Il existe des centaines de types d'acier utilisés pour les lames de couteau, mais on ne peut les classer qu'en trois types de base : Les aciers monoblocs, qui comprennent les aciers au carbone et les aciers inoxydables, les aciers en poudre et les aciers damassés.
Acier carbone:
Les aciers au carbone ne contiennent pas ou très peu d'additifs ou d'éléments d'alliage et sont donc appelés aciers non alliés ou faiblement alliés.
L'acier au carbone se caractérise par une dureté particulièrement élevée (duretés Rockwell de plus de 60 HRC) et donc par une bonne tenue de coupe (combien de temps la lame reste-t-elle tranchante?). Malgré cela, l'aiguisage avec des aiguiseurs de couteaux est relativement simple.
Comme on n'utilise pas ou peu d'éléments d'alliage - et donc pas de chrome -, les lames correspondantes ne sont malheureusement pas inoxydables. Des taches inesthétiques apparaissent donc assez rapidement sur la lame.
Comme seul du carbone est ajouté à l'acier, il est relativement bon marché malgré sa dureté élevée. Son utilisation pour les couteaux et autres outils de coupe tels que les épées, les ciseaux, les haches et les hachettes est donc évidente.
En Europe, l'acier au carbone a été largement supplanté par ...
Acier inoxydable / Inox :
Inox est une autre désignation pour l'acier inoxydable. Grâce à la teneur particulièrement élevée en chrome, généralement supérieure à 13% dans l'alliage, ces aciers sont particulièrement résistants à la corrosion et comparativement faciles à entretenir.
La teneur en carbone est en revanche très faible. D'autres additifs courants pour l'acier inoxydable sont le molybdène et le vanadium. Le premier augmente encore la résistance à la corrosion. Le second assure, en l'absence de carbone, une résistance et une ténacité plus élevées, ce qui améliore également la tenue de coupe (HRC généralement 55-60).
L'avantage décisif des lames en acier inoxydable est qu'elles nécessitent moins d'entretien que les lames en carbone. Elles ne ternissent pas au contact des liquides et sont en outre moins sensibles aux acides de fruits et aux acides lactiques.
Le grand inconvénient est toutefois le tranchant moindre dû à la forte teneur en chrome.
Acier en poudre / acier métallurgique en poudre :
De tels aciers sont un développement très récent, qui a débuté à la fin du siècle dernier et qui a révolutionné la fabrication de l'acier.
Normalement, l'acier est coulé, refroidi et mis en forme. Dans le cas de l'acier produit par métallurgie des poudres, les composants sont finement pulvérisés sous atmosphère d'azote. La poudre est recueillie dans une capsule fermée, puis chauffée à haute température tout en étant recombinée. Le bloc ainsi obtenu est ensuite transformé.
Ce procédé permet d'ajouter davantage d'éléments d'alliage tout en évitant les impuretés.
Il est ainsi possible de produire des aciers high-tech particulièrement homogènes et dotés de nouvelles propriétés. Ce procédé de fabrication très complexe se répercute toutefois nettement sur le prix. Il en résulte des aciers parfois extrêmement durs, avec des duretés Rockwell dépassant parfois 65 HRC, dont l'affûtage n'est pratiquement plus possible sans barres de meulage diamantées.
Acier damassé:
L'acier damassé a une tradition de plus de 2000 ans dans la fabrication d'armes et de couteaux.
Lors de la fabrication traditionnelle, des couches superposées d'acier dur riche en carbone et d'acier flexible pauvre en carbone sont forgées les unes sur les autres et pliées à plusieurs reprises jusqu'à ce que plusieurs centaines de couches d'acier soient superposées.
L'acier ainsi obtenu a non seulement un aspect ondulé très particulier et unique qui le distingue des autres types d'acier, mais il est également très dur (58 à parfois plus de 62 HRC) tout en étant flexible et résistant à la rupture.
Il existe également de faux damas, pour lesquels seul un alliage est utilisé. L'aspect est obtenu soit en pliant plusieurs fois jusqu'à ce que le motif ondulé typique soit visible, soit le motif est simplement gravé au laser sur la lame.
