Acier X46Cr13 ou 1.4034 : caractéristiques techniques et utilisation en coutellerie

[phil]

... X 46 CR 13, sans matériel très pointu ni connaissances doctoresques, il est possible de mettre cet acier en oeuvre avec de bonnes performances à la clé.
En premier lieu, il est doux à forger et il semblerait qu'un premier durcissement intervienne avant la trempe de ce seul fait, à condition de ne pas monter trop haut en température lors du travail. Cet acier est aussi très stable à la trempe (pas de déformation). Des lames test trempées sélectivement (eau à 2-3 degrés) sans revenu n'ont pas amené de fragilité au moins pour une lame massive (camp knife) et une dureté suffisante pour travailler longtemps sans ré-aiguiser. Une de mes lames test a été trempée deux fois de suite (avec un maintien trente minutesà température) et si la dureté chute faiblement, l'aiguisage devient beaucoup plus doux, preuve que la taille du grain a diminué. Aucun argument scientifique à mes affirmations, juste des essais empiriques au feeling et des tests de coupe quotidiens (pas sur des parpaings !)...

[AchimW]

... X 46 CR 13, sans matériel très pointu ni connaissances doctoresques, il est possible de mettre cet acier en oeuvre avec de bonnes performances à la clé.

C'est vrai qu'il ne faut pas des connaissances doctoresques. Ce qu'il faut par contre absolument, c'est un four à température contrôlé. Sans ça, et surtout sans la possibilité de maintenir la température de trempe correctement pour un temps assez longue, ce n'est pas possible de tremper un tel acier correctement.

En premier lieu, il est doux à forger et il semblerait qu'un premier durcissement intervienne avant la trempe de ce seul fait, à condition de ne pas monter trop haut en température lors du travail.

La température de forge de cet acier est la même que celle de la quasi-totalité des aciers de coutellerie, aciers au carbone inclus: entre 1050 et 800° C. Et quand on arrive dans la région de sa température de trempe (980 - 1050° C) et quand cet acier se trempe au moins partiellement à l'air, ce n'est pas étonnant qu'il y a un durcissement après le forgeage.

Cet acier est aussi très stable à la trempe (pas de déformation). Des lames test trempées sélectivement (eau à 2-3 degrés) sans revenu n'ont pas amené de fragilité au moins pour une lame massive (camp knife) et une dureté suffisante pour travailler longtemps sans ré-aiguiser.

Désolé, mais içi ça deviens une blague et ce sera mieux pour les modérateurs d'effacer ce commentaire pour raisons de sécurité et pour éviter des pertes de matière. Cet acier ne doit impérativement pas être trempé a l'eau. C'est un acier qui se trempe a l'air/à l'huile et qui doit passer un traitement cryo pour arriver a sa dureté et performance maxi. En plus ce n'est pas possible de faire des trempes sélectives sur un tel acier. Et finalement ce n'est pas logique de ne pas faire un revenu sur un acier trempé. Le résultat est un martensite cubique cassant et de l'austénite résiduel.

Une de mes lames test a été trempée deux fois de suite (avec un maintien trente minutes à température) et si la dureté chute faiblement, l'aiguisage devient beaucoup plus doux, preuve que la taille du grain a diminué.

Encore désolé, mais pas de preuve sur la taille du grain. Pour diminuer le grain il faut faire des normalisations, mais la température théorique de normalisation sur cet acier est tellement élevée que c'est pas arrivé ni pendant les forgeages et surtout pas pendant une trempe correcte. Le temps de maintien de 30 minutes est totalement normale sur ce genre d'acier pour être sûr d'une bonne diffusion du chrome = bonne résistance à la corrosion.

[phil]

Merci achim pour ces précisions,
une seule de mes deux lames tests avait subi un revenu (1heure à 200°), la deuxième va y passer aussi.
Pour la trempe sélective, il ne s'agit pas de masquage à l'argile mais de la manière de présenter la lame dans le liquide et de contrôler la vitesse d'enfoncement (ce qui rajoute encore un peu de tension dans cet instant crucial). Ce n'est possible qu'avec une lame large et massive qui a une grosse inertie thermique. Le test de la lime (pas de mesure précise) confirme que l'opération apporte un différentiel notable entre le fil et le dos.
Je n'ai aucun doute sur le fait qu'une maîtrise absolue du processus de traitement thermique doit améliorer les qualités du 420 mais Il reste un des seuls inox de coutellerie à délivrer une grande partie de son potentiel avec des moyens basiques...

