Déformation de la lame d'une dague à la trempe

[juju 77]

Bonjour à tous.
Je viens de terminer la forge et la trempe d'une dague de chasse avec une longueur de lame de 36 cm ayant un double tranchant "type épée" sur les 16 centimètres coté pointe de la lame, sur la partie à simple tranchant l'épaisseur du dos de lame est de 6 mm près du double tranchant et 7 mm à la garde. Elle est forgée dans de l'acier à ressort 55s7.

Ce qui m'a surpris, après la trempe et un revenu flash au "presque bleu" (le but n'est pas d'avoir un tranchant extrêmement durable mais une bonne souplesse de lame pour éviter les risques de casse, car elle servira à achever des sangliers blessés et elle doit donc être résistante en cas de mouvement violent de l'animal), c'est que la lame s'est tordue, pas dans le sens d'un voilage, mais plutôt de la même manière que les katanas qui sont courbes après la trempe alors qu'ils sont forgés droit.
Mais dans mon cas, la déformation s'est faite dans le sens inverse, c'est à dire que la lame est courbée vers le tranchant...

Pour les katanas, cela est dû à la trempe sélective, mais dans mon cas, je me suis justement appliqué à tremper l'intégralité de la lame.
Pour ce faire, j'ai donc fait chauffer très fortement ma forge (avec un tunnel de briques au dessus du foyer pour conserver la chaleur) avant d'y mettre la lame en coupant l'arrivée d'air, puis je l'ai laissée monter en température tranquillement avant de rallumer la soufflerie en fin de chauffe pour corriger de petites inégalités dans la chauffe de la lame.
Du coup, puisque l'acier trempé se dilate, la torsion pourrait-elle être due à la quantité de matière bien plus importante sur le dos de lame (sachant que le tranchant est à 1mm d'épais) et qui, à la trempe, aurait gagné plus de volume que le tranchant ? Ou bien le tranchant aurait-il pu se refroidir le temps d'aller de la forge au bac de trempe (qui est pourtant juste à coté) mais cela me surprend un peu car le test de la lime me paraissait bon...
Sinon, j'exclus a priori une déformation due à des tensions internes dues à la forge car lors des normalisations forcées, je n'ai pas eu la moindre déformation.

Du coup j'hésite entre recommencer la trempe ou corriger la déformation avec ma ponceuse à bande en prenant soin de ne pas surchauffer.
J’espère que mon message est compréhensible... Je vous serais très reconnaissant de vos conseils car je me suis beaucoup impliqué sur cette lame.

Voici donc une photo de la lame, je l'ai posée au bord d'une affiche pour que la déformation soit plus visible.

[BDelor]

C'est une chose qui - me semble-t-il - peut en effet se produire dans le cas d'une trempe intégrale lorsqu'il y a une différence importante d'épaisseur entre le dos et le tranchant.
Je n'ai pas vraiment d'explication. L'opération de refroidissement / trempe met en jeu des phénomènes physiques antagonistes :

• la contraction du métal due à son refroidissement
• le différentiel de volume entre parties trempées et parties non trempées

J'avoue ne pas avoir une vision claire de la manière dont ces deux phénomènes interagissent dans le temps lors de la trempe. Une vidéo montrant au ralenti la trempe d'un katana (dans un bac de trempe en verre) montrait clairement leur succession : d'abord une déformation vers le bas, puis l'apparition de la cambrure habituelle vers le haut.

Si la trempe est intégrale, j'aurais tendance à penser que la contraction plus rapide du tranchant provoque d'abord une déformation vers le bas, et qu'ensuite l'acier étant intégralement trempé, il ne se produit pas de dilatation localisée susceptible de provoquer le mouvement inverse.