La différence avec le véritable damas est toutefois facilement reconnaissable au prix. Les prix des faux damas se situent généralement dans une fourchette à deux chiffres, tandis que les prix des vrais damas se situent dans une fourchette à trois ou quatre chiffres.
Hautement allié / faiblement allié
Les aciers au carbone sont des aciers non alliés ou faiblement alliés. En dehors du carbone, ils ne contiennent généralement pas ou peu d'autres éléments d'alliage. La proportion d'éléments d'addition est inférieure à 5%.
Pour les aciers fortement alliés, la somme des éléments d'alliage peut parfois dépasser 20%. La teneur en chrome à elle seule peut atteindre 18-20% pour les aciers inoxydables.
Propriétés de l'acier
Les types d'acier se distinguent par leurs composants d'alliage et donc par leurs propriétés.
La dureté: La dureté détermine essentiellement la rigidité ou la flexibilité d'une lame. L'aptitude à l'affûtage et à la coupe y est également liée. En cas de dureté très élevée, une lame est particulièrement rigide, mais elle peut aussi devenir poreuse et cassante. Les lames plus dures peuvent être affûtées avec des angles plus aigus.
Aptitude à l'affûtage : Elle indique la facilité avec laquelle une lame de couteau peut être aiguisée ou affûtée. En règle générale, plus la dureté est élevée, plus il est difficile d'affûter une lame. Il peut être nécessaire d'utiliser des barres d'affûtage en diamant ou en céramique.
Tenue de coupe : Plus une lame de couteau conserve son tranchant longtemps après l'affûtage, plus elle est résistante à la coupe. Des duretés plus élevées et des angles d'affûtage plus importants augmentent la tenue de coupe.
Résistance à la corrosion / résistance à la rouille: La résistance à la corrosion est principalement obtenue par l'ajout de chrome. Lorsque la teneur en chrome est élevée, il n'y a pratiquement plus de taches ou de décoloration de l'acier.
Additifs de l'acier et leurs propriétés
La plupart des éléments (mais pas tous) qui peuvent être ajoutés aux aciers sont énumérés ci-dessous. Tous ces éléments ne sont pas souhaités et ne sont présents qu'en raison du processus de fabrication.
Ces éléments déterminent les différentes propriétés de l'acier, telles que la dureté, la flexibilité ou la résistance à la corrosion.
C
Carbone
Le carbone n'est pas seulement historiquement l'élément d'alliage le plus important et le plus influent dans la fabrication de l'acier. Plus la teneur en carbone est élevée, plus la dureté est grande. En contrepartie, l'acier est toutefois plus difficile à travailler à tous points de vue. En outre, plus la teneur en carbone est élevée, plus l'acier devient cassant et moins il résiste à la corrosion.
Avantage: augmente la dureté, améliore la résistance à l'usure et réduit l'abrasion en cas de sollicitation.
Désavantage: une teneur en carbone trop élevée rend l'acier fragile, cassant et sensible à la corrosion.
Cr
Chrome
À partir d'une teneur en chrome d'environ 13%, l'acier devient très résistant à la rouille - mais pas inoxydable. Cela signifie que la corrosion se produit plus lentement, mais qu'elle n'est pas complètement empêchée. Jusqu'à un certain point, le chrome peut même rendre la lame plus dure. Mais plus la proportion est élevée, plus la lame redevient molle.
Avantage: améliore la résistance à la corrosion plus que tout autre élément.
Désavantage: diminue la ténacité lorsque la proportion est élevée.
V
Vanadium
Le vanadium est l'élément clé pour augmenter la dureté de l'acier et il est indispensable dans la plupart des alliages en poudre. Les lames contenant du vanadium sont extrêmement résistantes à l'abrasion, ce qui signifie que les aciers pour couteaux restent tranchants plus longtemps.
Avantage: les lames sont non seulement plus dures, mais aussi moins fragiles et cassantes. En outre, l'aptitude au tranchant s'améliore grâce à une structure plus régulière ou à une structure plus uniforme.
Désavantage: -
Mn
Manganèse
Le manganèse augmente la dureté de l'acier en formant des carbures plus durs et plus résistants. Il en résulte une plus grande résistance à l'usure et une plus grande dureté de l'acier.
Avantage: il augmente dans une certaine mesure la dureté, la trempabilité et la résistance à l'usure. En combinaison avec du chrome, par exemple, la résistance à la corrosion peut être augmentée.
