Traitements thermiques de l'acier en coutellerie

[wolfi]

j'essaie de comprendre :
de AchimW » Mer 6 Jan 2010 15:17

Il te faut
1. chauffer pour forger.
2. chauffer et refroidir plusieurs fois dans un corridor bien définit pour normaliser l'acier.
3. chauffer une fois et refroidir assez lentement pour recuire à doux.
4. chauffer et refroidir très vite dans un médium de trempe pour tremper.
5. chauffer relativement bas pour faire un ou plusieurs revenus.

Je n'ai pas mis de températures pour les chauffes différentes parce que ces températures (et le medium de trempe, aussi) dépendent de l'acier que tu veux utiliser. Comme j'ai dis sur l'autre forum, faire un traitement thermique corrècte c'est bien plus que chauffe à rouge et plouf dans l'huile.

Bien alors, je chauffe au rouge cerise et je forge.
Je chauffe et je refroidis plusieurs fois, mais à quelle température/couleur ? Je refroidis comment dans un couloir spécial ? Rapidement ? Car tu dis que après ca :
Il faut chauffer une fois et refroidir lentement, mais chauffer a quelle température/couleur ?

Ensuite chauffe et trempe, ca c'est ok.
Revenu : également ok.
wolfi

[AchimW]

Pour forger, rouge cerise c'est trop froid.

Pour le reste, il faut savoir de quel acier il s'agit pour trouver les bonnes températures qui peuvent varier de plusieurs centaines de degrées C. Une fois que tu connais ton acier, tu te cherches les données techniques sur le web.

[wolfi]

Merci pour ton aide,
je bidouille maintenant depuis une semaine ; quelques indications m'auraient avancé.
Quand j'aurai compris l'acier que j'utilise je n'aurai plus besoin de fiches techniques, je pense.

Des explications simples seraient plus compréhensibles pour un débutant que des abaques de température alors que je n'arrive même pas a trouver sur internet ce qu'est l'austénite ou la martensite sans tomber dans des formules alchimiques.

[cardoso5fr]

Achim t'as fait une réponse simple qui te dit de te renseigner. Le souci, c'est que tu veux une réponse simple et précise à une question qui est imprécise et qui peux s'avérer complexe.
On pourrait te dire de chauffer à 900°, 1000°, 1100° mais d'un acier à l'autre les températures sont différentes.
Donc si tu ne connais pas l'acier, tu n'as pas d'autre choix que de travailler de manière empirique. Tu forges, tu fais les traitements thermiques. Tu casses pour voir la tête que cela a. Et ça jusqu'à ce que tu valides un processus de travail et de traitement.

Après il faut voir quels sont tes objectifs : faire un couteau pour ton plaisir, ou forger et apprendre à forger, à travailler par le feu et tenter d'apprivoiser les traitements thermiques....

Cela peut paraitre idiot, mais faire un couteau c'est pas bien compliqué ; faire un bon couteau, c'est déjà plus ardu ; et maitriser tout le processus : cela demande du temps, de la persévérance, du travail et des "recherches".

Donc si tu utilises un acier à ressort, cela ne va pas être la même chose que si tu utilises un acier à lime... Il n'y a pas UNE vérité, donc tu n'auras pas UNE réponse.
Pour un 45s7 par exemple la trempe va se faire entre 860 et 890°C et pour avoir un ressort (parce qu'apparemment, tu ne cherches pas à faire de lame), le revenu doit se faire dans les 540°C : lien.

Sinon le travail à chaud sur ce type d'acier va se faire (pour ce que j'ai trouvé) entre 1050°C et 850°C.
Maintenant , comme je l'ai mentionné en fonction des nuances les températures sont différentes. Et en fonction de ce que tu veux faire, les températures de revenus sont différentes. (Le revenu pour une pièce ressort ne vas pas être le même que pour faire une lame...)

[BDelor]

Merci pour ton aide,
je bidouille maintenant depuis une semaine ; quelques indications m'auraient avancé.
Quand j'aurai compris l'acier que j'utilise je n'aurai plus besoin de fiches techniques, je pense.

