El tratamiento térmico diferencial (también llamado tratamiento térmico selectivo o tratamiento térmico local) es una técnica utilizada durante el tratamiento térmico del acero para endurecer o suavizar ciertas áreas de un objeto, creando una diferencia de dureza entre estas áreas. Existen muchas técnicas para crear una diferencia en las propiedades, pero la mayoría se puede definir como endurecimiento diferencial o revenido diferencial . Estas fueron técnicas comunes de tratamiento térmico utilizadas históricamente en Europa y Asia, siendo posiblemente el ejemplo más conocido el de la forja de espadas japonesa . Algunas variedades modernas se desarrollaron en el siglo XX a medida que el conocimiento y la tecnología metalúrgicos aumentaban rápidamente.
El endurecimiento diferencial se realiza mediante cualquiera de dos métodos. Uno de ellos es calentar el acero de manera uniforme hasta una temperatura al rojo vivo y luego enfriar parte del mismo rápidamente, convirtiendo esa parte en martensita muy dura mientras el resto se enfría más lentamente y se convierte en perlita más blanda . La otra es calentar sólo una parte del acero muy rápidamente hasta ponerlo al rojo vivo y luego enfriarlo rápidamente mediante temple , convirtiendo nuevamente esa parte en martensita, pero dejando el resto sin cambios. Por el contrario, se puede endurecer selectivamente el acero mediante revenido diferencial, es decir, calentándolo uniformemente hasta que esté al rojo vivo y luego enfriándolo, convirtiéndolo en martensita y luego templando parte de él calentándolo a una temperatura mucho más baja, ablandando sólo esa parte. parte.
El tratamiento térmico diferencial es un método utilizado para alterar las propiedades de varias partes de un objeto de acero de manera diferente, produciendo áreas que son más duras o más blandas que otras. Esto crea una mayor dureza en las partes del objeto donde se necesita, como la espiga o el lomo de una espada, pero produce una mayor dureza en el borde u otras áreas donde se necesita mayor resistencia al impacto , resistencia al desgaste y fuerza . El tratamiento térmico diferencial a menudo puede hacer que ciertas áreas sean más duras de lo que se podría permitir si el acero fuera tratado uniformemente o "tratado en profundidad". Existen varias técnicas que se utilizan para tratar térmicamente el acero de manera diferencial, pero generalmente se pueden dividir en métodos de endurecimiento diferencial y revenido diferencial .
Durante el tratamiento térmico , cuando el acero al rojo vivo (generalmente entre 1500 °F (820 °C) y 1600 °F (870 °C)) se apaga, se vuelve muy duro. Sin embargo, será demasiado duro y se volverá muy quebradizo como el vidrio. El acero templado generalmente se calienta nuevamente, lenta y uniformemente (generalmente entre 400 °F (204 °C) y 650 °F (343 °C)) en un proceso llamado templado, para ablandar el metal y aumentar así su tenacidad. Sin embargo, aunque este ablandamiento del metal hace que la hoja sea menos propensa a romperse, hace que el borde sea más susceptible a deformaciones como despuntado, granallado o curvado. [1]
El endurecimiento diferencial es un método utilizado en el tratamiento térmico de espadas y cuchillos para aumentar la dureza del filo sin que toda la hoja se vuelva quebradiza . Para lograr esto, el borde se enfría más rápido que el lomo agregando un aislante térmico al lomo antes del enfriamiento . Se utiliza arcilla u otro material como aislamiento. Para evitar el agrietamiento y la pérdida de carbono superficial, el templado generalmente se realiza antes de biselar, dar forma y afilar el borde.[2] [3] También se puede lograr vertiendo con cuidado agua (quizás ya calentada) sobre el borde de una cuchilla como es el caso con la fabricación de algunos kukri . La tecnología de endurecimiento diferencial se originó en China y luego se extendió a Corea y Japón. Esta técnica se utiliza principalmente en el jian chino posterior, el dao chino y la katana , la espada tradicional japonesa , y el khukuri , el cuchillo tradicional nepalí . La mayoría de las hojas fabricadas con esta técnica tienen líneas de temple visibles. Los jian chinos anteriores de la era antigua (por ejemplo, desde los Estados en Guerra hasta la Dinastía Han ) utilizaban el templado en lugar del tratamiento térmico diferencial. Este método a veces se denomina templado diferencial, pero este término se refiere más exactamente a una técnica diferente, que se originó con las espadas de Europa.
