Techniques de trempe du métal : réussir à tremper l'acier

[cardoso5fr]

Si la trempe à l'eau est si répandue, c'est qu'il s'agit du fluide qui va avoir la plus grande sévérité de trempe. (si en plus elle est salée, je ne vous en cause même pas).
Le caméleon l'a déjà dit, c'est une question de vitesse de refroidissement et de transfert de chaleur. La trempe à l'eau peut trés bien être pratiquée sans aucun soucis, mais les risques de tapures sont beaucoup plus importants :

• si le travail d'émouture n'est pas parfait,
• si le travail de forge n'est pas parfait,
• et que la structure interne du au travail de forge et au traitement thermique précédent n'est pas nickel.

Il suffit de tenter une trempe à l'eau et à l'huile sur deux lames identiques (enfin quasi identique) : avec la trempe à l'eau, ta lame, tu va la sentir vibrer au travers de tes pinces tellement le choc est violent lors du refroidissement.
C'est aussi le fluide le moins cher et le plus facile à se procurer qui va permettre d'obtenir la dureté maximale sur des aciers ayant une faible trempabilité.
Les aciers au carbone dits simples sont considérés comme des aciers trempant à l'eau et non pas à l'huile.

La trempabilité, c'est la capacité de l'acier à avoir un durcissement maximum en profondeur et pas seulement sur les couches externes.
La trempabilité va dépendre des éléments d'alliages de l'acier.

• En coutellerie, les sections étant relativement fines, la trempe à l'huile peut s'appliquer dans la trés grande majorités des cas sans trop de risque de casse, car justement la trempe est moins violente. Mais compte tenu de la faible section, la trempe peut pénetrer intégralement le matériaux.
• L'eau permet aussi de faire ressortir de plus belles lignes de trempe (hamon), plus vaporeuses et mieux marquées. (trempe plus profonde, meilleures définitions de la séparation acier trempé acier non trempé....

Mais ce qu'il faut savoir, c'est qu'en contrepartie de la sévérité du milieux, si le travail préparatoire à la trempe n'a pas été fait correctement, on a une chance sur deux (et encore, je suis gentil) d'avoir un joli puzzle aprés la trempe (et d'ailleurs, si les températures de trempe ne sont pas respectées, le résultat sera le même).

Pourquoi faire le revenu tout de suite aprés la trempe ?
Simplement parce que les transformations qui se produisent dans ton acier continuent un peu de temps aprés que la température soit passée nettement en dessous de AC1 et même à température ambiante. Donc si tu ne fais pas le revenu rapidement, et que le stress accumulé dans la lame est trop important, il se peut que tu vois apparaitre une magnifique tapure.... une, voire deux heures aprés avoir fait ta trempe et blanchi la lame pour voir si tout était OK.... D'ou l'importance de faire un revenu rapidement aprés.
[Les cas de casses que ce soit à la trempe ou une heure après, sur de la trempe à l'eau, c'est du vécu.]

J'espère ne pas avoir trop dit de bétises, je suis loin d'être un métallurgiste et je comprends pas encore beaucoup de choses dans le domaine. Mais dans la pratique, je peux vous dire qu'on apprécie une belle trempe selective à l'eau lorsqu'on à déjà senti la lame vibrer dans les pinces et que l'on a déjà entendu ce "Tick" cristallin si caractéristique.

[lecameleon18]

Voilà un petit tableau qui avait été mis sur un post dans un autre forum, sur les différents milieux de trempe :
Ca sera un peu plus clair.

