichinghe.
Una volta rimosso tutto lo strato nero, ho notato che la lama si era un po' piegata vicino alla punta.
Ho cercato di riaddrizzarla.
Ho applicato un po' di forza, ma niente, la piega rimaneva.
Allora ho fatto un po' più di forza, ma ancora niente di niente, e non c'è stato verso di raddrizzarla se non scaldando

E lì ho capito finalmente cosa succedeva!
Si era creato sulla superficie della lama uno strato decarburizzato così spesso da andare a mascherare le proprietà meccaniche dell'acciaio.
Si era creato già dal primo trattamento, e con il ripetere i trattamenti si era andato via via inspessendo.
Una volta rimosso lo strato sono venute fuori le vere proprietà dell'acciaio, ossia una resilienza che è davvero sbalorditiva!
Adesso fletto i 90° e anche di più senza battere ciglio.

Lo strato ossidato che si era creato era davvero spesso.
Avevo letto che il 55si7 soffre di questo problema, ma mai avrei immaginato una cosa del genere, e soprattutto non avevo letto da nessuna parte che, se non rimosso, andava ad interferire con le proprietà dell'acciaio.

Quindi a meno che non si utilizzi un atmosfera controllata, dopo il trattamento termico non abbiate paura di eliminare un po' più del materiale necessario.
Anzi, più ne togliete meglio è!
Tanto il 55si7 è un acciaio deep hardening, e per gli spessori che interessano a noi la durezza è praticamente costante in tutta la sessione dopo il trattamento termico.
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Re: Prestazioni spada in C70/55Si7 dopo trattamento termico

Messaggiodi Damnatus ad Metalla il 13 Dic 2020 15:52

Vi allego di seguito qualche foto delle lame completate.
Dovevano essere 6, ma una in c70 l'ho spezzata a metà cercando di addrizzarla :picchiatesta: .

Spade vichinghe "classiche"
Acciaio: c70 (sinistra) 55si7 (destra)
Peso: 1,050 kg
Lunghezza lama: 85cm
Larghezza alla base: 5cm
Larghezza in punta: 3cm
Spessore alla base: 5mm
Spessore in punta: 3mm
Allegati
Vichinghe doppio filo (1).jpg
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Vichinghe doppio filo (3).jpg
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Vichinghe doppio filo (4).jpg
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Re: Prestazioni spada in C70/55Si7 dopo trattamento termico

Messaggiodi LoriMor il 13 Dic 2020 22:00

Pero'.. Che avventura.. Mi pare che alla fine però ne sei venuto fuori alla grande :ok:
Lorenzo T.

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Re: Prestazioni spada in C70/55Si7 dopo trattamento termico

Messaggiodi Damnatus ad Metalla il 14 Dic 2020 17:13

Per fortuna si!
E la cosa ironica è che ne sono venuto fuori proprio quando ho gettato la spugna rire

Vi allego anche le foto della terza spada.
Una spada vichinga a singolo filo
Acciaio: 55si7
Peso: 1,020 kg
Lunghezza lama: 81cm
Larghezza alla base: 5cm
Larghezza in punta: 3cm
Spessore alla base: 5mm
Spessore in punta: 3mm
Allegati
Vichinga singolo filo (1).jpg
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Vichinga singolo filo (3).jpg
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Vichinga singolo filo (4).jpg
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Re: Prestazioni spada in C70/55Si7 dopo trattamento termico

Messaggiodi Damnatus ad Metalla il 14 Dic 2020 17:21

Ed in fine le due bastarde XIV secolo
Acciaio: 55si7
Peso: 1,350 kg
Lunghezza lama: 93cm
Larghezza alla base: 5cm
Larghezza in punta: 2cm
Spessore alla base: 6mm
Spessore in punta: 3mm
Allegati
Longsword I (4).jpg
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Longsword I (2).jpg
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Re: Prestazioni spada in C70/55Si7 dopo trattamento termico

Messaggiodi Damnatus ad Metalla il 14 Dic 2020 17:22

Questa è praticamente identica alla precedente, a parte l'impugnatura, leggermente più lunga, e il pomo, leggermente più snello.
Allegati
Longsword II (1).jpg
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Longsword II (3).jpg
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Re: Prestazioni spada in C70/55Si7 dopo trattamento termico

Messaggiodi MM il 15 Dic 2020 09:09

Beh visivamente il risultato è notevole.
Bellissime spade.
Ciao
Marco Mirri
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Re: Prestazioni spada in C70/55Si7 dopo trattamento termico

Messaggiodi abbifede il 15 Dic 2020 14:54

Veramente un lavorone. Oltretutto sono anche belle da vedere, se poi sono anche funzionali, tanto meglio.
I miei più sinceri complimenti ( e pizzico di invidia icon_e_biggrin )
abbifede
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Re: Prestazioni spada in C70/55Si7 dopo trattamento termico

Messaggiodi carlodolci il 15 Dic 2020 19:30

Proprio belle e performanti
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