Las versiones modernas de endurecimiento diferencial se desarrollaron cuando se idearon fuentes de calentamiento rápido del metal, como un soplete de oxiacetileno o el calentamiento por inducción . Con técnicas de endurecimiento por llama y endurecimiento por inducción , el acero se calienta rápidamente hasta ponerse al rojo vivo en un área localizada y luego se enfría. Esto endurece sólo una parte del objeto, pero deja el resto inalterado.
El templado diferencial se usaba más comúnmente para fabricar herramientas de corte, aunque a veces también se usaba en cuchillos y espadas. El templado diferencial se obtiene templando la espada uniformemente y luego templando una parte de ella, como el lomo o la parte central de las hojas de doble filo. Esto generalmente se hace con un soplete o alguna otra fuente de calor dirigida. La parte calentada del metal se ablanda mediante este proceso, dejando el borde con mayor dureza. [4]
El endurecimiento diferencial (también llamado enfriamiento diferencial, enfriamiento selectivo, endurecimiento selectivo o endurecimiento local) se usa más comúnmente en la fabricación de cuchillas para aumentar la tenacidad de una hoja manteniendo una dureza y resistencia muy altas en el borde. Esto ayuda a que la hoja sea muy resistente a la rotura, al hacer que el lomo sea muy suave y flexible, pero permite una mayor dureza en el borde de la que sería posible si la hoja estuviera templada y revenida uniformemente . Esto ayuda a crear una hoja resistente que mantendrá un filo muy afilado y resistente al desgaste, incluso durante un uso rudo como el que se encuentra en combate.
Una hoja endurecida diferencialmente generalmente estará recubierta con una capa aislante, como arcilla, pero dejando el borde expuesto. Cuando se calienta al rojo vivo y se apaga, el borde se enfría rápidamente y se vuelve muy duro, pero el resto se enfría lentamente y se vuelve mucho más suave. [5] [6] La capa aislante suele ser una mezcla de arcillas, cenizas, polvo de piedra para pulir y sales, que protege la parte posterior de la hoja para que no se enfríe muy rápidamente cuando se apaga. [7] [8] La arcilla a menudo se aplica pintándola, cubriendo la hoja muy espesamente alrededor del centro y el lomo, pero dejando el borde expuesto. Esto permite que el filo se enfríe muy rápidamente, convirtiéndolo en una microestructura muy dura llamada martensita , pero hace que el resto de la hoja se enfríe lentamente, convirtiéndola en una microestructura blanda llamada perlita . Esto produce un borde excepcionalmente duro y quebradizo, pero respaldado por un metal más blando y resistente. Sin embargo, el filo suele ser demasiado duro, por lo que después de templar toda la hoja generalmente se templa a alrededor de 400 °F (204 °C) durante un breve período, para reducir la dureza del filo a aproximadamente HRc60 según la dureza Rockwell. escala. [5]
La composición exacta de la mezcla de arcilla, el espesor del revestimiento e incluso la temperatura del agua eran a menudo secretos celosamente guardados por las distintas escuelas de cuchillería. [8] Con la mezcla de arcilla, el objetivo principal era encontrar una mezcla que resistiera altas temperaturas y se adhiriera a la hoja sin encogerse, agrietarse o pelarse mientras se secaba. A veces, la parte posterior de la hoja se recubría con arcilla, dejando el borde expuesto. Otras veces se recubría toda la hoja y luego se cortaba la arcilla del borde. Otro método consistía en aplicar la arcilla de forma espesa en la parte posterior pero fina en el borde, proporcionando así una menor cantidad de aislamiento. Al controlar el espesor del revestimiento del borde junto con la temperatura del agua, se puede controlar la velocidad de enfriamiento de cada parte de la pala para producir la dureza adecuada al enfriar sin necesidad de revenir más. [7] [8]
