Méthode de normalisation d'un acier de coutellerie

[lamoksha]

Certes, mais si nous restons dans le cadre d'aciers peu ou non alliés, si le but n'est pas d'avoir des constituants de trempe, il n'en reste pas moins que quel que soit ce qui se passe pendant les normalisations forcées, au niveau constitution, le grain régresse considérablement... D'autre part, je pense la même chose que Bernard, à savoir que la trempe n'a pas le temps d'être réalisée : il s'agit juste d'un choc thermique, en fait.
Et d'ailleurs, depuis un sujet sur la trempe par inertie, où il a été flagrant, qu'après trois secondes dans l'huile, la lame revient à l'orange, sur le dos (5mm), il m'est apparu que la descente n'était pas à cœur ; et depuis, je normalise à l'air les lames de plus de 4 mm sur les aciers non alliés...
Je pense que la trempabilité de l'acier (manganèse, etc..) a probablement aussi son mot à dire là-dedans, ainsi que la dureté du médium de trempe ; et au final, chaque acier demande à être expérimenté de toutes les manières de façon à trouver ce qui va le mieux, pour notre usage si spécifique de l'acier, comme l'affirmait à juste titre Bernard dans sa dernière intervention.

[BDelor]

Oui, dans le cas présent il faut se rappeler que l'on parle d'aciers non alliés ou peu alliés. Dans les autres cas (aciers inox ou autres aciers alliés), les processus de traitements thermiques n'ont rien à voir, et les questions éventuelles de taille de grain ne se posent pas du tout de la même manière, bref c'est un autre débat.

Et d'ailleurs, depuis un certain post sur la trempe par inertie, où il a été flagrant, qu'après trois secondes dans l'huile, la lame revient à l'orange, sur le dos (5mm), il m'est apparu que la descente n'était pas à cœur, et depuis, je normalise à l'air les lames de plus de 4 mm sur les aciers non alliés...

C'est en effet très facile à vérifier avec une lame un tant soit peu épaisse : après une normalisation forcée (disons 1 à 2 secondes), la pointe et le tranchant sont déjà gris, le centre de la lame seulement rouge mais sur cette partie le magnétisme est toujours absent...

Je ne jurerais pas qu'il ne se produit pas à température inférieure des phénomènes différents susceptibles de jouer également sur la structure de l'acier, et cela en fonction des quelques éléments d'alliage pouvant être présents ; en tout cas, ça dépasse ma compétence.

Deux remarques pour finir :

• D'abord, il ne faut pas oublier que ce n'est qu'une lame de couteau : les préoccupations qui sont de mise dans certains contextes industriels et/ou hautes technologies ne sont généralement pas pertinentes ici, du moins si l'on se cantonne à utiliser son couteau pour ce qu'il est censé faire. Je pense qu'à partir d'un certain point, le débat technique est vain, on se fait seulement plaisir intellectuellement. Après, cela devient aussi un argument commercial, mais c'est encore un autre débat.
• Ensuite, personnellement, je suis partisan de finaliser le travail de forge par quelques chaudes à température dégressive, martelage léger de finition sur enclume humide et passages à la chasse à parer, et à la fin les normalisations se sont faites normalement d'elles-mêmes.

[gobannos]

Il est vrai ; c'est juste que ça me parait un peu ésotérique tout ça, mais ce qui compte, certes, c'est le résultat.
Par contre, ce qui change d'un acier allié à un non allié, c'est qu'à une même température, un acier non allié aura un grain qui grossit beaucoup plus vite. Lorsqu'on refait chauffer, la vitesse de recristallisation sera tout aussi rapide, c'est pour ça que ça m'étonne encore plus de voir faire 3 normalisations.

Mais tant que le résultat est bon, comme vous le dites, autant en rester à ce qu'on sait et qui marche bien.

[BDelor]

Dans le cas de plusieurs normalisations, il n'y a pas de retour à température ambiante : on se contente de pratiquer quelques "oscillations" autour de la température d'austénisation, chaque nouvelle austénisation entraînant un nouvel effet d'affinage, sans qu'il y ait eu entre temps croissance du grain (et à condition de ne pas dépasser trop, ni trop longtemps cette température).
Enfin c'est ce que j'ai compris en lisant divers documents sur le sujet (notamment les fiches "Techniques de l'ingénieur - Traité Matériaux Métalliques"), mais je ne prétends pas avoir la science infuse et suis toujours prêt à réviser mes positions.

