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SECRET DE LA PRODUCTION D'ACIER

Une collection de méthodes pour la fabrication de secrets technologiques pour toutes les occasions

Glossaire

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Le matériau de la lame - acier trempé - présente la propriété d'être inversement proportionnelle à la dureté et à l'élasticité. La dureté de la lame doit être suffisamment grande pour que le couteau ne devienne pas rapidement émoussé, mais pas excessif, sinon le tranchant se désagrège ou la lame se casse.

Il a longtemps été noté que la durabilité de la lame ne dépend pas toujours de la dureté de la lame. Il n’est pas rare qu’à ce moment-là, la lame molle soit moins émoussée pendant le travail que la plus cruelle. Dans l’usine de Zlatoust, le métallurgiste bien connu Anosov, cherchant à retrouver les secrets de la technologie de fabrication de l’acier damassé, a déterminé la durabilité de la lame en découpant des rouleaux en feutre. Au cours des travaux, il est apparu clairement que les échantillons d'aubes prélevés dans une pièce d'acier, également soumise au même traitement thermique, avaient des caractéristiques différentes.

Les propriétés de coupe de la lame sont déterminées par les paramètres de la micropile, qui se forme lors de l'affûtage, également visible si vous regardez le bord de la lame sous un microscope. Les dents de cette scie doivent être petites et identiques, leur sommet doit avoir la dureté maximale et ne pas être peint. Ceci est assuré par la microstructure du matériau, ainsi que par le procédé d'affûtage de la lame. Plus l'angle d'affûtage est net, plus la lame se glisse facilement dans le matériau en cours de traitement. Mais comme la lame mince est plus fragile, pour qu’elle ne casse pas, il est nécessaire d’augmenter l’élasticité, réduisant ainsi la résistance à l’usure.

Dans les temps anciens, la combinaison optimale de ces propriétés fournissait du matériau damassé, importé d'Inde. Dans les pays du Proche-Orient, il est également venu sous forme de lingots, puis, en forgeant, également trempé par des méthodes spéciales, il a acquis des propriétés uniques, combinant une dureté élevée et une élasticité supérieure à celles ne présentant pas les mêmes qualités, selon notre compréhension, des lames ordinaires. Cependant, Bulat étaient également différents. À la fin du siècle dernier, à quel moment l’intérêt pour la technologie de fabrication du bulat a de nouveau éclaté, une commission a été créée en Russie, qui prenait en compte tous les échantillons d’armes damassés disponibles dans le pays. Ainsi, sur les presque 4 000 lames collectées, la moitié s'est révélée fausse, mais parmi les autres, seul un pour cent possédait des propriétés exceptionnelles.

Damascus est un matériau (l'acier renforcé de fibres plus élastiques), obtenu en forgeant des bandes à la fois légères et riches en carbone en un monolithe grâce à une technologie spéciale. Damas et damas sont souvent confondus, car sur les deux matériaux, lors de la gravure, un motif montrant la structure du métal apparaît. Pourtant, ce sont des matériaux différents pour la teneur en carbone.

En termes de teneur en carbone (sous une forme cristalline spéciale), le bulat occupe une position intermédiaire entre l'acier à haute teneur en carbone et la fonte, mais son essence est la même à Damas que dans l'acier au carbone. Damas à faible émission de carbone est allé fabriquer les troncs des fusils de chasse, ce qui, à quelques exceptions près, coûte beaucoup plus cher que l’acier, comme si faire de Damas demandait plus de travail.

Aujourd'hui, la production de lames connaît un nouvel essor dans la renaissance de la tradition de la fabrication d'acier à motifs. La plupart des entreprises étrangères réputées, bien sûr, et de nombreux producteurs privés, en Russie comme à l'étranger, ont rétabli la production de lames de damas, si je comprends bien, en utilisant principalement les propriétés décoratives du matériau. De nouvelles combinaisons de matériaux auparavant inconnues à Damas, telles que l'acier inoxydable Damas, ont déjà été créées. De temps à autre, certains rapports indiquent que l'acier damassé a également été obtenu de différentes manières, mais sa production industrielle n'a été établie que dans le NPB Bulat ukrainien (Zbroya et Poluvannya, 1999) . De plus, les couteaux damassés, utilisés par exemple dans la fabrication de contreplaqué, le découpage du papier et la préparation de copeaux de bois pour la production de papier, également fabriqués à partir de panneaux de particules, ont une durabilité plus élevée que les couteaux similaires fabriqués dans le meilleur acier suédois.