Una vez que el revestimiento se ha secado, la hoja se calienta lenta y uniformemente para evitar que el revestimiento se agriete o se caiga. Después de calentar la hoja a la temperatura adecuada, que generalmente se juzga por el brillo rojo cereza ( radiación de cuerpo negro ) de la hoja, cambiará a una fase llamada austenita . Tanto para ayudar a prevenir el agrietamiento como para producir uniformidad en la dureza de cada área, el herrero deberá asegurarse de que la temperatura sea uniforme, sin puntos calientes al lado de las brasas. Para evitar esto, se suele mantener la cuchilla en movimiento mientras se calienta, para distribuir el calor de manera más uniforme. La extinción se realiza a menudo en condiciones de poca luz, para ayudar a juzgar con precisión el color del brillo. Por lo general, el herrero también intentará evitar el sobrecalentamiento de la hoja para evitar que los cristales metálicos crezcan demasiado. En este momento, normalmente se sumergirá la hoja en una tina de agua o aceite para eliminar rápidamente el calor del borde. La arcilla, a su vez, aísla la parte posterior de la hoja, lo que hace que se enfríe más lentamente que el borde. [5]
Cuando el borde se enfría rápidamente se produce una transformación sin difusión , convirtiendo la austenita en martensita muy dura. Esto requiere una caída de temperatura de alrededor de 750 °C (rojo cereza) a 450 °C (momento en el que se completa la transformación) en menos de un segundo para evitar la formación de perlita blanda . Debido a que el resto de la pala se enfría lentamente, el carbono de la austenita tiene tiempo de precipitar , convirtiéndose en perlita. La transformación sin difusión hace que el borde se "congela" repentinamente en un estado de expansión térmica , pero permite que la parte posterior se contraiga a medida que se enfría más lentamente. Por lo general, esto hace que la hoja se doble o se curve durante el enfriamiento, ya que la parte posterior se contrae más que el borde. Esto le da a espadas como katana y wakizashi sus características formas curvas. La hoja suele estar recta cuando se calienta, pero luego se arquea cuando se enfría; primero curvándose hacia el borde a medida que se contrae, y luego alejándose del borde a medida que la columna se contrae más. Con espadas de tipo cortante, esta curvatura ayuda a facilitar el corte, pero aumenta las posibilidades de agrietamiento durante el procedimiento. Hasta un tercio de todas las espadas se arruinan durante el proceso de enfriamiento. [9] Sin embargo, cuando la espada no se agrieta, las tensiones internas creadas ayudan a aumentar la dureza de la hoja, similar a la mayor dureza del vidrio templado . [10] Es posible que la espada necesite más forma después del temple y revenido, para lograr la curvatura deseada. [6]
Se debe tener cuidado de hundir la espada rápida y verticalmente (el borde primero), ya que si un lado entra en el fluido de enfriamiento antes que el otro, el enfriamiento puede ser asimétrico y hacer que la hoja se doble hacia los lados (deformación). Debido a que el enfriamiento en agua tiende a causar una pérdida repentina de carbono en la superficie, la espada generalmente se templará antes de biselar y afilar el borde. Después de templar y templar, a la hoja se le daba tradicionalmente una forma rugosa con una cuchilla para cortar metales ( sen ) antes de enviarla a una pulidora para afilarla, [11] aunque en los tiempos modernos se suele utilizar una lijadora de banda eléctrica .