La soude, ou autres sels, à proportions variées changent la vitesse de refroidissement du milieu de trempe. Même chose pour la température de l'eau.
A titre d'exemple qualitatif (ne pas prendre les valeurs pour référence) :
Vitesses absolues en degC/sec
Eau et 10% NaOH : 3700
Eau et 10% NaCl : 3600
Eau et 10% Na2CO3 : 2500
Eau et 10% H2SO4 : 2200
Eau 0C : 1900
Eau 10C : 1800
Eau 25C : 1300
Huile "navette" : 500
Eau 50C : 250
Huile : 250
Air : 100

Les vitesses pour chaque fluide changent aussi en fonction de la température du corps refroidi et de façon non linéaire et non similaire entre les différents milieux. Donc par exemple, même si les vitesses absolues de milieux comme l'eau à 50C et l'huile sont similaires, les variation de vitesse lors du refroidissement (et la mouillabilité, donc échange de chaleur, et la caléfaction) sont fondamentalement différentes. Les deux milieux vont réagir différemment et le résultat sera aussi différent.
Expérimentations et habitudes sont clés !

[bpc]

J'ai pas trop la réponse à ma question.
Souvent, ce qui se fait de mieux en coutellerie dans le monde est trempé à l'eau... et sur les forums, on déconseille fortement de le faire ?

[lecameleon18]

Pour faire plaisir a BPC, voilà une fiche technique pour les traitements thermiques du stub 110c2 :

• bien lire le premier paragraphe où on dit que la trempe se fait à l'eau ou à l'huile, mais qu'en cas de pièce d'un diamètre inférieur à 6 mm ou de forme compliquée, préférer la trempe à l'huile.

On ne dit pas qu'on ne trempe pas à l'eau, mais qu'en coutellerie, vu la faible épaisseur, il vaut mieux tremper à l'huile, car à l'eau dans 75% des cas, ça finit mal.

Traitement thermique du stub ou 110c2

[bpc]

Merci de vouloir me faire plaisir : ton document est très intéressant.
Mais, je te cite :

car à l'eau dans 75% des cas, ça finit mal

Dois-je comprendre que, pour prendre un exemple, les fabricants de rasoirs qui trempent à l'eau des aciers à 1% de carbone, ont 75% de casse ?

[lecameleon18]

• De quelle nuance d'acier parles-tu ?
• As-tu des documents a ce sujet ?

[bpc]

Comment se fait-il que, encore un exemple, Murray Carter trempe à l'eau des aciers à 1% de C et que sur les forums, on décourage de faire des trempes à l'eau ?
Pour répondre à ta question, lecaméléon, les rasoirs thiernois en xc 100 sont trempés à l'eau, croyez-vous qu'ils ont 75% de casse ?

[thierry loeve]

Bonjour à tous,
Notre modo coutellerie interviendra bientôt mais sans apporter de réponse directe, voici déjà ce que j'en pense :
La monde de la trempe est vaste comme une piscine compte tenue de l'ensemble des critères à respecter (nuance, chauffe, destination, etc) : certains ont un savoir qui leur font prendre des riques calculés en fonction de leurs exigences, d'autres ont un savoir plus empirique. Je pense que si sur d'autres forums la trempe à l'eau est déconseillée, c'est pour permettre à ceux qui veulent s'amuser de prendre le moins de risque. Ce n'est pas très marrant d'avoir un couteau ou un outil qui éclate après le nombre d'attentions et d'opérations qu'il a fallu pour qu'il existe.

Pour ce qui est des spécialistes, qui ont aussi une exigence de rentrée d'argent, chacun se distingue en fonction de sa personnalité et il serait interessant que les personnes citées puisse s'exprimer directement sur leur choix.
Bpc pourrais-tu faire la démarche de contacter ceux que tu as cités afin de nous en apporter la réponse technique précise ? (Il vaut mieux s'adresser au bon dieu qu'à ses saints comme on dit.)

[lecameleon18]

Dois-je comprendre que, pour prendre un exemple, les fabricants de rasoirs qui trempent à l'eau des aciers à 1% de carbone, ont 75% de casse ?

Le xc100 est un acier simple non alié ; de par ce fait, la progression themique interne est plus lente que dans des aciers aliés ou l'on va chercher a augmenter cette vitesse de progression thermique pour permettre une trempe à coeur, cose quasi-impossible sur un acier simple non alié dès que l'on dépasse une certaine épaisseur?
Il va donc supporter plus facilement une trempe à l'eau, mais pas à l'eau claire et froide.

