RUBRIQUE 2 : Classification …

Composition & classification des aciers alliés

Chapitre 1 : Composition des aciers alliés.

 

  • Vous trouverez dans cette rubrique, la composition chimique des principaux aciers ALLIES utilisés dans la fabrication des lames de nos couteaux.
  • La métallurgie moderne permet d’améliorer les qualités d’un acier en lui ajoutant certains éléments savamment dosés. Les aciers, aujourd’hui utilisés en coutellerie, peuvent être assimilés, à des aciers de synthèse dont les mélanges sont réalisés à haute température.
  • Comme la majorité des métaux, le fer a tendance à s’oxyder à l’air et à l’humidité. Dans le cas précis de l’acier, cette propriété est désastreuse car l’oxyde de fer est poreux et ne protège pas le métal sous-jacent. Ainsi, l’acier peut se piquer en « profondeur ». En présence d’eau, la conductivité de ce liquide provoque un courant d’ions qui s’accrochent à la lame d’acier, celle-ci se comportant comme une électrode. La présence de sel augmente la conductivité de l’eau, ce qui explique le caractère particulièrement corrosif de l’eau de mer. Au début du vingtième siècle les métallurgistes de l’époque s’aperçurent que l’apport d’une forte quantité de chrome (Cr) dans l’acier donnait à cet alliage une bonne résistance à la corrosion. A partir de 10% de Cr, l’acier ne se pique plus. A partir de 16% de Cr, les lames d’acier ne rouille plus à l’humidité ni à l’eau douce.
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  • L’ aciers dit « AU CARBONE » est un alliage Fer-Carbone contenant de 0.16 à 1.8% de carbone. De très bonnes lames aux tranchants performants sont obtenues avec des lames contenants 0.75% – 1.0% de carbone (Acier XC75 -XC100). Les Japonais utilisent depuis des siècles des « aciers au carbone » de 1.75% de carbone pour leurs armes. Le problème est que chaque lame de ce type doit être entretenue journellement, huilée avec de l’huile de Magnolia (Au Japon). En Europe on utilise de l’huile fine type huile à fusil.
  • Les aciers « au carbone » permettent d’obtenir des lames aux tranchants performants, aux propriétés mécaniques correctes et d’aiguisage aisé. Revers de la médaille ils rouillent et peuvent se piquer en profondeur. Ces couteaux conviennent toujours comme couteaux de chasse à usage fréquent. Mais ce type de couteau n’est plus utilisé comme couteaux de cuisine et de table.
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  • – LES ACIERS ALLIES : Les aciers alliés sont des alliages FER-CARBONE auquel on ajoute divers éléments afin d’augmenter la résistance à l’oxydation de l’acier. On peut penser qu’il faille augmenter la concentration de Chrome (Cr) pour obtenir un acier INOX parfait ! Ce n’est pas si simple. Le Cr est, en effet, réellement performant lorsqu’il est à l’état de Chrome libre. En effet ce Chrome forme avec l’oxygène de l’air une très fine couche d’oxyde de Chrome protectrice, la Chromine. 
  • Lors que la concentration de Cr et de C est élevée il se forme des carbures de Chrome qui entraîne la diminution de Chrome libre. Il existe 3 types de Carbures de Chrome: Cr3C – Cr7C3 et Cr23C6. Ce dernier est le pire car il consomme beaucoup d’atomes de Cr libre et de plus ce carbure est grossier, diminuant la finesse du fil, nuisant à obtenir un tranchant performant. L’ajout d’éléments Carburigènes devient donc importants afin de garder le Chrome sous forme de Chrome libre.
  • Éléments carburigènes « Les éléments carburigènes forment des carbures ». Le principal élément est le molybdène (Mo). On utilise aussi le titane (Ti), le niobium (Nb) et le tungstène (W). Il faut bien réaliser que le Mo n’est pas un élément anti-oxydant par lui même, mais en absorbant du carbone il permet aux atomes de Cr de rester « Libre ». 