Désavantage: des teneurs supérieures à 4 % peuvent toutefois entraîner la formation d'une structure martensitique fragile, même en cas de refroidissement lent. La tenue de coupe de la lame diminue.
Mo
Molybdène
Le molybdène augmente la résistance à la corrosion et est souvent utilisé avec le chrome dans l'acier inoxydable. Il réduit également l'usure de l'acier, ce qui signifie que la lame reste tranchante plus longtemps et est plus résistante à l'usure.
Avantage: peut augmenter la ténacité de l'acier, ce qui rend la lame plus résistante aux cassures et aux éclats.
Désavantage: réduit la ductilité lors de la fabrication.
Co
Cobalt
En augmentant la dureté, le cobalt contribue également à améliorer la résistance à l'usure de l'acier. Les aciers à couteaux au cobalt restent tranchants plus longtemps. Le cobalt n'est présent qu'en petites quantités dans les aciers à couteaux.
Avantage: il augmente la résistance et la dureté. Renforce, en tant qu'additif secondaire, les propriétés individuelles d'autres éléments d'alliage.
Désavantage: -
W
Tungstène
Le tungstène forme des carbures de tungstène très durs qui augmentent la dureté de l'acier. Ces carbures sont extrêmement résistants à l'abrasion et permettent à la lame de rester tranchante plus longtemps. Il est utilisé pour les couteaux de haute qualité qui nécessitent une grande résistance à la coupe, à la déformation et à la rupture.
Avantage: augmente la résistance et la ténacité, améliore la trempabilité. Augmente considérablement la résistance à la traction.
Désavantage: -
Ni
Nickel
Le nickel n'est ajouté qu'à l'état de traces à de nombreux aciers pour couteaux, car le nickel diminue la trempabilité. La lame devient moins fragile et plus résistante aux cassures et aux éclats.
Avantage: augmente la ténacité et améliore la résistance à la corrosion, notamment contre les acides et les chlorures.
Désavantage: réduit la dureté.
Nb
Niobium
Le niobium est un élément d'alliage qui peut être utilisé dans les aciers à couteaux, mais qui est moins courant que d'autres éléments d'alliage. Le niobium peut contribuer à améliorer la résistance à la corrosion de l'acier, bien qu'il ne soit pas aussi efficace dans ce domaine que d'autres éléments d'alliage tels que le chrome ou le molybdène.
Avantage: le niobium, associé à certains éléments d'alliage, peut contribuer à améliorer la dureté et la résistance.
Désavantage: -
N
Azote
L'azote augmente la résistance de l'acier, notamment en combinaison avec d'autres éléments d'alliage comme le chrome et le molybdène. Cela contribue à améliorer la tenue de coupe et la résistance à l'usure de la lame.
Avantage: améliore la résistance à la corrosion même avec de faibles ajouts.
Désavantage: diminue la ténacité même en faible quantité.
Si
Silizium
Le silicium est un additif secondaire qui renforce les effets positifs du carbone et compense partiellement les effets négatifs.
Avantage: il augmente la dureté et la résistance de l'acier, tout en le rendant plus doux et moins cassant. Il augmente aussi considérablement la résistance à la coupe.
Désavantage: -
Cu
Cuivre
Le cuivre est un élément d'alliage que l'on trouve parfois dans les aciers à couteaux, mais généralement en quantités relativement faibles. Le cuivre contribue à améliorer la résistance à la corrosion de l'acier, en particulier dans un environnement acide ou au contact de l'eau salée. Il forme avec l'acier une couche d'oxyde protectrice qui protège la surface.
Avantage: augmente la résistance à la corrosion.
Désavantage: diminue toutefois la dureté et la résistance à l'usure.
P
Phosphore
Le phosphore est un polluant de l'acier qui se retrouve en petites quantités dans l'acier lors de la fabrication. On essaie dans la mesure du possible d'en maintenir la teneur en dessous de 0,04 %.
Avantage: -
Désavantage: rend l'acier très cassant, même en faible quantité.
S
Schwefel
Le soufre est également nocif pour l'acier. Comme pour le phosphore, sa teneur doit être inférieure à 0,04%.
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