[gobannos]

Je suis d'accord avec ce que tu dis ; en même temps, ce sont les techniques de l'ingénieur et ce qu'on apprend et on observe à l'école.
Ceci dit, ce qui m'étonne c'est qu'ils appellent ça une normalisation qui est un traitement à part entière comme je le disais plus loin. Mais entre les abus de langage, les différents vocabulaires utilisés du forgeron au technicien et l'aciériste... il y a de quoi s'arracher les cheveux.

[BDelor]

Oui, je suis bien d'accord pour ce qui c'est des problèmes de langage.
Effectivement, ce que nous discutons est bien traité comme un traitement de normalisation (réservé aux aciers peu on non alliés, pour d'autres aciers cela pourrait aboutir en effet à une véritable trempe).

[lamoksha]

Gobannos, à propos de la différence de vitesse de grossissement concernant les acier peu alliés/non alliés, je ne saurais dire s'il y a un principe en ce sens, n'étant pas assez versé dans les principes métallurgiques, mais voici deux exemples :

Sur un acier 100C6, première éprouvette après 5mn à 900°, et normalisations à 780° : il n'y a aucun effet. Le grain est inacceptable.
La seconde résulte d'un forgeage dégressif en température, selon le processus habituel que décrivait Bernard, sans normaliser.
La troisième : même chose avec trois normalisations forcées, et une dizaine de coups de marteaux pour la briser dont les trois derniers à deux mains...

Ici, c'est la photo d'un acier C130 forgé toujours selon le processus habituel, et avant normalisations pour vérification : la taille du morceau est de 5 x 8 mm. La teneur en carbone y est pour beaucoup, je crois, car je n'arrive pas à la même chose, sans normaliser sur du C75 par exemple.

Voilà la lame finie dont j'ai cassé le bout ci-dessus :

Ceci dit, j'ai l'esprit très ouvert, je pense, car très intéressé par ce qui fonctionne vraiment. En fait, je ne demande qu'à en apprendre plus, tout en avançant sur des acquis. C'est vrai aussi que j'ai du temps libre, à faire tous ces tests... et ça en demande en effet. Mais bon, à mon sens, le problème du coutelier est surtout d'avoir une qualité de lame, quitte à ne pas tout comprendre d'une discipline qui nous aide certes (à gagner du temps surtout, dans la compréhension même sommaire de ses grands principes), mais dont ce n'est pas le principal objet, je suppose...

[gobannos]

Les résultats, très intéressants, sont logiques.
Par contre pour l'acier 100C6 chauffé à 780°C, la température n'est pas suffisante pour provoquer un changement de taille de grain, on doit l'austéniser à environ 820 °C. C'est le document que Bernard Delor a fourni sur le forum (voir la courbe TTT de l'acier 100C6).

Pour pouvoir commencer à recristalliser, on doit se situer à peu près au niveau d'où partent les courbes de refroidissements.
Lamoksha, pourrais-tu prendre des photos de face des faciès de rupture du C130 et des deux derniers du 100C6 (pas celui chauffé à 900°C) - seulement si le temps te le permet et si la résolution de l'appareil le permet - ?
D'ailleurs, l'échantillon du milieu pour le 100C6 n'a-t-il pas cassé plus facilement que celui plus à droite sur la photo ?

[fleurierdu30]

840°C correspond pour ma part à l'austénisation du 100C6 (dans la théorie). Je me doute que je ne suis pas autant précis en pratique.

[lamoksha]

Oui Gobannos, nous sommes bien d'accord alors ; l'expérience avait été faite, notamment pour prouver que la plage de température de normalisations était bien plus haute (890/870) que ce que certains pensaient (780°C). J'ai donc suivi les conseils d'Achim Wirtz tout simplement... Et c'est clair que la solidité est assez difficile à décrire, mais prouve que la bonne plage est celle qu'il avait indiquée. Voilà, pour la petite histoire, la raison de ces tests.