La Dureté des aciers

La Dureté des aciers

Messagepar Phare Aeon » 06 Fév 2007 12:39

Je vois que beaucoup de membres se posent ici des questions sur les duretés des aciers, et je me faisais la réflexion qu’on n’y avait pas encore consacré de fil de discussion, ce qui est assez étonnant puisque c’est une des rares caractéristiques de leurs produits que tous les fabricants industriels mettent à disposition des clients.

Que pensez-vous de centraliser ici les infos sur ce sujet ?

J'ai noté quatre questions qui sont revenues, mais il doit y en avoir d'autres que tout le monde doit se poser …

Quand on aura bien rempli ce thread, je changerai le titre en "Tout ce que vous avez toujours voulu savoir sur la dureté sans jamais oser le demander " … ;)


1. Pourquoi la dureté intéresse t’elle les amateurs de couteaux ?
A mon sens pour deux raisons :

Pour qu’un couteau coupe « bien », 3 choses sont importantes (grossièrement) :
- la géométrie de la lame (surtout l’émouture)
- les carbures : il faut qu’ils soient nombreux et intergranulaires (fonction du % de carbone dans l’alliage, cas particulier avec la présence d’azote) pour la résistance à l’usure et aussi il faut qu’ils soient petits (laminage ou forge), pour l’effet « micro scie »,
- la dureté, pour que le fil et le tranchant ne plient pas dès que la lame regarde de trop près un bout de balsa.

D’autre part, il existe un lien linéraire entre la résistance mécanique (rupture) d’un acier carbone et sa dureté.

2. Comment mesure t’on la dureté ?

La dureté est une grandeur anisotrope, variant avec les directions cristallographiques ; il est
difficile de s'en servir comme caractéristique absolue.

Néanmoins, les matériaux sont communément classés depuis 1822 sur une échelle de dureté dite de Mohs qui n’a jamais satisfait les métallurgistes, et pour cause, il n’y a qu’à la consulter : trop grossière.

Image

Aussi ces mêmes métallurgistes ont choisi plusieurs méthodes de mesure (Brinell, Vickers, Rockwell), presque toutes sur le principe de mesurer l’empreinte que laisse un pénétrateur d’une forme donnée dans la matière, qui permet en pratique d’annuler l’effet anisotrope cité plus haut.

La méthode utilisée pour les couteaux est la méthode Rockwell C de 1932 qui se note sur l’échelle HRC. Contrairement à la méthode Rockwell B (HRB) qui utilise une bille, on utilise un cône diamant à 120° d’extrémité sphérique (diamètre 0.2mm) qu’on enfonce en deux étapes sous une charge de 100 kg puis 150 kg. La différence de profondeur d’enfoncement donne la dureté. C’est une méthode un peu compliquée, mais qui donne des résultats fiables.

Image
Grossièrement, la dureté varie entre 54 et 62 HRC pour la majorité des couteaux industriels, parfois 64-66, mais c’est exceptionnel.

Un petit lien en anglais vers plus d’infos :

http://www.instron.tm.fr/wa/applications/test_types/hardness/rockwell.aspx


3. Comment varie la dureté ?
La dureté d’un alliage est fonction particulièrement de :

- sa composition, je vous encourage à parcourir le site de Leeroy pour ce point
- son élaboration (laminage puis stock removal ou forge)
- les traitements thermiques.

En fait, les deux premiers sont souvent les mieux maîtrisés de nos jours, le troisième est un point délicat. Un acier juste trempé atteint des duretés pharaoniques de plus de 70-80 HRC mais aussi une fragilité énorme et un stress important du matériau, ce qui nécessite des opérations de revenus pour diminuer cette valeur.

4. Y-a-t-il un lien entre la dureté et la facilité d’affûtage ?

Sur une même nuance d’alliage, oui. Mais absolument pas dans le cas de deux aciers de compositions différentes. Un acier de 60 HRC peut être très difficile à affûter parce que les grains sont trop gros alors qu’un autre acier peut afficher la même dureté et s’affûter facilement parce que les grains d’acier sont plus petits, la dureté étant alors davantage le fait de carbures très petits, du coup la matrice en ferrite du grain est plus facilement « abrasable » par la pierre.
Le VG10 est l’exemple même de l’acier très dur qui s’affûte pourtant bien mieux qu’un 440C de même dureté.


A vous de compléter !!
Le monde où l'on pense n'est pas le monde où l'on vit - Gaston Bachelard
Avatar de l’utilisateur
Phare Aeon
Flu
 
Messages: 55312
Inscrit le: 31 Oct 2006 10:04
Localisation: Sur les épaules de Leibniz

Re: La Dureté des aciers

Messagepar Doud » 06 Fév 2007 12:49

DagueHaubert a écrit:A vous de compléter !!


