Crucible Cast Steel ou simplesmente Cast Steel: Um aço de alta qualidade.

Foto mostrando a gravação do Crucible Steel na lâmina Record

A intenção inicial seria discorrer sobre os diversos tipos de aço utilizados em ferramentas de corte de madeira. Entretanto, uma compreensão mais completa sobre o tema não seria possível, sem antes abordar, ou mesmo ignorar, um tipo de aço que, durante praticamente dois séculos, foi considerado como o melhor aço do mundo para essa aplicação, conhecido como crucible cast steel. As principais características esperadas dos aços usados em ferramentas de corte são:

- Obter um gume cortante;

- Alta retenção de corte do gume;

- Proporcionar fácil afiação e reafiação. 

Estas características devem estar em equilíbrio, e melhorando uma dentre elas pode comprometer uma ou duas delas, embora, em algumas aplicações, uma em particular pode ser mais importante que as demais. Pela anatomia dos aços destacam-se três características principais, quais sejam, grão, estrutura e dureza, dentre as quais o grão é a mais importante para o corte. O grão é função da qualidade inicial do aço utilizado, dos elementos de liga que o compõem, e também dos procedimentos usados em sua conformação, a quente e ou a frio. Uma estrutura cristalina, com arranjo ordenado e repetitivo entre o ferro e os elementos de liga, definem um aço. 

Foto de lâminas forjadas evidenciando a linha de separação entre a lâmina de Crucible Cast Steel e o corpo da lâmina.

Os grãos presentes no aço podem ser relativamente grandes ou pequenos, sendo consistentes ou variáveis em tamanho. Os grãos dos aços definem o quanto ele pode ser afiado, ou ainda, o quão rápida, ou lentamente, pode perder o corte. Geralmente, quanto mais finos e consistentes em tamanho se apresentem os grãos, melhor será afiado, e mais lentamente perderá o corte com o uso. Os tamanhos dos grãos podem ser vistos em tabelas como, por exemplo, ASTM, e listados de 0 até 14, sendo 0 um tamanho de 359 microns, e 14 um tamanho de 2,81 microns.

O tamanho de grãos utilizados e atribuídos aos aços estão relacionados ao número 7, equivalentes a 32 microns, e ainda menores. Um aço que reuniu excelentes qualidades para múltiplas aplicações e principalmente para fabricação de ferramentas de corte foi o crucible cast steel.

Este aço foi descoberto e desenvolvido por um fabricante de relógios, chamado Benjamin Huntsman, de Yorkshire, em 1740. Seu objetivo era modesto, e pretendia melhorar a qualidade do aço empregado na fabricação de molas para seus relógios. Seu processo era bastante simples, e consistiu em fundir a matéria prima, blister steel (aço bolha), em cadinhos de argila para escorificar e purificar o aço, usando um fluxo especial. Embora simples, sua invenção foi suficiente para pavimentar o desenvolvimento de novas técnicas e processos que se aperfeiçoaram até os dias atuais.

Sua produção foi brevemente transferida para Hansworth, próximo a Sheffield, Inglaterra. O principal ingrediente usado na fabricação do crucible cast steel, foi o blister steel, por sua vez obtido do ferro forjado (wrought, ou bar iron). Na época, o wrought, ou bar iron, era obtido pela conversão em alto forno do excelente minério de ferro, proveniente das minas de Dannemora, na Suécia. O processo de obtenção do crucible cast steel era muito caro, considerando o custo elevado da matéria prima (blister steel). mão de obra envolvida, consumo de combustível, e fluxos usados no processo. O processo era bastante artesanal, e utilizava cadinhos de argila de pequena capacidade (23 a 27 kg a cada batelada), fabricados na própria instalação, por serem delicados e frágeis, e que podiam ser utilizados apenas três vezes.

As bocas dos cadinhos eram corroídas pela escória aderida, e a capacidade destes diminuía a cada nova fundição. Em 1894, o Jornal do Comércio do Ferro e Aço informava que Sheffield consumia 14000 cadinhos de argila semanalmente. Por conta de sua alta qualidade e excelência, este aço passou a ser utilizado em ferramentas de corte como formões, laminas de plainas, e outras ferramentas de corte. Contudo, dado seu alto preço, foi utilizado na forma de pequenas plaquetas, insertadas nas áreas de corte das ferramentas.

A inserção era feita por soldagem na forja (caldeamento), ou por um processo chamado de “casting on”, no qual uma plaqueta de aço era colocada em um molde, e sobre ela, despejado ferro forjado, ou aço doce fundidos.

Em Sheffield, estes procedimentos eram chamados de “steeling”, em alusão a adição do aço na lâmina, e as ferramentas resultantes eram ditas “lined” (forradas ou revestidas). O crucible cast steel passou a fazer parte das lâminas de plainas, tanto de madeira como as metálicas.

Em um folheto promocional da Stanley, são encontrados os seguintes dizeres: “Por várias gerações, o aço usado nas lâminas de plainas tem sido fabricado especialmente para a Stanley, em uma usina de aços em Sheffield, Inglaterra, e é chamado de “Composite steel”.

No mesmo folheto e referindo-se a um desenho da lâmina, continua com os dizeres: “ A parte da lâmina sombreada (plaqueta), é feita de aço de muito alto carbono, crucible cast steel, ligado com tungstênio, manganês, e outros elementos, em proporções ideais.

O restante, corpo da lâmina, é feito de aço de baixo carbono crucible steel, a sua função é agir como suporte para a lâmina de corte de alto carbono. A melhor qualidade de blister steel sueco, é empregado na fabricação de ambos os aços”.É muito difícil ver a linha de separação entre os dois tipos de aço, a não ser com a aplicação de reagentes específicos, o que não ocorre com as lâminas de construção forjada, onde a linha de separação costuma ser bem evidenciada.

Presumivelmente, a Stanley e a Record compartilharam do fornecimento do mesmo fabricante, mas somente a Record exibia as características do aço usado, gravado em suas lâminas com os dizeres “Best Crucible Cast, Tungsten Steel”. Tanto a Stanley como a Record se mantiveram fiéis ao emprego deste aço, até a década de 1950, quando, por questões de ordem econômica, relacionada ao alto custo e complexidade de fabricação, bem como concorrência com outras técnicas e processos de altíssima produção, os fabricantes destes aços encerraram suas atividades.Encerrando o ciclo, o último fabricante, The Hibernia Works, de WM Marples, fechou as portas, decretando o fim de uma era do Crucible Cast Steel.