Des explications simples seraient plus compréhensibles pour un débutant que des abaques de température alors que je n'arrive même pas a trouver sur internet ce qu'est l'austénite ou la martensite sans tomber dans des formules alchimiques.

Bonjour,
Cardoso a parfaitement résumé le problème, il n'y a pas de réponse unique et générique à ta question. Achim a une grande connaissance des aciers et des processus de forge, il ne veut pas te faire une réponse inexacte parce que trop simplifiée.
Ceci-dit je comprends très bien ton souci, à savoir commencer à forger de manière à peu près correcte, sans pour autant te noyer dans une multitude d'incidences techniques.

Je peux te donner quelques conseils dans ce sens, mais ils ne valent que pour ce qu'ils sont, à savoir des conseils très approximatifs, pour une première approche. Ensuite, à toi de progresser.

Alors voilà :

1. utilise une nuance connue d'un acier non allié (acier dit "carbone"), par exemple un XC60 ou un XC70 qui ne sera pas trop exigeant quant au respect des températures
2. tu forges à l'orangé et tu cesses de forger au rouge. Plus c'est froid, moins il faut taper fort, car le métal est moins malléable et risque de se fissurer
3. en fin de forgeage tu normalises plusieurs fois en montant à la même couleur que précédemment (plutôt moins, disons rouge vif - orange naissant) et tu refroidis en agitant à l'air libre. Si la lame se voile, retour en 2, redressage, et re-normalisation,
4. tu chauffes une dernière fois, entre le rouge et un orange à peine naissant et tu laisses refroidir lentement dans tes cendres chaudes (recuit)
5. tu travailles ton acier à froid (émoutures, perçage....)
6. tu chauffes de manière homogène (attention à la pointe) en surveillant la perte de magnétisme. Lorsque la perte de magnétisme est atteinte, tu continues à chauffer pour monter encore un peu en température. Tu dois être à un orange assez clair. Tu trempes dans de l'huile tiède
7. contrôle de la lame : en sortie de trempe une lime à métaux doit glisser dessus sans accrocher, sinon, retour en 6. Si la calamine a entièrement sauté et que la lame est complètement blanche,c'était probablement trop chaud, retour en 3 conseillé pour refaire les normalisations
8. revenu de la lame au four de cuisine thermostat 7-8 (entre 210 et 240 °C environ)
9. finitions, montage ...etc

L'idéal est de mener en même temps les mêmes opérations sur un échantillon témoin que tu vas casser en sortie de trempe pour contrôler la taille du grain (devrait être quasi invisible).

Ce sont des indications rudimentaires qui te permettent de ne pas être complètement en dehors de clous, mais pas plus. Commence de cette manière, observe, analyse, essaie de comprendre ce qui a éventuellement cloché, demande conseil...

[AchimW]

..... Si la calamine a sauté et que la lame est blanche,c'était trop chaud, retour en 3 pour refaire les normalisations

Dis Bernard, ou t'as entendu ça ? En tout cas c'est faux. Ou, plus correctement, c'est faux pour une grande partie des aciers. Pour la quasi totalité des aciers au carbone et légèrement allié c'est plutôt normale que la calamine ne reste pas sur la surfaçe dans les parties trempés. Et pour l'info : je trempe avec un four à température contrôlé.

Et pour wolfi : rien ne vaut l'expérience. Le meilleur c'est de forger, tremper, et casser pour vérifier et pour apprendre.

[wolfi]

salut,
je ne me suis pas découragé, au contraire. J'ai fait plein d'essais avec des bouts d'aciers différents je crois au vu du comportement.
Il y en avait peut-être qui se trempaient à l'air, car j'ai eu des casses dans ce sens. J'ai compris ce qu'est une tapure. :)

J'ai fait pas mal d'essais de forgeage, tenue des pinces, etc..., et je suis arrivé à donner les formes que je voulais.
J'ai fait un ressort en forme de S à peu près et un ressort à deux branches.
Quand je suis arrivé à donner les formes que je voulais le rituel de chauffe, forge, normalisations, revenus, essais à la lime, etc... devenaient plus faciles également.

