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 L'actualité du mois par catégorie Archives |
| 2a) - L'acier de vos couteaux |
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13-12-2009 - - Dureté Rockwell |
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- A la différence des minéraux dont la dureté est caractérisée par rayage (Echelle de Mohs) on utilise généralement des essais dîtes de "Pénétrations" pour caractériser la dureté des métaux et alliages .
- Ces essais et mesures ont l'avantage d'être simples et de donner des résultats fiables et reproductibles .
- ESSAI de Dureté "VICKERS" et "ROCKWELL" :
Ces deux méthodes similaires dans leur principe se basent sur des essais dîte de "pénétration" . Dans ces deux cas , le test de mesure , consiste à enfoncer dans le métal ou l'alliage une pointe de diamant de base carrée ou circulaire .
- MESURES DE DURETE PAR PENETRATION :
Le principe est toujours identique : un "Pénétrateur" indéformable , généralement un diamant de dimension homologuée , laisse une empreinte dans le matériau à tester . On mesure ensuite les dimensions de l'empreinte et on en déduit la dureté .
-ESSAIS "VICKERS" : (Voir schéma)
Sur ce test de mesure , le "Pénétrateur" consiste d'une pointe pyramidale normalisée en diamant de base carrée et d'angle au sommet entre face égal à 136° . Aprés enfoncement de la pointe diamantée par l'action d'une force "F" controlée , on constate dans la lame à tester une empreinte de forme parfaitement "Carré" . On mesure la diagonale "d" de cette empreinte à l'aide d'un appareil optique . A une force "F" constante , plus l'empreinte réalisée par la pointe diamantée est faible plus la dureté de la lame est élevée . Le degré de dureté "Vickers" (V°) est ensuite lu sur un abaque (une table). V°= (f)1/d .
-ESSAIS "ROCKWELL" :
L'essai de dureté "Rockwell" (HRC) est similaire . Par contre en test "Rockwell" on mesure l'empreinte de la trace du "Pénétrateur" par la mesure de la profondeur laissée par celui-ci . Le pénétrateur est ici un cône de diamant de section circulaire à pointe arrondie sphérique de 0.2 mm . La Force "F" appliquée au pénétrateur est de 1471,5 Newton dans le cas de mesure de dureté pour l'acier , la fonte , le titane et l'aluminium aéronautique .
- Ainsi 1HRC correspond à une pénétration de 0,002 mm (2µ) . Sur la photo ci-contre un essai Rockwell à été appliqué sur la lame d'un poignard "Puma".
- Il existe différents types de test "Rockwell" en fonction de l'alliage à tester ; le pénétrateur est un cône de diamant de section circulaire à pointe arrondie sphérique de 0.2 mm dans les tests "Rockwell" A-C-D (HRA-HRC-HRD) ; par contre pour les tests HRB-HRD-HRE , le pénétrateur est une bille d'acier de 1,588 mm (1/16 pouces) de diamètre . La force "F" appliquée au pénétrateur sera : 588,6 N dans le test HRA-HRF ; 981 N dans le test HRB-HRD-HRE ; 1471,5 N dans le test HRC-HRG .
- Si les mesures de dureté par le procédé "Vickers" donnent de bons résultats , la mise en oeuvre de cette technique ne se prête guère à des mesures en grandes séries . L'avantage de la méthode "Rockwell" est que l'on mesure ici une profondeur d'empreinte et non plus la diagonale "d" de la trace laissée par le pénétrateur . Or la mesure de la profondeur de l'empreinte "L" peut être réalisée électro-mécaniquement durant l'application de la force "F" au matériau à étudier . Les déplacements à mesurer "L" se situent généralement de 0.2 mm à 1.8 mm . on aura donc : L=(f)1/HRC . Les appareils d'aujourd'hui , les "Duromètres", donnent directement les valeurs HRC durant les tests .
- Dans l'article "L'acier de vos couteaux, Page 3" vous trouverez la composition des principaux aciers utilisés en coutellerie ainsi que la dureté "Type" de ces aciers . Cette dureté HRC est donnée à titre indicatif après tous TRAITEMENTS THERMIQUES : "Forge-Trempe-Revenu" .
- A prendre en compte et ceci est très important le "jargon" technique employé . Exemple "Acier VG-10 trempé à 59 HRC" : ceci signifie que nous avons un couteau dont la lame en acier VG-10 à subit un traitement thermique (forge?)-trempe-revenu , qui a conduit à une caractéristique physique mesurée d'une dureté de 59 HRC ! Cette mesure est la conséquence du traitement thermique global .
- L'opération de trempe est l'opération la plus importante en ce qui concerne la qualité finale de coupe de la lame de votre couteau ! Beaucoups de personnes mentionnent "trempe à 1040°C - ... 1060°C ...Etc " Cela ne veut absolument rien dire ! La "trempe" est le passage rapide de la lame , d'une température élevée (1010-1110°C) à une température inférieure à 100°C . C'est cette brutale variation de température qui fige et cristalise l'organisation moléculaire de la structure de l'acier de la lame trempée . Nous avons ainsi une trempe à l'huile : la lame est jettée dans un bain d'huile à 80°C - Trempe à l'eau : la lame est jettée dans de l'eau à 20°C (Généralement de l'eau salée) ; enfin la trempe à l'air consiste à laisser refroidir les lames à température ambiante sous un courant d'air approprié . C'est la solution la plus économique mais aussi la moins performante . Donc la trempe est caractérisée par : Température de départ >>> Conditions de trempe >>> Température d'arrivée.
- Je profiterai de cette page technique pour répondre à des questions qui me sont régulièrement posées sur l'acier en générale et la trempe en particulier . L'acier VG-10 est l'un des acier moderne par excellence . Il peut être utilisé en l'état jusqu'à 59 HRC ; Trempé au delà il devient cassant . Il est facil à affûter ; on obtient sans difficulté une finition rasoir ! Résiste bien à l'oxydation . D'autre part il est facil à forger . On peut donc l'associer comme âme centrale entre divers couches d' aciers Damas rendant ainsi la lame moins cassante ! Dans ces conditions on peut "tremper" le VG-10 à 61-62 HRC ! C'est pour cette raison que cet acier est de plus en plus utilisé dans la fabrication de couteaux de cuisine haut de gamme . Toutes les personnes qui me connaissent savent mon penchant pour l'ATS-34 ! Cet acier permet d'obtenir des lames de qualités reconnues . Néanmoins il est très difficilement forgeable . On ne peut donc pas l'associer à des aciers damas ou autres comme âmes d'acier "sandwich" . Les "soudures" avec l'ATS-34 ne prennent pas ! Par contre l'ATS-34 est non cassant jusqu'à 61 HRC.
M.H.
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