[lamoksha]

Bonjour,
Combien de chauffes a nécessité cette lame ?
Bien qu'il soit difficile de juger sur une photo, la courbure est présente sans être très flagrante non plus... Donc ton explication en rapport avec la géométrie de la lame tiendrait.
A combien estimes-tu la flèche sur la longueur de tranchant : 2/3 mm ou plus ? Ce ne serait pas vraiment anormal, à mon sens, vu la longueur et l'épaisseur du dos.
Si le tranchant n'a pas voilé, à priori le recuit a bien fonctionné.
Il reste une possibilité aussi, que je ne te souhaite pas, c'est qu'une partie du tranchant se soit simplement décarburé.
Aux étincelles et tests de coupe (même si ce n'est pas sa vocation), elle devrait "parler". C'est ce qui me vient à l'esprit mais je suis loin d'être expert.

Edit: Entre temps Bernard avait répondu. Oui, ça semble fort probable quand même.

[juju 77]

Merci beaucoup de vos réponses.
J'avais oublié une solution me permettant de vérifier ce point, une révélation au vinaigre blanc.
La révélation semble confirmer en ce moment même ce que vous dites : la révélation des éventuelles lignes de trempe, au cas où la trempe n'aurait pas été réellement intégrale, n'en laisse pas apparaitre ; sauf là ou cela est voulu, c'est a dire entre le ricasso et le début de la "soie" (je fais un montage intermédiaire entre soie et plaquettes).
Je vais donc m'orienter vers un enlèvement de matière à la ponceuse à bande pour corriger la déformation.
Merci beaucoup de vos réponses, cela m'aide beaucoup comme à chacune de vos interventions.

[BDelor]

C'est délicat, tu vas devoir reprendre toute la symétrie de la pièce y compris l'arête centrale, et le tout sans échauffement.
Ça vaudrait peut-être le coup de tenter une deuxième trempe et plongeant horizontalement la lame dans le liquide de trempe, dos en premier, pour contrecarrer le phénomène, mais c'est toi qui décide...

[fleurierdu30]

Bonsoir.
Cela m'était arrivé sur une lame d'environ 20 centimètres en acier xc75 et après renseignement, on m'avait dit que cela pouvait venir de mauvais coups de marteaux, c'est à dire il est possible que tu aies tapé trop d'un coté et moins de l'autre alors qu'il faut veiller à frapper à peu près le même nombre de coups de marteaux de chaque côté de la lame.
A vérifier... Bonne soirée.

[juju 77]

à Bdelor : à dire vrai, je n'ai aucun récipient me permettant de tremper de longues lames à l'horizontale, et je ne suis guère inquiet quand au fait de reformer la lame à la ponceuse sans la surchauffer (je suis ébéniste, et quand on travaille le bois à la ponceuse à bande, il ne faut pas le bruler et on ne peut pas le refroidir à l'eau...)
à fleurierdu30 : je ne pense pas que cela soit la cause, je n'ai pas eu la moindre déformation lors des normalisations, et j'ai pour habitude de compter mes coups de marteau à chaque chauffe. Par exemple, pour une chauffe : 8 coups sur une face, 8 coups sur l'autre.

[BDelor]

Compte-tenu de ce que tu dis l'asymétrie de forgeage (plus de coups d'un côté que de l'autre) n'est sûrement pas en cause. D'ailleurs, personnellement je ne prends jamais autant de précautions, je me contente d'alterner le forgeage sur l'une et l'autre face, sans plus. Les traitements thermiques en préalable à la trempe font le reste...

[fleurierdu30]

Les traitements thermiques en préalable à la trempe font le reste...

Notamment les normalisations qui, si elles sont bien menées, évitent les déformations durant la trempe.

[casse-ferraille]

Salut Bernard.
Les normalisations c'est bien, moi je les fais à l'eau (marron 650°-700°c puis deux à trois chocs dans l'eau, 2-3 chocs successifs rapides et à la suite) bref puis dé-tension (montée en température de forge et redescente entre 1 heure et 12 heures à température ambiante). Puis, pour la trempe, je m'attache à avoir la même température sur la lame notamment des deux cotés : ma suggestion pour ta lame est que tu devais avoir une différence de degrés entre un coté et l'autre : le coté le plus chaud a plus "tiré" que l'autre. Une proposition : passe à l'atelier, je suis plus à l'aise de vive voix.