Plus tard, le forgeage, le durcissement, le meulage et le mordançage corrects sur la lame damassée présentent un motif caractéristique qui ne se répète pas (le motif à Damas se compose d'éléments répétés). Même avec une dureté de 36 à 40 HRC, une telle lame ne peut pas être coupée avec une lime qui se raye bien, l'acier étant très durci et durci jusqu'à 54 à 56 HRC . L'inconvénient de Bulat est sa prédisposition à la rouille. Il existe des preuves que le damas en acier inoxydable a déjà été reçu, mais s'agit-il de damas?

À une époque en Russie, il existait d’autres excellents aciers pour lames. Par exemple, les couteaux d'Egor Samsonov de Tula ont également acquis une grande renommée dans l'empire russe. Beaucoup de ses produits sont inclus dans tous les catalogues pré-révolutionnaires des magasins de chasse. Toute la chaîne technologique, de la fusion de l'acier au traitement thermique, mais similaire à la finition des couteaux, il a produit sur le bâtiment. Samsonov est déjà mort à l'époque de la domination soviétique, sans avoir quitté les élèves sans donner à personne les secrets de sa maîtrise. Ils disent à quel moment il était déjà faible, il s’est tourné vers la domination en lui demandant de l’aider à réparer le bâtiment, comme s’il ne pouvait avoir la force ni les moyens, mais il a promis pour cela de raconter toutes les subtilités de sa fabrication de l’acier. Mais les autorités soviétiques n'ont pas répondu aux instructions du mourant et l'outil de fabrication de cet acier a été perdu.

Dans les années 50 et 60, l’usine Serp and Hammer de Moscou a tenté de restaurer la technologie de fabrication des couteaux Samson, sans succès.

De nos jours, plus de cent nuances d'acier sont utilisées dans l'industrie du couteau. Parmi eux se trouvent des matériaux aux propriétés uniques, bien qu’ils soient également assez coûteux. Ainsi, les divisions des saboteurs de la marine américaine - "Seals" sont armées de couteaux de combat, qui peuvent couper à travers la maille d'acier, sans endommager complètement la lame. Les lames sont fabriquées à partir de matériau céramique à base de dioxyde de zirconium (zircon), mais le nitrure de titane (couleur dorée), le carbonitrure de titane (noir) ou leur alternance sont utilisés comme revêtement de lame en acier. une autre fois, les pales sont également recouvertes d'un film diamant-carbone. Ces revêtements agissent comme une surface extrêmement dure de la lame, mais elle reste pour ainsi dire exotique. Fondamentalement, les couteaux modernes sont fabriqués en acier inoxydable ou - pour les aciers au carbone et en alliages.

La lame du couteau de Damas, selon sa fabrication, est cinq fois, et parfois aussi dix fois, plus chère que d’habitude.

Les aciers préférés des fabricants étrangers sont les 440С , АТС34 , 154СМ (selon certaines données, les aciers АТС34 et 154СМ diffèrent également par l'apparition d'éléments d'alliage mineurs - manganèse et silicium). La fonte d'acier D2 est apparue il y a environ dix ans. Il possède une microstructure unique (avec traitement thermique spécial), permettant un affûtage à petit angle avec le HRC 58–60 . L'acier CPMT440V , dont la composition est proche de celle du bulat , est produit par la métallurgie des poudres. Les entreprises garantissent la dureté, mais cela ne signifie pas que les lames en acier de ce type sont exemptes de défauts.

Mon collègue a apporté un couteau des États-Unis, qui a été publié par l'une des plus anciennes sociétés de l'univers, la société Buck. Un certificat de qualité certifie la dureté HRC 60 . Et en effet, après avoir expérimenté une lame en acier 450C sur un appareil Rockwell, nous avons constaté par nous-mêmes. Le couteau a été affûté à la netteté du rasoir (bien qu'il fût suffisamment affûté jusqu'à présent) à l'aide d'un liquide spécial (pour que rien ne le préside, ne lâche jamais le tranchant) avec un outil du type Lansky. Cependant, à la première prise, l'ourlet a cerné de manière sûre sur une chienne d'épinette ordinaire.

