Traitements thermiques de l'acier en coutellerie

[sylvestre]

Il me semble qu'un acier surchauffé prend mieux la trempe qu'un acier normalement traité ?
Un acier simple carbone à grain très fin me semble nécessiter une trempe plus énergique, ceci après casse pour vérifier, avez vous déjà remarqué ce phénomène ?

[cardoso5fr]

Il ne faut jamais SURchauffer un acier. C'est toujours très néfaste.
L'objectif est justement d'obtenir un grain fin, et une surchauffe va irrémédiablement faire grossir ce grain, ce qui va avoir des conséquences sur les propriétés mécaniques.
Il y a des températures précises de chauffe pour chaque étape, recuit, trempe..., Il faut s'y tenir.

[sylvestre]

Oui je le sais , mais la question était : avez vous déjà observé ce phénomène ?

[Baptor]

Un acier surchauffé ne prend pas mieux la trempe. C'est une utopie dans tous les sens de la métallurgie....

La structure de trempe est la martensite, elle nécessite le passage d'une maille cubique à face centrée (obtenu par le chauffage) à une maille martensite due au refroidissement brutal qui empêche la diffusion du carbone.
La structure martensitique commence a se former vers 300-400°C et finit de se former vers 100°C (les valeurs varient selon les aciers).

Peut-on l' obtenir sans passer par l'austénite et la haute température ?
Bien qu'elle se forme a plus basse température, on ne peut pas car elle nécessite la maille cubique face centrée.

Pourquoi chauffer un peu au dessus de l'austénite ?
Pour une question de vitesse de formation de l'austénite et de sécurité (être sûr que tout est sous la forme d'austénite).

Qu'entraine une surchauffe de l'alliage ?
Tout simplement la brûlure (fusion partielle voire totale qui rend impropre le métal).

A quelle hauteur chauffer ?
Le moins possible car cela fait grossir les grains puis risque la brulure.
Suffisamment pour que tout l'alliage passe sous la forme d'austénite.
Certains alliages nécessitent des hautes température pour mettre en "solution" les carbures de titane ou cobalt ou autres, mais ces alliages ne sont pas utilisés en coutellerie à ma connaissance.

Conclusion : tu surchauffes trop ou ta lame va être dure car le carbone est une des structures les plus dures connues (diamant) ;) mais elle ne vaudra plus rien...

[AchimW]

Le gros grain est seulement un des problèmes qui résultent d'une surchauffe. Mais c'est un problème qui se développe rarement pendant la trempe parce que la trempe, c'est un procédé qui est normalement bien surveillé par le coutelier/forgeron/technicien. La plupart des surchauffes résultent d'un travail incorrècte pendant le forgeage/laminage/travaille de presse non corrigé par normalisation.

Un point technique plus important quand on parle de surchauffe pendant la trempe, un point qui ne se développe que pendant la trempe, c'est la formation d'austénite résiduelle non transformable. Une lame trempé largement trop chaud contient énormement d'austénite résiduelle, ne deviens pas dur, mais deviens très cassant aux même temps.

La structure martensitique commence a se former vers 300-400°C et finit de se former vers 100°C (les valeurs varient selon les aciers)

Pour la plupart des aciers utilisé en coutellerie, la température Mf (fin de la transformation austénite-martensite) se trouve entre +20° C et -100° C. Dont la nécessité pour grand nombre d'aciers fortement allié de faire une trempe cryogénique pour avoir une transformation complète et une performance optimale.

Peut-on l' obtenir sans passer par l'austénite et la haute température ?
Bien qu'elle se forme a plus basse température on ne peut pas car elle nécessite la maille cubique face centrée

Il y a des aciers sans carbone qui développent une structure martensitique sans trempe classique par transformation a basse température. Un de ces aciers qui est (aussi) utilisé largement en coutellerie, c'est le 1.6355 = X3NiCoMoTi18-10-5-1 = Ultrafort. Avec un traitement de quelques heures à 500° C et sans trempe (sans refroidissement abrupte) cet acier développe 60 HRc et une structure martensitique.

[sylvestre]

Merci a tous, donc mon impression est juste suggestive.

[Torpen]

Un point technique plus important quand on parle de surchauffe pendant la trempe, un point qui ne se développe que pendant la trempe, c'est la formation d'austénite résiduelle non transformable. Une lame trempé largement trop chaud contient énormement d'austénite résiduelle, ne deviens pas dur, mais deviens très cassant aux même temps.

Lors de ma troisième ou quatrième trempe, j'avais cassé la lame en voulant simplement la dégraisser avec une éponge humide imprégnée de liquide vaisselle, simplement en prenant appui sur le bord de l'évier. Renseignements pris et étude du grain, j'avais une trempe faite à trop haute température. Très fragile donc.

ça veut dire que lors du refroidissement brutal de la trempe beaucoup d'austénite ne s'est pas transformée en austénite si je comprend bien Achim.

A contrario, il y a peu, j'ai fait tomber une lame de pliant en XC75 trempée à l'huile sur le sol en béton de mon garage, je pensais la retrouver cassée en deux, comme je lis ça et là qu'après trempe une lame est extrêmement fragile, que nenni, or la trempe était sans doute bien prise vu que le test de la lime fonctionnait, et que le couteau ainsi obtenu coupe.

Ma question est la suivante : Est-ce qu'une lame trempée à l'huile peut subir quelques chocs sans rompre parce que la transformation de l'austenite en martensite a été importante ? Ou dans ce cas, la trempe n'est-elle pas assez "dure"?

[BDelor]

Ma question est la suivante : Est-ce qu'une lame trempée à l'huile peut subir quelques chocs sans rompre parce que la transformation de l'austenite en martensite a été importante ? Ou dans ce cas, la trempe n'est-elle pas assez "dure"?

Une lame trempée correctement n'est pas tout à fait cassante comme du verre, mais elle n'est guère plus résistante. Donc de toute façon, les chocs sont à éviter absolument. Il faut faire le revenu sans tarder.
Sur une petite lame de pliant, d'une part le poids est moindre, d'autre part la finesse du tranchant fait que souvent celui-ci atteint la température de trempe alors que ce n'est pas encore le cas du dos de la lame, et on obtient involontairement une trempe sélective. Ces deux points (plus un peu de chance) peuvent expliquer que ta lame soit tombée sans casser.

[bryan]

Comment définissez vous les Th° de normalisation ?
Je lis que c'est entre 80° et 200° sous la Th de trempe : c'est valable pour tout les aciers C ?
Et entre 80 et 200°, il y a quand même une sacrée marge ...

[Baptor]

Pour les températures de normalisation, il existe des abaques ou alors des données selon les nuances.
Pour les aciers au carbone (non alliés), la marge indiquée est assez courante et marche plutôt bien.

Pour la marge, ça oblige déjà à connaitre la température de trempe exacte, donc la nuance.
De plus pour le revenu et avoir une telle précision, ce n'est pas forcement évident.
Peu de gens sur ce forum (de ce que j'ai pu voir dans les descriptions et autres messages) possèdent des fours de traitement thermique de haute précision... Sache qu'en industriel, un four de chauffage précis à + ou - 30°C (soit 60°C de marge) est déjà considéré comme "précis".
Après il reste vrai que même sur un four à charbon, quelqu'un de très habitué peut maitriser les températures de façon très précise a l'œil ...

Donc si tu ne connais pas les températures exactes, vise le milieu de la tranche, et ca devrait marcher dans 80% des cas (Acier C non alliés).