¿De qué tipo de metal están hechos los clavos de ferrocarril?

Esta es una pregunta bastante común de las personas interesadas en la falsificación. Lo bueno de la forja es que puedes convertir un trozo de metal en casi cualquier cosa, siempre que la composición coincida con el uso previsto.

Entonces, ¿qué pasa con los picos de ferrocarril?

Los clavos de ferrocarril están hechos de acero al carbono y generalmente se dividen en tres clases: bajo contenido de carbono, alto contenido de carbono y acero estructural.

Tenga en cuenta que es más alto en carbono y no alto en carbono. El nivel de carbono no es tan alto, comparativamente hablando.

Repasemos lo que suele estar en un clavo de ferrocarril y por qué, qué puede hacer con él y cómo puede trabajar con él.

¿Qué hay en un clavo de ferrocarril?

Ok, para entender cómo es el material, debemos comenzar con lo que pretende hacer.

Propiedades requeridas

Un clavo de ferrocarril mantiene la vía en su lugar. No está sujeto al desgaste como lo está la pista. Necesita ser fuerte y resistente para hacer su trabajo.

Cuando un acero tiene un alto contenido de carbono y se trata con calor para que sea duro, se vuelve más quebradizo. Si lo golpeas con un martillo, se romperá.

Un clavo de riel destrozado no tiene huella (¿antiguo proverbio chino? Si no lo es, debería serlo). Así que no es práctico que sea demasiado difícil.

Pero un clavo de riel que está doblado todavía puede hacer su trabajo. Por lo tanto, el metal debe ser lo suficientemente suave para doblarse sin romperse.

ASTM A65-07

Ese es el estándar del que extraigo mi información. Es un estándar actual que controla los requisitos para clavos de ferrocarril y se revisó por última vez en 2013.

Aquí es donde establece que hay 3 categorías generales de picos de pista.

Categoría 1

Este es el acero de bajo carbono.

Categoría 2

Este es el acero con mayor contenido de carbono.

Categoría 3

Este es el acero estructural. En la norma, en realidad dice que debe cumplir con los requisitos para el acero A36, que es información pública.

Composición de clavos de riel

Es por eso que una punta de riel etiquetada como HC (alto contenido de carbono) solo tendrá alrededor de un 0,4 % de carbono. Eso es aproximadamente el equivalente aproximado de un acero 1045.

Los picos bajos en carbono son esencialmente de acero dulce.

1045 es tratable térmicamente. Es un acero «caballo de batalla»: es resistente y puede manejar bien una carga. Es por eso que se ve comúnmente en aplicaciones como ejes y engranajes de servicio pesado. No verá que se use para herramientas de corte, ya que no mantendrá un borde tan bien.

Sin embargo, los picos de riel generalmente no son un equivalente exacto. En todo caso, tendrán menos carbono y, por lo tanto, no se endurecerán tanto. A veces serán un poco de aleación, con metales como el cobre mezclados para ayudar a hacerlos más maleables. Esto ayudará aún más a prevenir el agrietamiento.

Posibles variaciones

Ok, tal vez no hice un gran trabajo al nombrar ese encabezado; algo como «variaciones probables» podría ser mejor…

Básicamente, a menos que esté comprando clavos de riel nuevos que estén certificados y también compre el estándar con el que fueron fabricados (generalmente alrededor de € 40- € 50), es casi imposible saber exactamente qué hay en ellos. A menos que tenga un amigo metalúrgico, eso es.

Hay dos tipos muy populares de puntas de riel: bajas en carbono y altas en carbono.

Por lo que he investigado, los picos bajos en carbono se han ido eliminando gradualmente desde los años 70 en la mayoría de las áreas a favor de los más duros con alto contenido de carbono.

Los picos realmente viejos podían estar hechos de cualquier cosa. Tal vez incluso hierro puro. Idealmente, obtenga sus clavos de las sobras de los trabajos de reparación de rieles. O, si tiene un lote de artículos que desea fabricar y vender, compre otros nuevos. Por lo general, puede obtenerlos por € 2 o € 3 / pop en pequeñas cantidades. Un lugar para encontrarlos en línea es McMaster-Carr.

Honestamente, la mejor manera de descubrir de qué está hecho un pico viejo es probarlo un poco.

Intente tratarlo con calor para ver si puede endurecerlo. Dado que los clavos de riel no son de acero con alto contenido de carbono, nunca obtendrá una lima normal para patinar sobre el metal endurecido en lugar de morder. Eso solo funciona cuando el metal es más duro que la lima, y ​​los clavos de ferrocarril no se ponen tan duros.

Incluso entonces, no sabrá cuál es la composición real solo con las pruebas de calor, ya que hay muchos picos que son aleaciones bajas con cobre, manganeso y quién sabe qué en ellos.

Si desea un método razonablemente preciso para determinar qué tan duro es un metal y no le importa gastar algo de dinero para agregarlo a su caja de herramientas, usar archivos de prueba de dureza especiales es la forma más económica de probar un rango de durezas que he encontrado.

Ese es un enlace al conjunto que he estado usando durante años. Funcionan sorprendentemente bien y es un kit realmente útil si realiza su propio tratamiento térmico. Incluso si no lo sabe, es bueno saber qué tan duro es algo antes de tirar a la basura las hojas de la sierra de cinta cuando nunca tuvo la oportunidad de cortar.

