Compositions Aciers

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                                                                                                                                                                                                                                    Charles Brico 

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A titre indicatif :
Remarque :
        Ces infos sont assez peu intéressantes pour les amateurs, trop difficiles à interpréter.
La présence d'un élément peu très bien contrecarrer l'effet d'un autre.
La métallurgie est tout un métier.

NOTE : vous pouvez remarquer que l'acier 440 n'est pas repris dans les tables de normalisation.
De très nombreux couteaux vendus dans le commerce ont 440 comme référence d'acier.
CA NE VEUT RIEN DIRE DU TOUT et ce n'est certainement pas un gage de qualité.
On trouve sous cette dénomination n'importe quoi, du bon mais surtout du mauvais.

Aciers au carbone

ACIERS
Eléments en %
O-1 W-1 W-2 1095 A2
Carbone 0.85-1.00 0.9-1.4 0.85-1.50 0.90-1.03 1.00
Chrome 4.40-0.60   0.15   5.00
Cobalt          
Cuivre          
Manganèse 1.00-1.40 0.20 0.10-0.40 0.30-0.50  
Molybdène     0.10   1.00
Nickel     0.20    
Phosphore       0.04  
Silicium   0.20 0.10-0.40    
Soufre       0.05  
Tungstène 0.40-0.60   0.15    
Vanadium 0.30   0.15-0.35    
Dureté HRC 53-63 58-62 55-63 59 56-59

 

ACIERS
Eléments en %
L6 5160 52100 D2 M2
Carbone 0.70 0.56-0.64 1.10 1.60 0.85
Chrome 4.40-0.0.7560 0.70-0.90 1.50 12.00 4.00
Cobalt          
Cuivre          
Manganèse   0.75-1.00 0.35 0.50 0.35
Molybdène 0.25     0.80 5.50
Nickel 1.50     0.35 0.30
Phosphore   0.035     0.25
Silicium   0.15-0.30 0.35 0.40 0.04
Soufre   0.04     0.25
Tungstène         6.50
Vanadium       0.45 2.20
Dureté HRC 57-60 57-60 57-62 59-63 62-65

Aciers Inox

ACIERS
Eléments en %
420 440A 440B 440C 425M 12C27 AUS-6 AUS-8
Carbone 0.15 0.60-0.70 0.75-0.95 0.95-1.20 0.54 0.60 0.55-0.65 0.70-0.75
Chrome 12-14 16-18 16-18 16-18 13.50 13.50 13-14.5 13-14.5
Cobalt                
Cuivre                
Manganèse 1.00 1.00 1.00 1.00 0.35 0.40 1.00 0.5
Molybdène   0.75 0.75 0.75 1.00     0.10-0.30
Nickel             0.49 0.49
Phosphore 0.04 0.04 0.04 0.04     0.04 0.04
Silicium 1.00 1.00 1.00 1.00 0.35 0.40 1.00 1.00
Soufre 0.03 0.03 0.03 0.03     0.03 0.03
Tungstène                
Vanadium             0.10-0.25 0.10-0.25
Dureté HRC 54-57 54-59 57-59 57-61 58 57-58 54-56 57-58

 

ACIERS
Eléments en %
AUS-10 GIN-1 ATS-34 154CM ATS-55 BG-42 CPM-420V CPM-440V
Carbone 0.90-1.10 0.90 1.05 1.05 1.00 1.15 2.20 2.15
Chrome 16-14.5 15.50 14 14 14 14.50 13.00 17.00
Cobalt         0.40      
Cuivre         0.20      
Manganèse 0.50 0.60 0.40 0.50 0.50 0.50   0.40
Molybdène 0.10-0.30 0.30 4.00 4.00 0.60 4.00 1.00 0.40
Nickel 0.49              
Phosphore 0.04 0.02 0.03          
Silicium 1.00 0.37 0.35 0.30 0.40 0.30   0.40
Soufre 0.03 0.03 0.02          
Tungstène             9.00  
Vanadium 0.10-0.25         1.20   5.50
Dureté HRC 57-59 58 59-61 59-61 60 60-61 56-58 59-63

En quelques mots :

Actions des divers éléments ajoutés aux aciers inoxydables

 
Tenue  du tranchant
Augm. la dureté
Augm. la trempabilité
augm. la résistance à la fatigue
augm. la ductilité
 
augmente la résistance aux chocs
Augm. la résistance à l'usure et abrasion
Augm. la résistance  à la corrosion
Carbone
x
x

 

 
x

 
x

 
Chrome

 
x

 
x
x

 
x
x
Manganèse

 

 
x

 
x

 
x

 
Molybdène

 
x
x
x
x

 
x

 
Nickel

 
x

 

 

 

 

 
x
Silicium

 

 

 

 
x

 

 

 
Vanadium

 
x

 

 
x
x

 

 

Les qualités recherchées en coutellerie :

La dureté : indispensable pour la qualité du tranchant, une moindre usure et un affûtage moins fréquent.

La resilience : sa capacité à résister à la casse.

L'inoxydabilité : sa capacité à ne pas rouiller.
 