:lol: :lol: :lol: c'est déjà pas mal ! Si on compile avec la mystique des aciers (dont le cou est bien tordu), et d'autres (je te propose: la mystique des tranchants, ou comment sortir du ridicule des razor/deadly/scary sharp"…), ça commence à faire de la lecture :lol:
Je soupçonne même le bon maître Dago de nous préparer un bouquin, que dis-je, un traité, une somme: "La Doctrine H" 8)

En tous cas, j'ai appris à quoi correspondait exactement les Rockwell, et la procédure de détermination de l'indice...
Suis plus intelligent, maintenant king
… mais tout aussi perplexe sur les choix à effectuer le jour du prochain achat CCI :lol:
Avatar de l’utilisateur
Doud
Père Séverance
 
Messages: 21717
Inscrit le: 15 Jan 2007 18:16
Localisation: ... au nord

Messagepar stancaiman » 06 Fév 2007 12:57

super ce petit pensum, beau travail que l'on essaiera de complèter en fonction de nos maigres connaissances en la matière.
Avatar de l’utilisateur
stancaiman
Quantum of Solex
 
Messages: 64697
Inscrit le: 31 Oct 2006 19:21
Localisation: Paris

Messagepar Phare Aeon » 06 Fév 2007 12:58

Doud a écrit:Suis plus intelligent, maintenant
… mais tout aussi perplexe sur les choix à effectuer le jour du prochain achat CCI

prends le(s) couteau(x) qui te plai(sen)t ! ;)
Le monde où l'on pense n'est pas le monde où l'on vit - Gaston Bachelard
Avatar de l’utilisateur
Phare Aeon
Flu
 
Messages: 55312
Inscrit le: 31 Oct 2006 10:04
Localisation: Sur les épaules de Leibniz

Messagepar Doud » 06 Fév 2007 13:00

ça y est, j'ai compris, tu veux me ruiner définitivement !
Avatar de l’utilisateur
Doud
Père Séverance
 
Messages: 21717
Inscrit le: 15 Jan 2007 18:16
Localisation: ... au nord

Messagepar Doud » 06 Fév 2007 14:27

En relisant ce premier verset de la bible haubertienne, je me pose une petite question: ok pour la mesure de la dureté. Mais qu'en est-il de l'élasticité d'un acier? On peut en effet attendre la présence de ce caractère pour éviter une trop grande rigidité. Or, cette rigidité n'est-elle pas un corollaire de la dureté? Ou la souplesse répond-elle à d'autres lois?
Et, enfin (y'a déjà plus d'une question :oops: ), quid de la résilience, je n'ai jamais vraiment compris de quoi il retournait...

Doud, ignare, mais curieux, sur le mode "et dire qu'il n'ya pas si longtemps, je m'en foutais..."
Avatar de l’utilisateur
Doud
Père Séverance
 
Messages: 21717
Inscrit le: 15 Jan 2007 18:16
Localisation: ... au nord

Messagepar T-Wan » 06 Fév 2007 14:33

Comme d'hab super initiative d'ouvrir ce type de fil; comme pour les tutos de Cardo, on en redemande encore !… thup

Merci Dago.

gm67
Devise du GourMand67 : Couteau de survie = couteau qui te nourrit... Image
Avatar de l’utilisateur
T-Wan
 
Messages: 2195
Inscrit le: 31 Oct 2006 04:00

Messagepar Richard IV » 06 Fév 2007 14:40

C'est clair et fort bien résumé. Merci Dago king
"A knife! A knife! My Kingdom for a knife!"
R.IV
Avatar de l’utilisateur
Richard IV
Rock &Troll
 
Messages: 2691
Inscrit le: 01 Nov 2006 10:50

Messagepar The Dwarf » 06 Fév 2007 14:43

Richard IV a écrit:C'est clair et fort bien résumé. Merci Dago king

pareil.…
The Dwarf
Oedipe Purple
 
Messages: 8496
Inscrit le: 06 Déc 2006 20:10
Localisation: Au Nord!

Messagepar Phare Aeon » 06 Fév 2007 14:48

Doud a écrit:En relisant ce premier verset de la bible haubertienne, je me pose une petite question: ok pour la mesure de la dureté. Mais qu'en est-il de l'élasticité d'un acier? On peut en effet attendre la présence de ce caractère pour éviter une trop grande rigidité. Or, cette rigidité n'est-elle pas un corollaire de la dureté? Ou la souplesse répond-elle à d'autres lois?
Et, enfin (y'a déjà plus d'une question :oops: ), quid de la résilience, je n'ai jamais vraiment compris de quoi il retournait...

Doud, ignare, mais curieux, sur le mode "et dire qu'il n'ya pas si longtemps, je m'en foutais..."


