Pour le durcir, il faut effectuer une trempe. Cette manipulation consiste à chauffer le métal puis à le refroidir de façon contrôlée dans un bain d'eau ou d'huile. La trempe est suivie d'un revenu qui est une étape permettant de fixer les propriétés de dureté et de ductilité de l'acier X Source de recherche .
Pour augmenter la dureté d'un alliage fer-carbone, il faut réaliser un chauffage supérieur à une température critique, évaluée entre 750 et 1 200 °C (variables possibles en fonction de la composition du métal).
Historiquement, les forgerons travaillaient les pièces métalliques sur le feu pour agir sur leur forme ou les affûter, avant de les plonger dans l'eau ou l'huile. Ce refroidissement brutal permettait de les figer instantanément, d'où l'appellation « trempe ».
Vous pouvez la faire chauffer sur votre cuisinière ou utiliser votre forge pour chauffer un morceau de barre d'armature avant de le plonger dans l'huile pour faire monter la température. Pour que la lame durcisse, elle doit refroidir en dessous de 482°C (900℉).
La trempe et plus généralement les traitements thermiques (austénitisation, trempe, revenu, …) effectués sur les pièces de fonderie en acier permettent de leur conférer leurs propriétés d'usage : caractéristiques mécaniques, résistance à la corrosion, résistance à l'usure, ….
FENSO 150 est une huile de trempe rapide préconisée pour les aciers au carbone et alliés lorsque la régularité du durcissement est primordiale, de même que la propreté et la stabilité dimensionnelle des pièces.
L'huile est un des milieux de trempe les plus utilisés. On utilisera les huiles d'origine végétales de préférence aux minérales. Il ne faut absolument pas utiliser l'huile de vidange (risque de toxicité) ! Il existe des huiles spéciales pour la trempe, mais elles sont chères.
Elle permet d'affiner le grain de l'acier, afin de rendre la lame moins fragile lors de la trempe et donc d'éviter une déformation de la lame au moment de la trempe.
Pour le traitement thermique, nous vous conseillons d'utiliser la Thermic TO 10R, une huile légèrement accélérée qui est très bien adaptée pour la trempe des aciers et inox de coutellerie.
Le processus de trempe en forge et en métallurgie permet de refroidir et de durcir rapidement une pièce de métal après l'avoir travaillée dans un environnement chaud.
En d'autres termes, un acier trempé possède des caractéristiques bien différentes d'un acier standard. En effet, non seulement il change de phase, mais en plus, grâce à ce procédé, l'acier contient désormais du carbone. Ce sont là les deux critères qui permettent de reconnaître un acier trempé.
Le cycle de trempe et de revenu s'effectue sur des aciers suffisamment riches en carbone, comme le 35NCD6 par exemple. Les engrenages réalisés en 35NCD6 trempé à coeur 45-50 HRc ont une bonne tenue en fatigue.
La température typique de trempe est située entre 440 °C et 500 °C . Il faut veiller à ne pas utiliser une température trop élevée pour ne pas « brûler » le métal (fusion partielle), car en cas de brûlure, la pièce devient impropre à l'utilisation par perte de caractéristiques mécaniques et ne peut pas être retouchée.
Les précipités ont pour effet de durcir la matière, ce que l'on nomme le durcissement structural. Lorsque l'on chauffe suffisamment le métal, les précipités se dissolvent, cette phase est appelée « mise en solution ». Si l'on laisse le métal se refroidir lentement, les précipités se reforment.
L'acier s'élabore actuellement de deux manières : dans un haut fourneau, à partir du minerai de fer et de coke avec réduction du carbone dans un convertisseur ; dans un four électrique, à partir d'acier de récupération. On parle d'acier de recyclage ou d'acier électrique.
En effet, le recuit a pour objectif de réduire la dureté afin de simplifier la suite du travail. Le travail de l'acier dans la forge et les différentes chauffes entraînent de fortes déformations et cela de manière hétérogène. Ainsi, le procédé du recuit permettra à l'acier d'être plus tendre et la dureté plus homogène.
SÉRIE ATS. De tous les aciers de la série ATS, l'ATS 34 est considéré comme le meilleur pour la fabrication de couteaux. Il a une teneur en carbone de 1,05 % et est souvent utilisé pour fabriquer des couteaux haut de gamme.
Toujours vérifier la trempe en passant un coup de lime sur les parties trempées. La lime doit glisser sans accrocher en produisant un son cristallin. > A l'issue de la trempe, la lame est très dure, mais aussi très fragile.
La trempe consiste à chauffer le métal à une température ou le carbone se dissout dans la matière (au dessus de A de la figure ci-dessous ), puis, à refroidir rapidement pour garder cette structure a température ambiante. Juste une petite explication succincte pour se raccrocher aux sites spécialisés.
Le revenu est un processus employé pour diminuer la dureté, la force et d'augmenter la ténacité des aciers trempés, en supprimant les tensions créées dans la trempe et en conférant à l'acier la dureté requise.
Les cycles de traitement thermique sont composés de plusieurs étapes : cycle de chauffe, maintien en température puis refroidissement sous atmosphère contrôlée. Pour chaque matériau à traiter (aciers, alliages, inox, ..), les cycles sont adaptés en termes de durée, température, vitesse de refroidissement, etc.
La trempe est un moyen rapide de ramener le métal à température ambiante après le traitement thermique pour éviter que le processus de refroidissement ne modifie radicalement la microstructure du métal. Pour ce faire, les métallurgistes placent le métal chaud dans un liquide ou parfois dans de l'air forcé.
Les pièces en aciers à faible % de carbone , peuvent etre cementées artisanalement , en caisse en presence de cement solide dans un four montè à environ 900 °c , cela dure plusieurs heures , puis ensuite elles subissent un traitement de trempe à l'eau à une T° inferieure .
Re : traitement de l'acier
Il suffit de tremper les pièces en acier dans de l'acide phosphorique dilué de moitié. Ce produit est courant, et peu couteux. Il n'est pas pllus dangereux qu'un acide de même concentration. Ne pas s'en mettre trop sur les doigts !
Le but d'une trempe est de durcir l'acier en le chauffant à une température critique pour la faire chuter en le moins de temps possible. Comme ça, à l'aide d'une transformation atomique, l'acier prend une forme plus solide que sa précédente et restera coupant plus longtemps.