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20-12-2009 - - L'acier - Page 1 |
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1- HISTORIQUE : L'acier est connu depuis l'Antiquité . Malgré la faiblesse des moyens techniques de l'époque , des aciers de bonne qualité ont pu être obtenus , dès l'époque romaine tant pour la fabrication d'outils que pour celle des armes . La composition chimique des armes de cette époque reste proche des aciers au "Carbone" modernes avec néanmoins un très faible taux de cet élément . Un net progrès a été réalisé tout au long du Moyen- Age ; l'acier des armes fut nettement plus carburé (C: 0.2%) donc plus dur . Mais il faut attendre le 19ème siècle avec la révolution industrielle et le début de la chimie moderne pour obtenir de l'acier par décarburation de la fonte . Techniquement les aciers ont fait de gros progrès grâce à l'utilisation massive de l'acier liée à l'industrie de l'armement juste avant la guerre 14-18 . Dans les années 1920 les premiers aciers inox sont sortis des usines avec leurs applications dans les instruments de cuisine , casseroles inox , poêles etc ; aciers liés à l'industrie autommobile . Puis les premiers couteaux à lames inox ont été fabriqués . Ils ont eu une très mauvaise réputation , car leurs qualitées tranchantes ne pouvaient pas rivaliser avec les aciers au "Carbone" . Ces dernières décennies ont vu l'apparition d'aciers "Alliés" dont les caractéristiques dépassent aujourd'hui les meilleurs aciers au "Carbone" . Les années 2000 ont été marquées par la révolution informatique , la téléphonie planétaire , la micro-électronique , l'avènement des écrans plats etc.. autant d'avances technologiques que nous voyons tous les jours ! Mais il est plus difficile de visualiser les progrès réalisés dans la métallurgie de la coutellerie . Les lames d'aujourd'hui n'ont rien à voir avec celles du début des années 1990 ! En revanche, la High-tech a un coût !
- Il y a trois manières différentes pour fabriquer de l'acier . Traditionnellement l'acier est obtenu par la technique de "Décarburation" de la fonte produit dans les hauts fourneaux . Connu depuis le début du vingtième siècle , c'est encore aujourd'hui la méthode la plus économique pour produire de l'acier austénitique et ferritique utilisé par l'industrie navale , automobile , fabrication de casseroles etc ... Les aciers utilisés en coutellerie sont du types martensitiques et sont fabriqués essentiellement par "synthèse" ou par la récente technique de "frittage" des métaux . Nous ne parlerons ici que les méthodes de fabrication de l'acier de coutellerie obtenue soit par synthèse soit par frittage .
2- DEFINITION : L'acier est un alliage Fer-Carbone contenant de 0.18 à 1.7% de carbone . Au delà , il s'agit de fonte . Cet acier simple est appelé "Acier au carbone" . Plus la concentration de carbone est élevée plus l'acier est dur . La qualité du "fil" obtenu est meilleure et le tranchant du couteau a une durée supérieure . Mais revers de la médaille , plus l'acier est dur , plus il est cassant .
ACIERS ALLIES : Par opposition aux aciers au carbone , les aciers alliés contiennent divers éléments capables de modifier sensiblement les propriétés physico-chimiques de l'acier d'origine . L'introduction d'autres éléments permet d'élever la concentration de carbone dans l'acier jusqu'à 2.11% .