Première chose à faire, lire cet article de Joël Becker :

http://couteaux.free.fr/acier_technique/acier.html#expression

Si tu survis à l'envie d'en savoir plus (donc si tu survis à la lecture complète de cette page), je vais essayer de réunir mes neurones résiduels pour te répondre entre deux-trois trucs que j'ai encore à faire aujourd'hui ;).

Ce que je veux dire, c'est que ta question te paraît simple mais la réponse demande une dose de pédagogie que je n'ai pas encore réussi à atteindre aujourd'hui, nez dans le guidon … :czn:
Le monde où l'on pense n'est pas le monde où l'on vit - Gaston Bachelard
Avatar de l’utilisateur
Phare Aeon
Flu
 
Messages: 55312
Inscrit le: 31 Oct 2006 10:04
Localisation: Sur les épaules de Leibniz

Messagepar Doud » 06 Fév 2007 15:09

:shock: merci pour le lien ! ça a l'air assez exhaustif, en effet :wink:
Le pire, c'est que j'adore me plonger dans ce genre de prose...pas le temps de tout lire d'une traite maintenant (au boulot), mais je me plonge... :czn:
et pas de fausse modestie pour les neurones Mr Dago :D … ils seront certainement bientôt sollicités par d'autres questions !
Avatar de l’utilisateur
Doud
Père Séverance
 
Messages: 21717
Inscrit le: 15 Jan 2007 18:16
Localisation: ... au nord

Messagepar Nabal » 06 Fév 2007 15:36

Une fois de plus, bravo Daguo !!! thup

En toute modestie, je souhaiterai apporter un complément sous forme d'exemple à la définition d'anisotropie.
On dit que les matériaux composites sont la plupart du temps anisotropes (les propriétés varient suivant la direction des fibres) par opposition aux matériaux métalliques qui sont isotropes statistiquement (qui possède les mêmes propriétés dans toutes les directions).

Généralement, on dit que les métaux sont isotropes statistiquement, c’est à dire à l’échelle macroscopique. Toutefois, l'utilisation de procédés comme le forgeage ou le laminage transforme un acier isotrope en un acier anisotrope.

La prise en compte de l'anisotropie est essentielle pour la conception et le dimensionnement d'une structure en matériaux composites car son comportement sera très différent de celui d'une structure isotrope de géométrie identique (exemple : un axe de turbine).
Avatar de l’utilisateur
Nabal
Qu'euskadi, le gars ???
 
Messages: 1797
Inscrit le: 09 Jan 2007 14:50

Messagepar Phare Aeon » 06 Fév 2007 16:16

Doud a écrit::shock: merci pour le lien ! ça a l'air assez exhaustif, en effet :wink:


non, c'est de la vulgarisation, tout comme les (très bons) articles du Doc dans la passion. C'est édulcoré pour nous autres pauvres gens normaux.

Lire un truc exhaustif sur le sujet laisse dans le même état qu'un reportage sur Arte expliquant pourquoi Enstein avait "tort" concernant la théorie des cordes, ou un article sur la réplication de l'ARN dans la revue "Pour la Science" : tant qu'on est dedans on est passionné par les propos, on "comprend" tout, puis dès qu'on tourne le dos, tout devient brumeux et on a l'impression que la compréhension s'étiole et s'envole en fumée …

et ça, c'est terriblement énervant :|
Le monde où l'on pense n'est pas le monde où l'on vit - Gaston Bachelard
Avatar de l’utilisateur
Phare Aeon
Flu
 
Messages: 55312
Inscrit le: 31 Oct 2006 10:04
Localisation: Sur les épaules de Leibniz

Messagepar John Shannow » 06 Fév 2007 16:21

j'ai tout lu je suis prêt pour l'interro!
président à vie du CJCEP
Membre du PPP.
Avatar de l’utilisateur
John Shannow
Toniglandyl
 
Messages: 4500
Inscrit le: 31 Oct 2006 09:25
Localisation: Belgique

Messagepar Richard IV » 06 Fév 2007 17:02

"Si on ne peut pas l'expliquer simplement, c'est qu'on a rien compris".

Je ne sais plus de qui est cette citation (Einstein ou mon oncle Robert), mais elle illustre à merveille la synthèse que tu as faite, Dago: Claire, simple, compréhensible du plus grand nombre etc...

Bien sûr, ce n'est pas "exhaustif", car ce serait le sujet d'une thèse lue par quelques initiés spécialistes de la question des aciers, mais ce n'est pas vraiment ce qu'on demande ici 8)
"A knife! A knife! My Kingdom for a knife!"
R.IV
Avatar de l’utilisateur
Richard IV
Rock &Troll
 
Messages: 2691
Inscrit le: 01 Nov 2006 10:50

Suivant

Retour vers Divers

Qui est en ligne ?

Utilisateurs parcourant actuellement ce forum : Aucun utilisateur inscrit et 0 invités