[BDelor]

Dans le domaine des aciers alliés, on a des compositions chimiques pensées avec beaucoup de précision dans l'intention d'atteindre des caractéristiques bien précises. On choisira d'utiliser un alliage parce que l'on recherche justement ces caractéristiques, et on ne les obtiendra qu'en respectant les processus prévus par le fabricant.
Donc attention : n'importe quel acier susceptible d'être trempé montrera en effet un durcissement si on lui fait subir une trempe "basique" (pour reprendre tes termes). Pour autant, on sera loin des qualités pour lesquelles cet acier a été spécifiquement élaboré. Dans ce cas, il n'est pas vraiment intéressant de recourir à un acier allié, parfois coûteux, alors qu'un acier carbone simple et bon marché nous offrirait le même résultat.
Je veux dire par là que, effectivement on n'a pas forcément besoin d'appliquer aux aciers que nous utilisons des traitements thermiques aussi rigoureux que dans l'industrie "high-tech", mais on n'a pas besoin non plus dans ce cas de recourir à des aciers "high-tech". Je t'accorde que le terme "high-tech" est quelque peu excessif dans le cas qui nous intéresse, mais je généralise un peu le propos.

[phil]

L'acier 420 n'est pas très onéreux à l'achat et si l'on tient à l'inoxydabilité, il est une base sympathique puisque l'on peut le travailler en stock ou le forger (sans qu'une des deux solutions ne le rende plus performant). Il s'agit même d'un acier assez simple, je crois qu'il est utilisé pour les disques de freins automobile, des instruments chirurgicaux et pour la coutellerie, en cuisine et pour des machettes.
A dureté équivalente avec un acier au carbone, on sent bien que les 13 % de chrome rendent l'aiguisage moins souple mais cela reste acceptable et au final, pour une lame tel qu'un camp knife, il s'avère plutôt adapté. L'inoxydabilité reste un plus pour l'usage alimentaire (coupe du jambon de montagne, débit de gros légumes durs comme les citrouilles...). Sur une randonnée de plusieurs jours où un camp knife sert aussi à se frayer un passage dans la végétation et est souvent remisé au fourreau couvert de sève, la lame ne se tache pas, évitant un polissage au retour. Sans être indispensable, l'inox amène un plus sur le terrain...
Ce que j'en ai obtenu avec du 420 et des moyens simples me convient assez bien mais grâce aux informations du forum, je sais que je pourrais encore pousser ses performances en peaufinant mes traitements thermiques : nickel !

[phil]

Il y a peu d'aciers vraiment destinés à la coutellerie ; le x46cr13 a à priori été développé et fondu en masse pour l'industrie automobile, pour des disques de freins. Cela donne une petite idée des chocs thermiques qu'il est capable d'encaisser pour que sa résistance à l'abrasion soit constante et que bien sûr, il ne casse pas. Son faible taux de carbone évite les réactions excessives qui conduisent à des faiblesses.
La lame test trempée et non revenue évoquée sur le forum et qui m'avait valu un commentaire désobligeant était censée déceler une réaction à une trempe violente et sélective sans masquage (eau à 2°). La lame a servi au quotidien pendant deux mois, elle coupé et fendu quantité de bois avant de passer 1 heure à 200°. Puis sur la deuxième lame, un stage au chaud de 3 heures à environ 100-110° semble apporter un compromis agréable entre tenue de coupe et affutage. J'avoue humblement ignorer la tête des carbures ainsi formés...

[BDelor]

J'entends bien.