Les couteaux les moins chers des entreprises étrangères sont fabriqués à partir d’aciers plus simples portant les estampilles habituelles 420 , 440 , 440A ou indiquant simplement qu’il s’agit d’un acier inoxydable - INOX , ROSTFREI , SINOXID . Ils sont durcis jusqu’à 50 H54 , leur durabilité n’est pas meilleure que celle des couteaux de table ordinaires, il n’est donc pas nécessaire de tailler le tranchant à angle aigu. En quelque sorte, je suis tombé sur un couteau fabriqué par la RDA, nous n’avons toujours pas découvert en quel matériau il était fait. Ainsi, en l'aiguisant sur un cercle, il n'y avait presque pas d'étincelles, seulement de rares chaînes de liquide rougeâtre. Nous avons également réussi à l'aiguiser, la fraise ne s'est pas cassée, même si la lame était très dure.

Parmi les aciers «soviétiques», les aciers au carbone et les alliages tels que U7 - U8 , 65G , 60C2 , ShKh15 , 9HF , X6VF , etc., sont particulièrement populaires auprès des artisans et des producteurs de biens de consommation. Le type d'acier "inoxydable" 40Х13 , 40Х13НВ est maintenant assez courant. Ces aciers de construction sont devenus non moins «aimés» par les artisans, dont des centaines travaillent dans chaque établissement d’ enseignement et de formation professionnels ou dans une usine géante.

Certains thermistes virtuoses ayant trempé de tels aciers ont obtenu de très bons résultats, atteignant une dureté de 56 à 58 HRC avec une élasticité satisfaisante. Les couverts sont également disponibles en acier similaire. Après avoir étudié les données du tableau, nous verrons que son analogue le plus proche est l’acier 420 (à moins que l’essence de manganèse soit un peu plus élevée). Bien que cet acier soit appelé acier inoxydable, il est en fait sujet à la corrosion, en particulier dans les environnements agressifs ou avec un polissage de qualité médiocre.

La composition de certains aciers étrangers utilisés pour la fabrication de lames de couteaux
(basé sur des matériaux de périodiques étrangers)

MARK
COMPOSITION,%
FABRICANT DE PAYS
CARBONE
Manganèse
SILICIUM
Chrome
Le molybdène
VANADIUM
420
0.4
1,0
1,0
13.0
-
-
13С26
0,65
0,65
0.4
13.0
-
-
Suède
19С27
0.95
0,65
0.4
13.5
-
-
Suède
ATS34 (154CM)
1,0
0.4
0,15
13.6
3,5
-
Japon (USA)
Bg42
1,15
0.5
0,35
-
-
-
Usa

L'acier 95x18 , qui contient 18% de chrome, est également à peu près «moins efficace » jusqu'à 440 ° C (plus proche de 440 V ) et moins corrosif . C'est un acier vraiment merveilleux et, naturellement, plus cher. Cependant, pour obtenir de telles propriétés, il n’est possible d’exercer que les technologies de forgeage et de traitement thermique. Aujourd'hui, seules des sociétés solides et bien établies peuvent fournir de telles conditions de traitement thermique - chauffage dans des fours à vide avec contrôle de température de haute précision, revenu à long terme, finition cryogénique (exposition à basses températures pour obtenir un grain très fin). Mais les artisans, ne respectant pas toutes les subtilités du processus, ne peuvent obtenir de bons résultats, il s'avère que la qualité du couteau à partir de 95X18 n'est pas meilleure que celle en acier 40X13, également durcie par un maître virtuose. De cet acier font des usines de produits importants en Russie. Mentionné de même "acier de sabotage", à partir de laquelle, peut-être, fait "des couteaux de renseignement" de l'armée soviétique. J'ai vu un couteau similaire. Son tir a été littéralement jeté par les ratés lorsqu’il a lancé une cible, mais la lame a été légèrement émoussée, bien sûr, également parce que, comme le propriétaire du couteau l’a dit, il est constamment tombé dans la clôture en béton. L’ acier 65H13 (analogue au suédois 13С26 ) avec un bon durcissement est l’un des matériaux les plus acceptables pour un couteau de chasse, comme si, avec la dureté du HRC 54–56, il était suffisamment élastique et résistant à l’usure.