El endurecimiento diferencial producirá dos zonas diferentes de dureza, que responden de manera diferente al esmerilado, afilado y pulido. La parte posterior y el centro de la hoja se pulirán mucho más rápido que el borde, por lo que el pulidor deberá controlar cuidadosamente el ángulo del borde, lo que afectará la geometría de la hoja. Un pulidor sin experiencia puede arruinar rápidamente una hoja al aplicar demasiada presión en las áreas blandas, alterando rápidamente la forma de la hoja sin muchos cambios en la zona endurecida. [12]
Aunque tanto la perlita como la martensita se pueden pulir hasta obtener un brillo similar al de un espejo, normalmente sólo el lomo y el lomo se pulen hasta tal punto. La parte endurecida de la hoja (yakiba) y la parte central (hira) a menudo reciben un acabado mate, para resaltar las diferencias en la dureza. Esto hace que las distintas microestructuras reflejen la luz de manera diferente cuando se ven desde diferentes ángulos. La perlita adquiere rayones más largos y profundos y aparece brillante y, a veces, oscura, según el ángulo de visión. La martensita es más difícil de rayar, por lo que las abrasiones microscópicas son más pequeñas. La martensita suele aparecer más brillante pero más plana que la perlita, y esto depende menos del ángulo de visión. [12] Cuando se pule o se graba con ácido para revelar estas características, se observa un límite distintivo entre la porción de martensita de la hoja y la perlita. Este límite a menudo se denomina "línea de temperamento", o el término japonés comúnmente utilizado, " hamon ". Entre el borde endurecido y el hamon se encuentra una zona intermedia, llamada "nioi" en japonés, que normalmente sólo es visible en ángulos amplios. El nioi mide aproximadamente uno o dos milímetros de ancho, siguiendo el hamon, que está formado por granos individuales de martensita (niye) rodeados de perlita. El nioi proporciona un límite muy estricto entre el yakiba y el hira. [13]
En Japón, desde la época legendaria del famoso herrero Amakuni , los hamones eran originalmente rectos y paralelos al borde, pero hacia el siglo XII d.C., herreros como Shintogo Kunimitsu comenzaron a producir hamones con formas muy irregulares, que proporcionaban beneficios tanto mecánicos como decorativos. . En el siglo XVI d.C., los herreros japoneses solían sobrecalentar ligeramente sus espadas antes de templarlas, para producir niye bastante grandes con fines estéticos, aunque un tamaño de grano más grande tendía a debilitar un poco la espada. Durante esta época, en Japón se empezó a prestar gran atención a la fabricación de hamones decorativos, modelando cuidadosamente la arcilla. Se volvió muy común durante esta época encontrar espadas con hamones ondulados, flores o tréboles representados en la línea templada, patas de rata, árboles u otras formas. En el siglo XVIII, los hamons decorativos se combinaban a menudo con técnicas decorativas de plegado para producir paisajes enteros, con islas específicas, olas rompientes, colinas, montañas, ríos y, a veces, se cortaban puntos bajos en la arcilla para producir niye lejos del hamon, creando efectos como pájaros en el cielo. [14]
Aunque el endurecimiento diferencial produce un filo muy duro, también deja el resto de la espada bastante blando, lo que puede hacerla propensa a doblarse bajo cargas pesadas, como al detener un golpe fuerte. También puede hacer que el borde sea más susceptible a astillarse o agrietarse. Las espadas de este tipo normalmente sólo se pueden afilar unas cuantas veces antes de alcanzar el metal más blando debajo del filo. Sin embargo, si se protegen y mantienen adecuadamente, estas hojas generalmente pueden mantener el filo durante largos períodos de tiempo, incluso después de cortar hueso y carne, o bambú muy enmarañado para simular cortar partes del cuerpo, como ocurre en el iaido . [15]