No es exactamente como una máquina de prueba de Rockwell, pero esas cosas suelen costar alrededor de € 1200. El conjunto de archivos cuesta menos de € 100, por lo que es mucho más asequible.

Cómo trabajar con Rail Spike

Si desea cortar un clavo de riel HC mecánicamente (como con una cuchilla en lugar de con un soplete de corte), entonces puede recocerlo. El recocido ablandará el metal para que puedas trabajar con él.

El proceso de recocido

Cada metal tiene una receta diferente para el tratamiento térmico: endurecimiento, revenido, recocido, pero los aceros al carbono generalmente siguen un proceso similar.

Para el recocido, caliente el metal hasta que ya no sea magnético, lo que suele estar alrededor del rango de 1500 F. Luego haga algo llamado «enfriamiento del horno», esencialmente un enfriamiento controlado a una velocidad de no más de 50 F por hora para llegar a un mínimo de alrededor de 1200 F.

La forma en que generalmente logra eso es haciendo su tratamiento térmico en un horno. Cuando su pieza de trabajo alcance la temperatura, apague el horno pero mantenga la puerta cerrada. Esto evitará que el metal pierda calor rápidamente y tardará varias horas en enfriarse.

Por lo general, lo preparo para un recocido por la tarde o por la noche y lo dejo enfriar durante la noche.

Corte

Una vez recocido (si es necesario), es muy fácil trabajar con él. Después de un buen recocido, debe estar por debajo de 20 HRC para que se corte fácilmente.

Definitivamente recomendaría el recocido si planea perforarlos.

Si desea usar una sierra de cinta, asegúrese de tener al menos una hoja bimetálica y ejecútela tan lentamente como sea posible si su sierra tiene velocidades de hoja variables.

Si desea mecanizarlo, una velocidad de corte de alrededor de 60-90 SFPM (pies superficiales por minuto) funcionará bien para los cortadores de acero de alta velocidad. Puede triplicar o cuadriplicar eso para los cortadores de carburo si tiene una máquina y una configuración sólidas. Solo asegúrese de que su sujeción sea buena y rígida.

El corte con soplete es un poco dudoso solo porque los clavos del ferrocarril no son tan grandes, por lo que se calentarán bastante. Obtendrá una HAZ bastante grande (zona afectada por el calor) que deberá moler si desea tratar térmicamente o cortar mecánicamente después.

Los discos de corte abrasivos son una excelente manera de cortarlos, pero no dejes que se ponga al rojo vivo. Levanta el disco del corte de forma intermitente para dejar que se enfríe si observas que se está formando una gran cantidad de azul en el metal. La molienda también es una excelente manera de dar forma y trabajar con este material.

Forjar

Los clavos de riel son excelentes para forjar: ya tienen un gran tamaño para trabajar y son muy maleables.

Eso sí, evita golpearlos cuando estén fríos. Tendrán una tendencia a agrietarse, dependiendo de la composición real. Algunos picos manejan bien el trabajo en frío, otros se rompen rápidamente con martillazos por debajo de alrededor de 1200 F a 1500 F. Solo manténgalos agradables y calientes, solo golpéelos cuando estén brillando.

Lo que puedes hacer con clavos de riel

No hagas cuchillos con ellos a menos que sean solo ornamentales.

Sé que YouTube está lleno de chicos que están haciendo eso, y la idea es genial. Incluso hay muchos realmente buenos que se han hecho. Pero todos son para mostrar: se ven geniales en YouTube, pero eso es todo.

Simplemente no hay suficiente carbono para que se endurezcan adecuadamente y mantengan un borde. Para hacer un cuchillo de buena calidad, necesitará el doble o el triple de carbono en comparación con lo que tiene en un pico de carbono superior.

Sin embargo, son una gran práctica, así que si solo estás aprendiendo a forjar, entonces ve a la ciudad.

Sin embargo, son buenos para otras cosas que no necesitan tal ventaja. Los abrecartas y cosas así no necesitan raparse el pelo.

Las herramientas de herrería de acero con púas son un poco impredecibles, no son lo suficientemente duras para hacer una buena deriva o golpe (aunque funcionarán un poco). Pero pueden funcionar para otras cosas, siempre y cuando no los golpees cuando están fríos; por lo general, no se toman muy bien los golpes. Lo sé, evitar golpear cosas mientras se trabaja como herrero no es el punto.

Sin embargo, hay una herramienta práctica que puedes hacer para la herrería. Clava la espiga en un tocón y luego lima la cabeza. Son excelentes bloques de hongos para forjar curvas o formas cóncavas, ya que generalmente tienen una curva muy leve en la cabeza. Puede conducir algunos en un tocón y luego archivar diferentes curvas en cada cabeza para tener algunas opciones establecidas.

También puede hacer cuñas con ellos para hacer cosas como bloquear la cabeza de un hacha en un eje.

Sin embargo, hacen un gran tipo de piezas de hierro. Los ganchos de pared y las piezas ornamentales quedan genial. He visto a tipos hacer muy buenos protectores de mango para cuchillos grandes con ellos.

Realmente, el principal atractivo para el uso de puntas de ferrocarril se encuentra en proyectos de forja o soldadura.

¿Has hecho algo interesante con los clavos del ferrocarril? ¡Ponlo en los comentarios!