Je ne travaille pour l'instant que de petites pièces avec un chalumeau a gaz.
Je fais les revenus sur une plaque chaufféée par en dessous, et ca marche bien aussi pour laisser refroidir.
Pour la trempe, je n'ai essayé que de l'eau avec un peu de liquide vaisselle (sur un conseil d'Achim que j'ai trouvé ailleurs).

Merci BDelor, là j'ai tout compris. :)
Ce qui me turlupine toutefois, comment s'appellent les différentes phases au fur et a mesure que l'acier chauffe ?
Il y a certainement une température et un état où il ne se passe rien à l'intérieur de l'acier, puis on atteint les températures de revenu, de cassant à élastique jusqu'à malléable.

Puis il y a l'état ou l'acier perd son magnétisme, ce point s'appelle comment ?
Ensuite on est dans les plages où l'on forge, puis dans la plage ou le carbone brule, puis la plage liquide.
Martensitique et austénitique, je n'ai pas compris ce que ca veut dire, hélas

[BDelor]

..... Si la calamine a sauté et que la lame est blanche,c'était trop chaud, retour en 3 pour refaire les normalisations

Dis Bernard, ou t'as entendu ça ? En tout cas c'est faux. Ou, plus correctement, c'est faux pour une grande partie des aciers. Pour la quasi totalité des aciers au carbone et légèrement allié c'est plutôt normale que la calamine ne reste pas sur la surfaçe dans les parties trempés. Et pour l'info : je trempe avec un four à température contrôlé.

C'est plutôt le résultat de mon expérience perso. Sur du XC70 trempé à l'huile, j'ai constaté que quand la température est correcte la couleur de la lame reste quasi homogène en sortie de trempe. On distingue les parties trempées mais sans plus, la calamine part en partie mais pas complètement.
Alors que si je suis franchement plus haut (trop haut) en température, la partie trempée est complètement "nettoyée".
Ça n'est peut-être pas une preuve à 100% mais quand je vois une lame dont la calamine à complètement "sauté" à la trempe je considère qu'il y a des chances que ce soit trempé trop chaud.

Mon contrôle de température n'est certes pas aussi précis que le tien, mais je pratique avec un tunnel de chauffe dans la FAG et une sonde de température + contrôle visuel et contrôle du point de Curie, je ne pense pas me tromper beaucoup.
Par contre, je fais une trempe relativement douce, à l'huile chaude, je pense qu'une trempe à l'eau doit en effet s'approcher davantage des résultats que tu annonces.

PS : j'ai édité mon précédent message pour nuancer la question. Le débat reste ouvert, j'essaierai de faire des photos qui parleront mieux qu'un long discours.

[AchimW]

Je fais le contrôle de la température avec une sonde K, mais comme toi, j'utilise de l'huile dans la plupart des cas a cause des aciers que j'utilise. Je ne travaille quasiment pas avec des XC75 ou 75, mais j'ai quand même une bonne quantité de lames en XC105, 1.2008, SC145 et autres aciers quasiment non alliés et le résultat est toujours le même. Pour mon damas, pareil. Je trempe, j'essuie avec un chiffon et il reste plus rien de la "calamine".

Mais je pense qu'il faut aussi regarder le reste des preparations. Par exemple, mes lames sont finit avant la trempe avec une surfaçe travaillé au grain 360 à 1500 selon les cas. Il s'agit donc d'une surfaçe lisse avec peu de possibilité pour la calamine de s'accrocher. En plus, la couche de calamine est très faible et il s'agit pour la quasi totalité d'une calamine d'huile brûlé pendant la trempe.

Par contre, je me rappelle que René Bol toujours disait a ses apprentis que c'est obligatoire qu'une lame sera "découvert" pendant la trempe. Parce que si non, la température était trop bas.

[cardoso5fr]

Par contre, je me rappelle que René Bol toujours disait a ses apprentis que c'est obligatoire qu'une lame sera "découvert" pendant la trempe. Parce que si non, la température était trop bas.

C'est drôle, c'est ce que je me dis à chaque fois que la calamine n'éclate pas et je reprends tout à zéro. Pourtant, je ne finis mes émoutures avant trempe qu'au grain 400. (Quoique déjà, cela ne doit pas laisser beaucoup d'aspérités pour accrocher sur la lame.)