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Forgeage vs enlèvement de matière : ce qui change (et ce qui ne change pas) dans le couteau fini

forgeage de lame

En tant que créateur de couteaux personnalisés Pour ceux qui ont passé des années à la forge et sur le plateau d'un 2×72, voici la vérité non romantique : les pièces invisibles – le traitement thermique et la géométrie – déterminent généralement davantage les performances que la façon dont l'ébauche est née. Le « forgeage » amène l'acier chaud à sa forme quasi nette, puis nécessite une normalisation et une finition soignées ; l'« enlèvement de matière » profile et rectifie une barre, puis la durcit et la trempe avec le même soin. couteau en acier Si la sélection, l'austénitisation/trempe/revenu et l'épaisseur sous le tranchant sont contrôlés, les couteaux forgés et les couteaux avec enlèvement de matière offrent des performances sensiblement identiques en termes de tenue du tranchant et de ténacité. Les divergences concernent les économies d'usinage, la liberté de choix des caractéristiques (mitres intégrées, cônes distaux, gouttières) et la gestion des nuances PM inoxydables ou fortement alliées par chaque procédé. Séparons donc le romantisme du résultat et concentrons-nous sur ce qui change réellement – ​​et ce qui ne change absolument pas – dans le couteau fini. (knifesteelnerds.com)

Forge de couteaux

Crédit image : spokesman.com

Verdict rapide

Si la performance de coupe est l'objectif, donnez la priorité à l'acier, au contrôle du traitement thermique et à la géométrie avant de vous soucier de la façon dont le forme Un cycle AEB-L correctement trempé à la plaque ou un cycle CPM-154 bien mené surpassera un 1095 mal traité, que ce dernier ait été martelé ou rectifié, car la densité de carbure, la dureté et la microstructure proviennent du traitement thermique, et non des décibels par oscillation. La durée de vie et la sensation de coupe dépendent de l'épaisseur derrière le bord, de la stabilité au sommet et de la dureté cible appropriée à la tâche. C'est pourquoi une austénitisation contrôlée, une trempe adaptée (huiles rapides, classe AAA ou plaques) et un double revenu rigoureux sont plus importants que la mention « forgé » sur la fiche produit. Dans la littérature, la parité des méthodes avec un traitement thermique approprié est un constat constant. (AEB-L)

Définitions et étapes (à quoi ressemble réellement chaque flux de travail)

In enlèvement de matièreLe processus est soustractif du début à la fin. Je trace le motif sur une pièce plane, je scie ou je découpe le profil au jet d'eau, et je redresse le tout sur la platine. Les trous sont percés à l'état mou ; les biseaux sont ébauchés à l'aide de courroies à gros grains, en maintenant une ligne de marquage centrée. Traitement thermique Je suis des programmes spécifiques à chaque acier : l'acier inoxydable et de nombreuses nuances PM sont traités par enrobage ou par usinage en conditions pauvres en oxygène, puis trempés à la plaque pour assurer la planéité et un refroidissement rapide ; les aciers simples et faiblement alliés sont traités avec des huiles appropriées. Après un double revenu, j'affine les chanfreins, contrôle la conicité distale à la rectifieuse et guide la progression du grain jusqu'à la finition souhaitée. Ce procédé se prête à une répétabilité et à des tolérances strictes, notamment avec les aciers inoxydables et PM. (Wikipédia)

Enlèvement des stocks

Crédit image : thepracticalengineer.com

In forgeageLe travail à chaud sous marteau ou presse permet d'obtenir une géométrie quasi nette de l'acier avant même que la meule ne s'enflamme. C'est idéal pour les intégrales, les foulons forgés et les queues coniques, où la répartition de la masse est importante. Cependant, le travail à chaud ajoute un historique thermique, du tartre et de la décarburation. Je « rembourse » donc la dette par la normalisation et le cyclage thermique pour réinitialiser le grain et éliminer les contraintes avant la trempe. Le choix de la trempe correspond à l'alliage : huile rapide Parks classe 50 pour les nuances à trempe superficielle comme 1095, des huiles adaptées au 80CrV2/5160, et une pratique rigoureuse lorsque le projet implique de l'acier inoxydable ou des alliages PM. Après le revenu, je meule la surépaisseur de calamine/décarburation, l'épaisseur du bord du cadran et la finition. Bien exécuté, le forgeage permet d'économiser les courroies sur les formes complexes et d'obtenir des caractéristiques qui seraient inutiles à meuler à partir d'une plaque. (knifesteelnerds.com)