Il doit certainement y avoir une bonne quantité d'additif et la t° doit être supérieure a 60 ; car même un acier simple, si il a l'epaisseur d'un rasoir, je ne donne pas cher de sa peau au sortir du bac de trempe, à moins qu'il ne trempe avant même l'ébauche d'une emouture.

[cardoso5fr]

Murray Carter, Eric Plazen, Fabian Damanet, Pierre Henry Monnet, Bruno Duffort, Fred Perrin,... et énormément d'autres réussissent des trempes à l'eau parfaites sans aucun soucis et ne cassent sûrement pas tant que ça (involontairement j'entends bien).
Pour moi si tout le travail préparatoire (c'est à dire forge, recuit, normalisation, travail à froid éventuel , ...) a été fait correctement la trempe à l'eau passera sans aucun soucis.

Fabian à fait des rasoirs à main fixe en sandwich avec coeur en c135 trempé à l'eau sans problème et je serais trés surpris qu'il n'ai pas fait une bonne partie du travail au marteau plutot qu'au back.
Au début quand je trempais à l'eau, j'avais à peu prés 2 à 3 casses sur 5. Maintenant je suis plus proche de 1 à 2 on va dire. C'est l'expérience et le savoir faire qui rentre. Et quand je casse, je sais qu'il y a quelque chose que j'ai mal fait et je cherche quoi.

Certains aciers d'ailleurs comme l'O2 (O pour Oil, ou 1.2842) sont prévus pour être trempés à l'huile. Ce qui n'empèche qu'à l'eau, les résultats sont tout aussi bons... et puis on parle de faible section d'acier, comme l'a fait remarquer lecaméléon, et pas de barres de forte épaisseur.

Sur les forums on préconise le plus souvent les trempes à l'huile car elles occasionnent moins de risques, c'est tout ; et que la plupart du temps, il ne faut pas oublier que la grosse majorité du public du forum n'est qu'amateur et pas professionnel. Et je rejoins Thierry sur son analyse.
(D'ailleurs je suppose que tu fais toutes tes trempes à l'eau, je me trompe ?).

Cela va dépendre pour moi de ce que l'on recherche. Si je veux faire un hocho vraiment dans l'esprit (bon pas en sandwich car je n'en suis pas capable) je vais le faire avec une trempe à l'eau et un revenu à basse température, car je vais rechercher une dureté importante nécessitant peu d'entretien et un tranchant qui dure trés longtemps, plus qu'une forte résilience car le couteau ne sera pas sensé subir de tension latérale importante. J'assume le risque d'avoir un puzzle en fin de travail car je n'ai pas le talent et l'expérience nécessaire pour réaliser avec succés ce genre d'exercice à tout les coups.
Si par contre je veux être sur que ma lame soit en une seule pièce à la fin et que cela ne me dérange pas de sacrifier un peu de dureté. Je ferais une trempe à l'huile, mais je m'éloignerais de l'esprit des hochos.
Par exemple mes petits kiridashis européanisée sont souvent trempés à l'eau plutôt qu'à l'huile car je privilégie la dureté maximale d'origine avant revenu (et j'ajuste en fonction de l'usage qui sera prévu) plutot que la sureté de ne pas avoir un puzzle.

Enfin c'est juste la manière dont je voie les choses. Il n'y a pas de polémique pour moi entre trempe à l'eau et trempe à l'huile. Les deux permettent d'obtenir des résultats tout à fait satisfaisant et c'est à chacun de faire ses tests et de faire les choix en fonction de l'utilisation finale du produit.

(Au passage, un truc que j'adore avec la trempe à l'eau en comparaison avec la trempe à l'huile c'est la capacité qu'à l'eau à faire "éclater" la calamine. La lame est presque propre à la sortie de la trempe. Et ça j'adore.