Trempe et acier

Un peu de métallurgie...

La trempe est une technique de forge qui permet de durcir un métal par un choc thermique. Généralement, on pense qu'il suffit de porter le métal au rouge puis de la plonger dans l'eau.

En réalité, c'est bien plus technique. Le métal doit être porté à une température bien précise avant d'être trempé, et après cela, même s'il est effectivement plus dur, il est cassant comme du verre. Il faut donc le réchauffer un peu pour le détendre. Il perd alors un peu de sa dureté mais regagne un peu de souplesse.

Il existe d'autres moyens pour garder sa souplesse au métal, surtout dans le domaine de la coutellerie, comme l'utilisation du damas (2 aciers mélangés aux caractéristiques différentes, l'un dur, l'autre souple), ou la trempe sélective, comme pour les lames des katanas japonais, où seul le tranchant de la lame est trempé, le plat étant protégé d'une gangue d'argile.

La trempe est connue depuis l'antiquité, elle était déjà décrite dans l'Odyssée, d'Homère. Les premiers forgerons constatèrent que des morceaux de métal brutalement refroidis étaient plus dur, et ils distinguèrent alors le fer mâle (l'acier), du fer femelle (le fer pur).

Le phénomène de trempe s'explique par la propriété du fer à modifier sa structure cristalline en fonction de la température, et sa façon de se combiner avec le carbone, apporté par la combustion dans le foyer de forge, sachant que l'acier (au cas où vous ne l'auriez pas compris) est un alliage de fer et de carbone. Cette combinaison se produit vers 900°C. En dessous, on parle de fer alpha, et au dessus, de fer gamma, qui a alors la propriété de dissoudre la carbone, donc de se transformer en acier. Ce processus est appellé l'austénisation. A notre qu'à ce point, le fer perd son aimantation, ce qui peut-être utile pour connaitres a température.

De nos jours, on a défini une grande variété d'aciers différents, selon les usages que l'on en fait, et chacun d'eux a ses températures de forge, de trempe, de revenu (c'est quand on réchauffe l'acier pour lui redonner un peu de souplesse), et sa duretée spécifique (exprimée en Rockwell). En voiçi la liste. Les premiers termes indiquent la norme AFNOR de l'acier (son petit nom, quoi), les suivants sa nuance Bonpertuis (son autre p'tit nom), puis ses températures de forge, ses températures de trempe (dans l'huile ou à l'air libre, presque jamais dans l'eau, hé oui), les températures de revenu, et enfin la dureté en Rockwell.

-Les aciers au carbone. Notez que les normes AFNOR indiquent le pourcentage de carbone. Par exemple, XC65 signifie que l'acier contient 0,65% de carbone.

XC55    DNH5     1050-850     800-840 (huile)   200-300    52-58
XC65    DNH6     1050-850     800-840            200-300    54-60
XC75    DNH7     1050-850     790-820            200-300    56-62
XC80    DNH8     1000-800     790-820            200-300    58-64
XC100  DNH10    1000-800     780-800            200-300    57-62

Le XC65 est l'acier correspondant aux katanas japonais.

-Les aciers inoxydables   

Z40C14       T1     1150-900     1050(air)         200          53-55
Z50CD14     T1M0   1150-900    1050              200          53-55
Z50CD14     T5MO   1150-900    1050              200          55-57
Z50CDV14    T5MO  1150-900     1050             200          55-57
Z50CDV14    T5MOV  1150-900   1050             200          55-57

-Les aciers à ressort, aussi appellés les mangano-siliceux.

Z40C14       T1          1150-900      1050(air)    200       53-55
Z50CD14     T1MO      1150-900      1050          200       53-55
Z50CDV14   T5MO      1150-900      1050         200       55-57
Z50CDV14   T5MOV     1150-900      1050         200       55-57

-Les aciers damas, correspondant à un empilement d'acier au carbone et de fer, ou d'acier plus d'acier au nickel.

Z60CDV14        T6MOV          1100-900      1060(air)      200    55-57
Z70CD15          T7MO            1100-900      1060           200     56-58
Z90CDV18         T9MO           1100-900      1060            200    56-58

Le T6Mov et le T7MO correspondent à l'acier 440A (l'équivaleent U.S.)
Le T9MO est souvent connu sous le nom de 440C. Regardez sur vos couteaux, vous le verrez peut-être écrit dessus.
Le T113 est aussi connu sous ATS34, un acier très utilisé en coutellerie.
Et enfin, le Z160CDV12, est aussi connu sous D2, tout simplement l'un des meilleurs aciers qui soit. Pour ces deux derniers:

Z100CDMN 14-4       T113      1100-900      1030(air)      180     61
Z100CDMN 14-4        Z160CDV12    1100-900     1030     500     60-62