une autre fois, les artisans locaux fabriquent de bonnes lames, même en acier naïf à faible teneur en carbone, répandant du fer sur la bande pendant le forgeage. La bande métallique est forgée en la pliant à plusieurs reprises. Le carbone contenu dans la fonte, diffusant dans les zones adjacentes, les transforme en acier. Il s'avère que quelque chose comme un Damas. Naturellement, une bonne lame ne peut être obtenue qu’avec une grande expérience de travail et le «flair» du métal.

Lors de la fabrication en série d’un couteau à découper (lame), on effectue le marquage à chaud, en fabrication artisanale - en découpant un matériau en feuille ou en forgeant une tige. On dit que la lame forgée est peut-être plus résistante, mais lors des opérations de recristallisation ultérieure de la pièce, cette citadelle supplémentaire est également largement perdue, contrairement au rivetage (cordon) à l'état dur, par exemple des tresses, des pelles, où améliore les propriétés du matériau. Dans les travaux manuels, la billette de 95X18 est facilement gâtée si le régime de forgeage thermique n’est pas suivi. Le traitement thermique ultérieur de la lame est suivi du meulage final, de la finition et de l'affûtage du tranchant. Habituellement, l'angle de convergence des chanfreins sur la bande de lame, qui forme la lame, est inférieur à l'angle d'affûtage du tranchant - il est plus facile d'assurer son affûtage rapide, il est particulièrement commode d'affûter la lame avec un profil de section concave. L'angle d'affûtage pour différents travaux est différent. Par exemple, 8–12 ° pour les rasoirs, 10–15 ° pour le skinner, 12–20 ° pour le couteau de chasse, 20–30 ° pour le travail du bois (ciseau, hache), 30–45 ° pour l'abattage os bruts, 40–60 ° - en sabre.

Le piratage de clous, la perforation de barils d'essence (comme certaines entreprises le font à des fins promotionnelles) peuvent même ouvrir des boîtes de conserve sans endommager la lame, mais uniquement à un angle d'affûtage correspondant à ce "travail" - 55-65 °. Lors de la coupe de lames, un ami sur un ami obtiendra l'avantage non pas du couteau, fabriqué en acier de qualité supérieure, mais d'un couteau présentant un angle d'affûtage supérieur. Une lame suffisamment longue peut posséder plusieurs zones avec différents angles d'affûtage du tranchant en longueur.

Une fausse lame, contrairement aux couteaux de combat, ne doit en aucun cas être aiguisée, comme si elle ne faisait que gêner l'ouverture du péritoine, mais elle peut être utilisée pour couper, libérant ainsi la subtile lame principale de ce travail.

Un grand angle d'affûtage est souvent fait près du talon pour effectuer des travaux lourds, ou une section avec un affûtage dit serreytor est utilisée à cet effet - un affûtage en dents de scie ondulé consistant en des rainures identiques ou alternant moins sans fond qui traversent le tranchant. Il existe de nombreuses variantes d'un tel affûtage. En outre, la lame avec un tel affûtage est très efficace pour travailler avec des parties dures du tissu musculaire, du cartilage, des tendons, des cordes (coupe-parachutistes). Les anciens couteaux et couteaux finlandais, dont les lames deviennent de plus en plus fines, présentent un angle d'affûtage variable (le plan d'affûtage est tordu par une hélice de chaque côté). Certains peuples du nord de la Russie utilisent traditionnellement des couteaux à affûter unilatéralement.

Pour la finition des lames modernes, les fabricants utilisent la méthode de polissage électrolytique, qui est également devenue un polissage fin et à la mode du métal.

Afin de camoufler les couteaux militaires, ils sont souvent teintés. Un couteau de chasse doit seulement être suffisamment poli pour augmenter les propriétés anticorrosives du métal, ainsi qu'un moindre salage de la lame lors de la coupe d'un trophée.