El endurecimiento por llama se utiliza a menudo para endurecer sólo una parte de un objeto, calentándolo rápidamente con una llama muy caliente en un área localizada y luego enfriando el acero. Esto convierte la porción calentada en martensita muy dura, pero deja el resto sin cambios. Por lo general, se utiliza un soplete de oxigas para proporcionar temperaturas tan altas. El endurecimiento por llama es una técnica de endurecimiento de superficies muy común, que a menudo se utiliza para proporcionar una superficie muy resistente al desgaste. Un uso común es endurecer la superficie de los engranajes , haciendo que los dientes sean más resistentes a la erosión . Por lo general, el engranaje se templa y revende primero hasta alcanzar una dureza específica, lo que endurece la mayor parte del engranaje, y luego los dientes se calientan rápidamente y se templan inmediatamente, endureciendo solo la superficie. Posteriormente se podrá volver a templar o no para conseguir la dureza diferencial final. [dieciséis]
Este proceso se utiliza a menudo para la fabricación de cuchillos, calentando sólo el borde de una hoja previamente templada y revenida. Cuando el borde adquiere la temperatura de color adecuada , se apaga, endureciendo solo el borde, pero dejando la mayor parte del resto de la hoja con la dureza más baja. Luego, la cuchilla se templa nuevamente para producir la dureza diferencial final. [17] Sin embargo, a diferencia de una hoja que ha sido calentada uniformemente y apagada de manera diferencial, el endurecimiento por llama crea una zona afectada por el calor . A diferencia del nioi, el límite entre el metal frío y caliente formado por esta zona afectada por el calor provoca un enfriamiento extremadamente rápido cuando se apaga. Cuando se combina con las tensiones formadas, esto crea una zona muy frágil entre el metal duro y el más blando, lo que normalmente hace que este método no sea adecuado para espadas o herramientas que puedan estar sujetas a tensiones de corte e impacto. [18]
El endurecimiento por inducción es una técnica de endurecimiento de superficies que utiliza bobinas de inducción para proporcionar un medio muy rápido de calentar el metal. Con el calentamiento por inducción , el acero se puede calentar muy rápidamente hasta que esté al rojo vivo en la superficie, antes de que el calor pueda penetrar cualquier distancia en el metal. Luego se templa la superficie, endureciéndola y, a menudo, se utiliza sin revenir más. Esto hace que la superficie sea muy resistente al desgaste, pero proporciona un metal más resistente directamente debajo, dejando la mayor parte del objeto sin cambios. Un uso común del endurecimiento por inducción es endurecer las superficies de apoyo, o "muñecas", en cigüeñales de automóviles o las varillas de cilindros hidráulicos . [19]
El revenido diferencial (también llamado revenido gradual, revenido selectivo o revenido local) es el inverso del endurecimiento diferencial, para producir en última instancia resultados similares. El templado diferencial comienza tomando acero que ha sido templado y endurecido uniformemente y luego calentándolo en áreas localizadas para reducir la dureza. El proceso se utiliza a menudo en herrería para templar instrumentos cortantes, suavizando el lomo, el eje o la columna, pero al mismo tiempo templando el borde hasta alcanzar una dureza muy alta. El proceso era muy común en la antigua Europa para fabricar herramientas, pero pronto se aplicó también a cuchillos y espadas. [20]
El uso más común del templado diferencial fue para el tratamiento térmico de herramientas de corte, como hachas y cinceles , donde se desea un borde extremadamente duro, pero se necesita algo de maleabilidad y elasticidad en el resto de la herramienta. Un cincel con un borde muy duro puede mantener ese borde por más tiempo y cortar materiales más duros, pero, si todo el cincel fuera demasiado duro, se rompería con los golpes del martillo. El templado diferencial se utilizaba a menudo para proporcionar un filo muy duro, pero para ablandar partes de la herramienta que estaban sujetas a impactos y cargas de choque. [21]