3- L'ACIER INOXYDABLE : Comme la majorité des métaux , le fer a tendance à s'oxyder à l'air et à l' humidité . Dans le cas précis de l'acier , cette propriété est désastreuse car l'oxyde de fer est poreux et ne protège pas le métal sous-jacent . Ainsi , l'acier peut se piquer en "profondeur" . En présence d'eau , la conductivité de ce liquide provoque un courant d'ions qui s'accrochent à la lame d'acier , celle-ci se comportant comme une électrode . La présence de sel augmente la conductivité de l'eau , ce qui explique le caractère particulièrement corrosif de l'eau de mer . Au début du vingtième siècle les métallurgistes de l'époque s'aperçurent que l'apport d'une forte quantité de chrome (Cr) dans l'acier donnait à cet alliage une bonne résistance à la corrosion . A partir de 10% de Cr, l'acier ne se pique plus . A partir de 16% de Cr , les lames d'acier ne rouille plus à l'humidité et à l'eau douce ; par contre ces lames peuvent rouiller à l'eau de mer et à certains agents chimiques . Le problème dans l'élaboration d'un bon acier inox consiste à éviter la formation de carbure de chrome primaire à haute température . Plus la teneur de chrome et de carbone est élevée , plus la formation de carbure de chrome devient inévitable ! Lors de la solidification de l'acier , ces carbures de chrome apparaissent ; ils sont relativement grossiers (20 à 30 µ) , et nuisent à la formation d'une arête de coupe fine et régulière . Pour cette raison , les aciers inoxydables ont eu une mauvaise réputation pour un usage en coutellerie , en raison de leur tranchant peu performant . Aujourd'hui , les métallurgistes ont trouvé les techniques évitant la formation de carbures primaires grâces à l'ajout d'autres éléments tels que manganèse (Mn), nickel (Ni), silicium (Si), vanadium (V), tungstène (W), cobalt (Co), titane (Ti) et molybdène (Mo) ainsi qu' au contrôle parfait des conditions physico-chimiques liées à l'élaboration de ces aciers de "Synthèse" ; ce contrôle systématique par analyses chimiques en continu, tout au long du processus de fabrication, permet d'obtenir des aciers dont les propriétés sont spécifiques et reproductibles . Aujourd'hui les aciers haut de gamme sont fabriqués à petite échelle dans des creusets de 3-4 tonnes d'acier ; la température de fusion est obtenue aux moyens d'énormes électrodes de graphite , produisant d'intenses arcs électriques et amenant l'ensemble au delà de 1600°C . Tout est rigoureusement contrôlé ! A chaque addition d'éléments nouveaux , une carotte d'alliage est prélevée et analysée de façon très sophistiquée en laboratoire ; Les résultats des analyses tombent quelques minutes plus tard . La température et l'homogénéité de l'acier sont constamment vérifiées . Lorsque tous les résultats sont conformes , le feu vert est donné pour la coulée finale . L'acier incandescent est soit versé dans des gueuses afin d'obtenir des lingots ou des "plats" calibrés destinés à la fabrication de lames forgées , soit laminé "à chaud". Dans ce cas l'acier incandescent passe par de successifs laminoirs où ce serpent d'acier "au rouge" se rapproche constament de la section finale . On fabrique ainsi des biseaux de 3-4 m de long destiné à la fabrication de lames par la technique du "Stock Removal" . Chaque fabricant garde jalousement les procédés de fabrication de ces aciers haut de gamme . Il faut savoir que le coût de fabrication varie de 2 à 100 ! Les secrets de production sont donc bien gardés . Enfin les acieries produisent également des rouleaux "Simples Biseaux" laminés à froid de 300-400 m de long , 20 mm de large , 2 - 0.3 mm d'épaisseur (Biseaux) ; ces rubans sont obtenues par de sucessives laminages "à chaud" suivies d'une étape de laminage à froid .
Il existe deux méthodes pour fabriquer des couteaux . La première est la forge où un morceau d'acier chauffé au rouge est martelé pour lui donner sa forme . La deuxième méthode est celle du "Stock Removal" (enlèvement de matière) . Le biseau d'acier est découpé et sablé à l'aide de divers outils (Scies à rubans à métal , limes , meules ect ...) ; la plaque d'acier est ensuite rectifiée puis l'émouture (la partie tranchante) est réalisée sur une ponceuse à bandes abrasives de différents grains .
- Les lingots sont destinés à la fabrication de lames FORGEES .
- Les "Biseaux" sont destinés à la fabrication de lames par la technique dîte de "STOCK REMOVAL" suivie d'un traitement thermique (Trempe-Revenue) . Ces deux techniques aboutissent à des couteaux performants .
- Enfin les rouleaux sont destinés à la fabrication automatisée de couteaux de ménage "bas de gamme" .
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