Bien sûr, on peut procéder de manière empirique, avec des résultats parfois satisfaisants, mais malheureusement, tu le soulignes toi-même dans ton message, on ne sait pas vraiment au bout du compte ce que l'on a obtenu. Tu auras noté le titre du sujet : "Acier X46Cr13 ou 1.4034 : caractéristiques techniques et utilisation en coutellerie". L'objectif ici est de fournir des informations techniques précises permettant de faire le meilleurs usage de la nuance concernée, de la manière la plus sûre et la plus fiable possible.

Cela m'ennuie de laisser penser que l'on pourrait procéder un peu "à l'aveuglette", faire par exemple l'économie d'un traitement thermique de revenu, et donner à croire que l'on puisse ensuite sans problème se servir de la lame ainsi obtenue. Il ne faut pas oublier que, coutellerie ou taillanderie, nous traitons de la fabrications d'outils et qu'il y a des risques à travailler avec un outil potentiellement défectueux. La lame que tu as fabriquée semble avoir bien tenu le coup, c'est une chance. Pour autant, les mêmes libertés prises avec une autre nuance conduiront peut-être à un résultat plus grave. Il vaut mieux ne pas encourager le lecteur à se livrer à ce genre d'expérience sans précaution. Une lame qui éclate pendant qu'on s'en sert, c'est dangereux. La prudence la plus élémentaire est de s'en tenir aux préconisations techniques, ou le cas échéant de s'en écarter en connaissance de cause (c'est à dire en sachant exactement ce que l'on fait, pourquoi on le fait, et avec quelles conséquences à la clef).

[AchimW]

Disques de freins ? Surtout pas. Les disques à l'époque du développement du 1.4034 étaient normalement en fonte.

Je répète un peu ce que nous dit le Stahlschlüssel sur cet acier :
"acier trempable pour faire des outils coupants, couteaux de table, couteaux de machine, lames de rasoir, cisailles, outils pour mesurer, roulements a billes et lames de patins".

[lamoksha]

Bonjour,
Normalement, je n'interviens jamais derrière Bernard, ou Achim... mais :
la première chose qui me vient à l'esprit tout d'abord, c'est qu'effectivement, s'agissant d'une fiche technique, les expériences hasardeuses, ne sont peut-être pas à la bonne place, et peuvent être débattues entre personnes confirmées, plutôt que livrées Néanmoins je me permets d'insister :

Phil, quand tu dis que "tu ne doutes pas que les traitements thermiques améliorent les qualités de cet acier", il s'agit d'une contre-vérité. La qualité intrinsèque d'un acier n'est justement due qu'au traitement thermique de celui-ci, lui-même donné par le fabricant. Aciériste, et coutelier ne sont pas le même métier...

Tu as constaté une "différentielle notable entre le dos et le tranchant" : cela ne valide en rien la qualité de cette expérience, qui en elle même, est de ton droit le plus strict.
Il n'en est pas de même des conséquences éventuelles de sa mise en ligne. Comme dit Bernard, tu as eu de la chance, et la chance, ça tourne... il n'y a rien de désobligeant, dans tout ça, mais il y a à éviter de donner des "idées" à des novices par exemple, sur la base ce ce que tu rapportes.
Une belle épée inox, qui ne se tache pas, c'est très sympathique pour beaucoup qui nous lisent...

Tu dis aussi que le grain est fin... admettons. Que se passera-t-il si quelqu'un, voulant t'imiter, chauffe au-delà de la température d'austénitisation, et qui plus est sur une longue lame, qu'il s'empressera d'essayer avec les copains ?

Une dernière chose, il n'est effectivement point besoin de connaissances doctoresques à appliquer un traitement thermique sur un inox, mais d'un matériel spécifique, comme ça a été dit.
Au final, personne ne sait très bien ce que tu as réellement obtenu (bien qu'Achim t'ai mis sur une piste), et toi non plus comme tu l'as reconnu.
N'oublions pas, que beaucoup de jeunes lisent ce forum... et ce n'était que le but de ce message.
Merci.

[phil]

...Soyons clair je ne conseille a personne de faire une trempe sans revenu et je ne le fais pas moi même, sauf dans un cas que j'ai cité, pour tester les limites de cet acier. Beaucoup de lames dans les vitrines, beaucoup de théories, je vois bien que ce forum est une chasse gardée, amusez vous bien...