Comment forger un couteau

Crédit image : spokesman.com

Ce qui change réellement

La forge modifie principalement l'efficacité avec laquelle vous pouvez construire macro-géométrie dans l'ébauche. C'est la méthode la plus propre pour réaliser des traversins intégrés, des conicités distales prononcées et un équilibre pondéral vers l'avant ou neutre sans monopoliser la moitié de la barre d'acier. Cela se traduit par une consommation d'abrasif réduite et un temps de meulage plus court sur les constructions complexes. L'enlèvement de matière, en revanche, se distingue par sa régularité entre les lots et par le contrôle du gauchissement sur les sections minces, en particulier pour les lames en acier inoxydable/PM, où la trempe des plaques et les fenêtres d'austénitisation étroites produisent une excellente uniformité. Les deux méthodes nécessitent néanmoins une marge pour éliminer les calamines de décarburation ou de traitement thermique, ainsi qu'un montage précis pour gérer la rectitude. La différence réside dans la latitude de conception par rapport à la répétabilité plutôt que dans un quelconque avantage intrinsèque en termes de performances.

Ce qui ne change pas (beaucoup)

À la pointe de la technologie, la physique n'est pas impressionnée par les histoires d'origine. La granulométrie et la répartition du carbure sont déterminées par le cycle thermique : normalisation en cas de forgeage, austénitisation correcte et trempe à la vitesse adéquate, suivi d'un revenu permettant d'atteindre le HRC cible. Ces étapes déterminent la ténacité et la tenue du tranchant de manière bien plus fiable que le fait qu'une enclume ou une scie à ruban ait effectué le façonnage initial. La résistance à la corrosion dépend de l'alliage ; le forgeage n'ajoute pas de chrome, d'azote ou de molybdène qui ne soient pas déjà présents. Grâce à un acier, une dureté et une géométrie adaptés, les lames forgées et les lames dégraissées se coupent de manière étonnamment similaire, tant lors des essais contrôlés qu'en atelier. Autrement dit, un couteau devient performant lorsque le traitement thermique et la géométrie sont corrects, et non grâce au bruit de sa fabrication. (dl.asminternational.org)

Questions d'acier (association des alliages à la méthode)

Aciers au carbone simples et faiblement alliés comme 1095, 80CrV2, 5160 et 52100 Forgeage de qualité : ils supportent bien le travail à chaud et réagissent parfaitement à la normalisation et aux trempes rapides à l'huile, offrant un grain fin et une ténacité solide. En revanche, les aciers inoxydables fortement alliés et les nuances PM, comme AEB-L et CPM-154 privilégier l'austénitisation limitée en oxygène et immédiate trempe à plaque Pour la planéité et le refroidissement rapide, ce qui s'intègre parfaitement aux processus d'enlèvement de matière. Cela ne signifie pas que l'acier inoxydable ne peut pas être forgé – il le peut – mais la marge de manœuvre est étroite, le risque de décarburation augmente et les avantages sont moindres, sauf si une géométrie intégrale en acier inoxydable est spécifiquement requise. Le Damas soudé par motif est forgé pour fabriquer la billette, mais de nombreux fabricants optent ensuite pour l'enlèvement de matière pour la géométrie finale, car cela préserve la clarté du motif et le contrôle dimensionnel. Les ateliers les plus avisés choisissent simplement l'acier dont les meilleures pratiques correspondent à l'équipement et aux caractéristiques recherchées, puis lancent l'usinage. bien programme. (Traitement thermique 80CrV2)

Coin de la démystification

Abandonnons le « tassage des bords » et le « flux de grain sur le bord » magique. Le martelage peut aligner les lignes d'écoulement dans une billette, mais normalisation Efface l'historique de déformation relatif à l'apex de coupe ; l'affinage s'obtient au four, et non par martelage du tranchant. De même, l'eau n'est pas « plus dure » ​​par défaut : la dureté de la trempe doit être adaptée à l'alliage, sinon la dureté est sacrifiée au profit des fissures et du gauchissement. Les surfaces planes miroir ne prouvent rien non plus en matière de microgéométrie ; de nombreux couteaux de travail finissent avec des grains pratiques, avec un micro-biseau contrôlé pour le mordant. Les gains durables et reproductibles proviennent de températures précises, de milieux de trempe appropriés (Parks 50/AAA/plaques) et de deux trempes adaptées à l'utilisation. Les bons couteaux sont d'une science ennuyeuse en coulisses.