Les états de base des aciers :

Recuit : Le métal est porté à une température proche du point de fusion puis refroidit très lentement. On obtient ainsi un réseau cristallin homogène.

Trempé : Le métal est porté à haute température puis refroidit "brutalement" soit à l'air, à l'eau ou à l'huile par exemple. On obtient alors un acier très dur, mais la contrepartie est qu'il est plus cassant.

Revenu : A partir d'un acier trempé, on chauffe modérément pour qu'il se transforme en acier moins dur mais moins cassant. C'est comme cela que l'on sélectionne la dureté de la lame.

Quelques dénominations courantes :

Aciers non inoxydables :

A2 : acier extrêmement résistant, notamment employé pour les couteaux de combat. pouvoir de coupe    en retrait par rapport à d'autres.

D2 : acier spécial (dit à matrice) semi oxydable et de bon tranchant, mais difficile à polir.

XC75 et XC100 : acier carbone extra dur, souvent utilisé pour les lames courtes.

Aciers inoxydables :

440C : acier spécial inoxydable qui présente un bon compromis entre une bonne coupe et une excellente inoxydabilité.

12C27 : acier suédois inoxydable, également réputé pour une bonne coupe.

AUS-6A, AUS-8A, AUS-10A : aciers japonais inoxydables, présentant une bonne coupe.

ATS 34 : acier japonais(Hitachi) inoxydable, très dur et peu cassant.

Damas :

Acier constitué de plusieurs couches soudées de métaux différents, permettant des effets de motif après révélation, et un long travail de torsion ou pliage en forge.
Il présente d'excellentes propriétés mécaniques.
Il peut être constitué d'acier oxydable ou inoxydable.

Il faut garder à l'esprit qu'aucun acier n'est parfait mais satisfait plus ou moins telle ou telle utilisation. Tout acier même inoxydable nécessite un minimum d'entretien.
Pour l'acier inoxydable, ne pas le mettre en contact avec des pièces en fer.
 

Ancienne dénomination AFNOR.

 Les Aciers dits "au carbone"

-   
Norme française XC
      le nombre suivant les lettres XC représente la teneur en carbone multiplié par 100
      -  Ex : XC75 acier avec 0.75% de carbone
      Les XC se trempent à l'eau ou à l'huile

      Appellation Bonpertuis: DNH6, DNH7 (trempe huile) et DNOI 0 (trempe eau)

Les aciers dits "d'outillage"


-   
Norme française  : Z 160 CDV 12  chaque lettre a une signification
      - Z indiquant un acier fortement allié.
      - 160 étant la teneur % en carbone multipliée par
100
      - C
étant le chrome cr pour la norme européenne
      - D étant le Molybdène
      - V étant le Vanadium
      - 12
étant la teneur en chrome en %
     Le Z160 CDV 12 se trempe généralement à l'air calme, mais
      peut être trempé à l'air pulsé, à l'huile, sous gaz ou sous vide.

     Appellation Bonpertuis Z
(D2 étant l'appellation américaine de cet acier
)

 Aciers Inoxydables 'alimentaires'

Les normes françaises et européennes imposent pour les lames en contact alimentaire des aciers ayant une teneur minimale en chrome (l 3% pour la France) afin de garantir l'inoxydabilité du métal. Un traitement thermique est nécessaire afin d'obtenir une dureté suffisante. La dureté obtenue est liée au pourcentage de carbone contenu dans l'acier.

La norme française classe ces aciers sous la norme Z ... C... V... dans laquelle le nombre suivant Z est la teneur % en carbone multipliée par 100.

Le T 113 est la réponse de Bonpertuis à la vogue actuelle aux États-Unis d'une nuance dont le nom commercial le plus connu est ATS 34.


IMPORTANT Récupération des lame de couteau de cuisine :

Les aciers inoxydables 'alimentaires' (dit martensitique )  ont une zone critique de fragilité située entre 400 et 600' C environ. Il faut éviter de faire des revenus dans cette plage de température.

Lors du travail de meulage ou d'émerisage (travail à la bande abrasive) si la lame est déjà traitée, il faut éviter tout échauffement risquant de porter une partie de la pièce au-dessus de la température de revenu et ne jamais atteindre la zone de fragilité car ceci entraîne des tapures provoquant des fissures qui elles-mêmes entraînent la casse.

Pour les amateurs non équipés de matériel permettant de travailler sous arrosage, il faut faire un premier dégrossissage pour approcher de la forme finale, puis le traitement thermique, puis la finition (sans chauffer).

Le polissage effectué avec des disques de polissage  en coton imprégné de pâte à polir et par une finition avec des disques en flanelle permet d'améliorer la résistance à la corrosion.

En effet, l'inoxydabilité d'un acier n'est obtenue qu'après traitement thermique et polissage après que la couche d'oxydes de chrome superficielle, qui assure la protection de l'acier, se soit formée.

Pour info, un diagramme FER - CARBONE plus complet 

 

 

intéressant :

à gauche on donne

une idée de la grosseur
des grains

En abscisse la teneur
en carbone

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Dernière mise à jour le  :  11novembre 2010