Antes de templar diferencialmente una herramienta, primero se calienta hasta que esté al rojo vivo y luego se templa, endureciendo toda la herramienta. Esto hace que la herramienta sea demasiado dura para un uso normal, por lo que la herramienta se templa para reducir la dureza a un punto más adecuado. Sin embargo, a diferencia del templado normal, la herramienta no se calienta de manera uniforme. En cambio, el calor se aplica solo a una parte de la herramienta, lo que permite que el calor se conduzca térmicamente hacia el filo más frío. El acero templado primero se lija o pule para eliminar cualquier oxidación residual , dejando al descubierto el metal desnudo que se encuentra debajo. Luego, el acero se calienta en un área localizada, como el extremo de un cincel o el extremo del mango de un hacha. Luego, el herrero mide cuidadosamente la temperatura observando los colores de templado del acero. A medida que se calienta el acero, se formarán estos colores, que van del amarillo al marrón, morado y azul, y muchos tonos intermedios, e indicarán la temperatura del acero. A medida que se aplica calor, los colores se formarán cerca de la fuente de calor y luego se moverán lentamente a través de la herramienta, siguiendo el calor mientras se conduce hacia el borde. [22]
Antes de que el color amarillo o "pajizo claro" llegue al borde, el herrero retira el calor. El calor seguirá conduciéndose, moviendo los colores hacia el borde durante un breve periodo de tiempo después de que se elimine el calor. Cuando el color pajizo claro llega al borde, el herrero suele sumergir el acero en agua para detener el proceso. Esto generalmente producirá un borde muy duro, alrededor de HRc58-60 en la escala Rockwell, pero dejará el extremo opuesto de la herramienta mucho más suave. La dureza del filo generalmente está controlada por el color elegido, pero también se verá afectada principalmente por el contenido de carbono en el acero, además de una variedad de otros factores. La dureza exacta del extremo blando depende de muchos factores, pero el principal es la velocidad a la que se calentó el acero o hasta qué punto se extendieron los colores. El color pajizo claro es un acero muy duro y quebradizo, pero el azul claro es más suave y muy elástico. Más allá del color azul, cuando el acero se vuelve gris, es más probable que sea muy maleable, lo que suele ser indeseable en un cincel. Si el acero es demasiado blando puede doblarse o formarse forma de hongo, deformándose plásticamente bajo la fuerza del martillo. [22]
A diferencia del endurecimiento diferencial, en el templado diferencial no existe un límite claro entre los metales más duros y los más blandos, pero el cambio de duro a blando es muy gradual, formando un continuo o "grado" (gradiente) de dureza. Sin embargo, las temperaturas de calentamiento más altas hacen que los colores se extiendan menos, creando una pendiente mucho más pronunciada, mientras que las temperaturas más bajas pueden hacer que el cambio sea más gradual, utilizando una porción más pequeña de todo el continuo. Los colores de templado solo representan una fracción del grado total, porque el metal se vuelve gris por encima de los 343 °C (650 °F), lo que dificulta juzgar la temperatura, pero la dureza seguirá disminuyendo a medida que aumenta la temperatura. [23] [24]
Calentar solo un área, como el extremo plano de un punzón central , hará que la calidad se distribuya uniformemente a lo largo de la herramienta. Debido a que no siempre se desea tener una pendiente continua a lo largo de toda la herramienta, se han ideado métodos para concentrar el cambio. Una herramienta como un cincel se puede calentar rápida pero uniformemente a lo largo de todo el eje, atemperándolo a un color púrpura o azul, pero permitiendo que el calor residual se conduzca rápidamente una corta distancia hasta el borde. Otro método consiste en mantener el borde en agua y mantenerlo fresco mientras se templa el resto de la herramienta. Cuando se alcanza el color adecuado, se retira el borde del agua y se deja templar con el calor residual, y toda la herramienta se sumerge en el agua cuando el borde adquiere el color adecuado. Sin embargo, calentar en áreas localizadas con temperaturas tan bajas puede resultar difícil con objetos más grandes, como un hacha o un mazo , porque el acero puede perder demasiado calor antes de que pueda llegar al borde. A veces, el acero se calienta uniformemente hasta justo por debajo de la temperatura deseada y luego se templa de manera diferencial, lo que facilita el control del cambio de temperatura. Otra forma es incrustar parcialmente el acero en un aislante, como arena o cal, para evitar una pérdida excesiva de calor durante el templado.