Guide d'achat : Lire « Faux » et « Stock retiré » sur les pages produits

Considérez la méthode comme un contexte, pas comme un verdict. Commencez par le appel à l'acier (savoir ce que signifient AEB-L, CPM-154, 80CrV2 et 1095), les termes indiqués gamme de dureté pour le travail, et tout notes sur le traitement thermique (trempe à la plaque pour l'acier inoxydable, huile rapide pour les durcisseurs superficiels, double revenu). Recherchez ensuite les valeurs géométriques importantes : épaisseur du dos et épaisseur derrière le bord avant aiguisage Vous en saurez plus sur la coupe que n'importe quel superlatif. Les intégrales et les conicités prononcées sont le terrain de jeu de la conception forgée, mais leur performance dépend toujours du traitement thermique et de la géométrie finale. À l'inverse, une pièce en acier inoxydable usinée au laser, trempée à la plaque et parfaitement droite, surpassera souvent une pièce forgée plus lourde en cuisine. Si une page vante « forgé » mais occulte les spécifications de l'acier, de la dureté et de la rectification, vous lisez du marketing, pas des spécifications. (Wikipédia)

Conclusion

Le forgeage et l'enlèvement de matière sont deux voies qui mènent au même sommet. Le couteau fini est récompensé lorsque le choix de l'acier, l'austénitisation, trempe droite (huile rapide, AAA ou plaques) et une trempe rigoureuse se combinent avec une géométrie qui respecte la coupe réelle des couteaux. Le forgeage excelle lorsque vous avez besoin de caractéristiques proches du filet (mitres intégrées, gouttières profondes, conicité distale ciblée) sans brûlure par l'abrasif ; l'enlèvement de matière excelle en termes de répétabilité, de planéité et de contrôle précis avec l'acier inoxydable et Aciers PMAucune de ces solutions ne permet de remédier à un traitement thermique bâclé, à un meulage négligé ou à une négligence de la décarburation et du gauchissement. Si vous achetez, privilégiez l'acier clair et HRC, une description crédible du traitement thermique et des valeurs géométriques réelles ; si vous commandez, choisissez la méthode qui offre le mieux les caractéristiques souhaitées et exigez la même rigueur thermique sans compromis. C'est ainsi que vous transformerez un bon acier en un excellent couteau. 

Auteur : Aleks Nemtcev | Couturier avec plus de 10 ans d'expérience | Connectez-vous avec moi sur LinkedIn |

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Sources et lectures complémentaires

  • Larrin Thomas, «Couteaux forgés ou couteaux à enlèvement de matière, " Les nerds de l'acier au couteau.
  • Larrin Thomas, «Tout sur AEB-L,” Knife Steel Nerds (discussion sur la trempe des plaques et le carbure).
  • Larrin Thomas, «Comment effectuer un cycle thermique sur l'acier d'un couteau, " Les nerds de l'acier au couteau.
  • ASM International, «Normalisation de l'acier,” Manuels ASM. 
  • Manuel ASM Vol. 4D, Traitement thermique des fers et des aciers. (dl.thesetosa.com)
  • Wikipédia, "Enlèvement des stocks" (aperçu de la fabrication soustractive).
  • Baron de l'acier du New Jersey, «Traitement thermique 80CrV2" fiche technique ; notes produit sur 1095 et recommandations de trempe. (Baron de l'acier du New Jersey)
  • Larrin Thomas, «Quelle huile de trempe est la meilleure pour les couteaux ?« Nerds du couteau en acier. (knifesteelnerds.com)
  • Larrin Thomas, «Comment recuire l'acier inoxydable après forgeage" (mythe du edge-packing noté dans un écrit connexe). (knifesteelnerds.com)

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