Il existe grosso-modo quatre catégories d'aciers :- Les aciers
carbone ("ordinaires").
- Les aciers
inox (plus ou moins inoxydable mais jamais totalement).
- Les aciers
spéciaux (pour certains outils ou l'industrie).
Et enfin .... L'acier à ferrer les ânes !
C'est-à-dire tout ceux qui ne valent rien ; bien souvent à cause d'un mauvais traitement thermique (lorsqu'il a été fait !).
De base ACIER = FER + CARBONE + TRAVAIL.
En fait :
ACIER = Fer + Carbone + Additifs + Travail.
Que vient faire le travail là dedans ?
Il est déterminant (en amont) car au delà de sa seule composition, plusieurs facteurs interviennent dans la qualité de l'acier obtenu.
(De même qu'en aval les traitements thermiques apporterons à l'acier la touche finale à ses caractéristiques physiques.)
- Deux exemples :
Les Japonais sont passés maître en métallurgie car bien qu'employant exactement les même composants pour une nuance d'acier donnée, leur procédé de fabrication par insufflation d'oxygène chauffé donne de bien meilleurs résultats qu'une forge classique (moins d'impuretés). Ainsi leur AUS8, théoriquement équivalent à du 440B lui est pourtant supérieur (et même à du 440C).
Traditionnellement, un vrai katana (toujours ces Japonais !) est fait en acier tamahagane. Ce terme est intraduisible. Il ne s'agit pas d'une composition particulière mais plus à là fois d'un procédé de fabrication et de son résultat. Ces sabres sont effet fait à partir d'un bloc de fer particulièrement pur ; un métal que l'on peut tordre à mains nue ! Mais lors de la forge du sabre, ce fer va être progressivement carboné et de manière spécifique selon où il se trouvera dans la lame.
Par ce long et méticuleux travail très délicat ainsi qu'une trempe très précise, un polissage et un affutage particuliers, le résultat est un sabre extrêmement tranchant, résistant et qui s'oxyde peu.
Le carbone :Il ne rend l'acier
potentiellement plus dur bien que sa dureté finale viendra en grande partie de la trempe.
Il lui donnera un meilleur tranchant ainsi qu'une meilleure tenue de coupe (ou rétention) mais le rendra également plus cassant.
- 0,5% à 0,75/0,9% : aciers carboné "standards".
- 1% à 2% : aciers fortement carbonés.
- 2% à 6,6% : fonte.
POUR : bon tranchant et rétention du tranchant.
CONTRE :
- Plus ou moins cassant et peut donc s'ébrécher.
- S'oxyde.
- Laisse un goût à la nourriture.
Par exemple, l'Opinel traditionnel (non-inox) est en acier 1055 (Anciennement XC55) donc à 0,55% de carbone.
[b
]L'inox :[/b]
Par ajout de Chrome, l'acier devient plus ou moins résistant à l'oxydation mais également plus "gras".
POUR :
- (Très) peu d'oxydation donc facilité d'entretien.
- Pas de goût à la nourriture.
- Moins cassant mais ferra plus facilement une "dent" sur le côté.
CONTRE :
- Tranchant généralement moins bon et surtout moins bonne tenue en coupe.
Les Aciers spéciaux :Ici, toutes les fantaisies sont possibles car ils contiennent divers additifs dont certains leur confèrent certaines qualités, les autres ne servant que de "liants" métallurgiques afin de permettre certains alliages.
Le molybdène et le vanadium sont par exemple fréquemment utilisés pour les outils
(c'est eux qui ont fait la réputation de Facom). Ils rendent l'acier moins cassant et plus résistant à l'abrasion et à l'usure. (Tout comme le manganèse.)
Par exemple la qualité remarquable des Rat7 et autres Becker (ainsi que la plupart des Ka-Bar) leur vient en grande partie du fait qu'ils ne sont pas en simple acier 1095 (0,95% de carbone) mais en 1095 "chrome vanadium".
Trempe et dureté.La dureté finale d'un acier vient de ses traitement thermiques dont la trempe (durcissage) puis le recuit (redonne de la souplesse à la lame, l rend moins cassante mais sans lui faire perdre sa dureté).
Chaque nuance d'acier à une dureté maximale POSSIBLR, à condition d'utiliser la méthode de trempe appropriée (à l'air, à l'eau, à l'huile, température et temps de chauffe, vitesse et précision de la plongée de la lame dans l'eau ou l'huile, etc.).
Parmi tout les indices de dureté existants, c'est l'indice Rockwell, noté HRC qu est généralement retenu.
Plus il est élevé et plus le matériaux est dur.
Cela ira généralement MAIS PAS FORCÉMENT de paire avec un risque accru que la lame se casse ou s'ébrèche.
La résistance d'une lame à la casse o à l'usure, sa qualité de coupe et de rétention de coupe dépendent aussi grandement de la
nature de l'acier (austénitique, martensitiques ...) ainsi que du
travail de forge et bien entendu de
l'ensemble des traitements thermiques appliqués.
L'HRC idéal est d'environ 57 (+/- 1).