Pourquoi l'acier des lames est-il durci ?
Le principe de la trempe est qu'une lame est chauffée une nouvelle fois après les étapes de travail précédentes, puis refroidie par choc. Cela modifie la structure interne de l'acier et le rend beaucoup plus dur.
Sans la trempe, la lame de l'épée ne serait pas aussi solide et résistante. C'est pourquoi nous avons consacré un article à cette étape importante de la fabrication d'une épée. Nous allons voir ici comment et pourquoi la trempe des épées existe.
Que signifie traitement thermique ?
Le traitement thermique est le terme générique qui désigne la manière dont une lame est traitée par chauffage et refroidissement. Il est extrêmement important pour les propriétés de la lame finale !
Des matériaux différents nécessitent des traitements différents. Alors que le traitement thermique de Tamahagane et le plus Acier industriel Si le traitement thermique est relativement simple, il existe des aciers dont le traitement thermique est si complexe qu'il est difficile à maîtriser, comme c'est le cas pour les aciers inoxydables. L6 Acier.
Qu'est-ce que le durcissement différentiel et pourquoi l'utilise-t-on ?
La trempe des lames de sabre joue un rôle important, car le tranchant du sabre doit résister à des défis très différents de ceux du reste de la lame. C'est pourquoi la trempe différentielle s'est imposée pour les épées japonaises. Dans ce cas, la lame n'est pas trempée uniformément, mais différemment. Cela permet d'obtenir une dureté élevée dans les zones du tranchant où elle est nécessaire et génère ainsi les propriétés qui sont essentielles pour une lame de sabre.
L'équilibre entre la dureté et la flexibilité de la lame est extrêmement important. Il est souhaitable d'avoir une lame dont le dos est plutôt souple et le tranchant dur. Cela permet de garantir que l'épée ne se casse pas facilement malgré une lame dure et que la lame puisse être affûtée et conserver ce tranchant le plus longtemps possible.
Le classique pour les sabres de samouraï : la trempe différentielle traditionnelle avec durcissement à l'argile
La trempe différentielle à l'aide d'un enduit d'argile, également appelée trempe à l'argile, est une méthode asiatique traditionnelle pour amener l'acier à l'état souhaité. Une lame d'épée non encore trempée est enduite d'un mélange d'argile, d'eau, de cendre de charbon de bois et de pierre à aiguiser finement moulue. La zone du tranchant de la lame est enduite d'une couche relativement fine de mélange d'argile, tandis que le reste de la lame est enduit d'une couche relativement épaisse.
La lame est ensuite à nouveau chauffée dans la gaine d'argile jusqu'à ce qu'elle atteigne une température d'environ 800 à 900ºC. Elle est ensuite refroidie brusquement dans un bain d'eau ou d'huile. Comme la couche d'argile est plus fine du côté de la lame, cette zone se refroidit plus rapidement que le reste de la lame. Ce refroidissement rapide permet finalement d'obtenir le résultat souhaité : une dureté plus élevée sur le tranchant que sur le reste de l'épée. D'un point de vue visuel, la trempe à l'argile a pour effet, sur la plupart des types d'acier, de faire apparaître sur la lame les Hamon à la jonction du tranchant et du corps.
Eau vs. huile lors de la trempe de l'acier de la lame
D'un point de vue historique, il existe toute une série de liquides possibles pour refroidir l'acier chaud de l'épée. Certaines sources rapportent même que du vrai sang était utilisé à cet effet.
Aujourd'hui, outre le simple refroidissement à l'air, ce sont surtout l'eau, différentes huiles ou des bains d'acide qui se sont imposés chez les forgerons d'épées.
L'acier refroidi à l'air se refroidit généralement très lentement, contrairement à l'eau, où l'acier perd sa température relativement rapidement, même à l'ébullition. L'avantage des huiles est leur plage d'ébullition plus élevée. Il est donc possible de refroidir l'acier lentement, mais de manière contrôlée.
Le procédé utilisé dépend en grande partie de l'acier utilisé et des propriétés souhaitées.
Importance de la température du milieu d'extinction
Quelle que soit la forme de trempe, la température du milieu d'extinction joue un rôle décisif sur les propriétés du produit final. Si le milieu d'extinction est trop froid, l'acier se refroidit très rapidement, ce qui aurait une influence négative sur la résistance de la lame du sabre. Si le milieu est trop chaud, l'acier se refroidit trop lentement, ce qui dégraderait la résistance du sabre.
Trempe différentielle vs. thermorégulation différentielle
En général, le traitement thermique différentiel de l'acier pour épée peut être divisé en 2 méthodes différentes. D'une part, comme pour la trempe à l'argile, l'ensemble de la lame peut être chauffé puis refroidi. L'acier se refroidit plus ou moins vite grâce à l'argile et il se forme aussi bien de la martensite (dure) que de la perlite (plus tendre).
L'autre méthode consiste à chauffer la lame de l'épée sans couche d'argile, puis à la refroidir. Cela permet à l'acier de se transformer uniformément en martensite. Ensuite, une partie de la lame est chauffée à une température nettement inférieure, ce qui a pour effet d'assouplir cette partie de la lame. Ce deuxième processus est appelé tempérage différentiel.