Con el tiempo, este proceso se aplicó a espadas y cuchillos, para producir efectos mecánicos similares al endurecimiento diferencial, pero con algunas diferencias importantes. Para templar diferencialmente una hoja, primero se templa para endurecer toda la hoja de manera uniforme. Luego, la hoja se calienta en un área localizada, permitiendo que el calor fluya hacia el borde. En el caso de hojas de un solo filo, la hoja se puede templar con fuego o con un soplete. La hoja se calienta solo a lo largo del lomo y la espiga, lo que permite que el calor se conduzca hasta el borde. Será necesario aplicar el calor de manera uniforme, permitiendo que los colores se distribuyan uniformemente por la hoja. Sin embargo, con las hojas de doble filo, normalmente será necesario localizar la fuente de calor con mayor precisión porque el calor debe aplicarse uniformemente a lo largo del centro de la hoja, permitiendo que se conduzca a ambos bordes. A menudo, se utiliza una barra candente de color rojo o amarillo para suministrar calor, colocándola a lo largo del centro de la hoja, que generalmente se coloca en un recipiente más lleno . [25] Los sopletes de gas modernos a menudo tienen la capacidad de producir llamas muy precisas. Para evitar una pérdida excesiva de calor en la hoja, se puede precalentar, aislar parcialmente o intercalar entre dos barras al rojo vivo. Cuando el color adecuado llega al borde, se sumerge en agua para detener el proceso. [26]
El templado diferencial puede resultar más difícil debido a la forma de la cuchilla. Al templar una espada de doble filo con una forma cónica a lo largo de su longitud, la punta puede alcanzar la temperatura adecuada antes que el mango. Es posible que el herrero necesite controlar la temperatura mediante el uso de métodos como verter agua a lo largo de ciertas partes del borde o enfriarlo con hielo, lo que hace que la temperatura adecuada alcance todo el borde al mismo tiempo. De esta forma, aunque requiere menos tiempo que el endurecimiento diferencial con arcilla, una vez iniciado el proceso el herrero debe estar atento, guiando cuidadosamente el calor. Esto deja poco margen de error y los errores al dar forma a la zona endurecida no se pueden corregir fácilmente. Esto se vuelve aún más difícil si el cuchillo o la espada tiene una curva, una forma extraña o una punta muy afilada. Las espadas templadas de esta manera, especialmente las de doble filo, generalmente deberán ser bastante anchas, dejando espacio para que se forme un gradiente. Sin embargo, el templado diferencial no altera la forma de la hoja. [27]
Cuando una espada, un cuchillo o una herramienta se templan uniformemente, todo el objeto se convierte en martensita, que es extremadamente dura, sin que se forme perlita blanda. El templado reduce la dureza del acero al cambiar gradualmente la martensita en una microestructura de varios carburos , como cementita , y ferrita (hierro) más blanda , formando una microestructura llamada " martensita templada ". Al templar acero con alto contenido de carbono con el método de herrería, el color proporciona una indicación general de la dureza final, aunque generalmente se requiere algo de prueba y error para hacer coincidir el color correcto con el tipo de acero para lograr la dureza exacta, porque el El contenido de carbono, la velocidad de calentamiento e incluso el tipo de fuente de calor afectarán el resultado. Sin la formación de perlita, el acero se puede templar gradualmente para lograr la dureza adecuada en cada área, asegurando que ninguna área sea demasiado blanda. [28] Al armar espadas, por ejemplo, debido a que la hoja suele ser bastante ancha y delgada, una hoja puede ser propensa a doblarse durante el combate. Si el centro de la hoja es demasiado blando, es probable que esta flexión sea permanente. Sin embargo, si la espada se templa hasta alcanzar una dureza elástica, será más probable que vuelva a su forma original. [27]
Una espada templada de esta manera generalmente no puede tener un filo tan duro como una espada endurecida diferencialmente, como una katana, porque no hay un metal más blando directamente debajo del filo para respaldar el metal más duro. Esto hace que sea más probable que el borde se rompa en pedazos más grandes. Por lo tanto, un borde tan extremadamente duro no siempre es deseable, ya que una mayor dureza hace que el borde sea más quebradizo y menos resistente a impactos, como cortar huesos, astas de armas de asta, golpear escudos o bloquear y parar. La espada a menudo se templará a temperaturas ligeramente más altas para aumentar la resistencia al impacto a un costo en la capacidad de mantener un borde afilado al cortar. Es posible que sea necesario templar el borde a pajizo oscuro o marrón para lograr esto, y el centro a un color azul o morado. Esto puede dejar muy poca diferencia entre el borde y el centro, y los beneficios de este método, templando la espada de manera uniforme en un punto intermedio, pueden no ser muy sustanciales. Cuando se reafila una espada templada de esta manera, la dureza disminuirá con cada afilado, aunque la reducción de la dureza generalmente no será perceptible hasta que se haya eliminado una gran cantidad de acero. [27]