  • Les éléments carburigènes permettent de « capturer » le carbone et empêcher la formation de carbures de chrome. En effet, le carbure, Cr23C6 lorsque présent précipite aux joints de grain (interstice entre 2 grains d’acier). Cela fragilise l’acier, le rend plus sensible à la corrosion par appauvrissement en concentration de chrome libre ; De plus les carbures de chrome sont grossiers, ce qui diminue la finesse du fil obtenu et donc de la qualité du tranchant de la lame. Le succès, dès 1980, de l’ATS-34, est principalement dû à la forte concentration de Mo dans cet acier : 3.55%.
  • Enfin, les carbures formés (TiC, NbC, WC) peuvent former une fine précipitation aux joints de grain qui peut augmenter la limite élastique (durcissement structural).
  • Éléments nitrurigènes : Le titane et le niobium forment par ailleurs facilement des nitrures. Cela permet de piéger l’azote (N) et donc de diminuer sa teneur dans la matrice. Par ailleurs, les précipités de nitrures aux joints de grain peuvent limiter le grossissement des grains lors d’un traitement thermique, grossissement de grain qui diminue la limite élastique ; on parle « d’acier stabilisé ». Ces nitrures peuvent aussi augmenter la limite élastique (durcissement structural).
  • Éléments passivants.
    Les éléments passivants sont des éléments qui s’oxydent et forment une couche d’oxyde protectrice, contrairement à l’oxyde de fer qui est poreux et friable (rouille). L’élément passivant principal est le chrome, qui forme de la chromine Cr2O3, mais son effet se manifeste lors qu’il est présent à plus de 10 % en masse.
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  • COMPOSITION CHIMIQUE des principaux aciers des lames de nos couteaux.
    Vous trouverez dans cette rubrique la composition chimique des principaux aciers ALLIES utilisés dans la fabrication des lames de nos couteaux.
  • Le résumé ci-dessous vous indique ce qu’apportent ces divers éléments à un acier.
    Carbone: Accroît la dureté, la longévité du tranchant, l’élasticité, la résistance à l’usure à l’abrasion mais diminue la résistance à la corrosion.
    Chrome: Accroît la dureté, l’élasticité, la résistance à l’usure à et surtout accroît la résistance à la corrosion.
    Cobalt: Accroît la dureté et la résistance aux chocs.
    Cuivre: Accroît la résistance à la corrosion et à l’usure à l’abrasion.
    Manganèse: Accroît le durcissement à la trempe, l’élasticité et la résistance à l’usure à l’abrasion.
    Molybdène: Accroît la  résistance à la corrosion, la dureté, le durcissement à la trempe, et la résistance à l’élasticité. 
    Nickel: Accroît la dureté et la résistance à l’oxydation.
    Silicium: Accroît l’élasticité
    Tungstène: Accroît la dureté et la résistance aux chocs
    Vanadium: Accroît la dureté, l’élasticité et la résistance aux choc
  • Le tableau ci-dessous vous indique la composition chimique des principaux aciers utilisés dans la fabrication des lames de nos couteaux. (Le complément à 100% est essentiellement du Fer). Mis à jour en Mars 2019

CHAPITRE 2 : Classification des aciers « alliés »

  • Vous êtes nombreux à me demander mon opinion sur les qualités de tel acier en relation à tel autre . Il y a beaucoup de critères qui doivent vous orienter sur l’achat d’un couteau possédant une lame en acier « X » contre une lame en acier « Y » . Cet article a pour but de vous aider dans le choix d’une lame en fonction de votre besoin . Cette classification se base sur les qualités intra-secs et le potentiel des principaux aciers modernes utilisés en coutellerie . Dans cet article , seuls les aciers « alliés » seront traités (Semi-inox et inox) .
  • Cette classification se base sur les qualités intra-secs et le potentiel des principaux aciers modernes utilisés en coutellerie . Dans cet article , seuls les aciers « alliés » seront traités (Semi-inox et inox) .

  • (1) Tranchant (Edge quality)
  • La principale qualité d’une lame est de couper et donc posséder un tranchant impeccable . Ce tranchant dépend avant tout de la finesse des grains constituants l’acier . En effet si ces grains sont grossiers par exemple de 20-50 µ , on ne pourra jamais obtenir des tranchants de quelques µ comme ceux obtenus avec les aciers frittés . Il faut se rendre compte que lors de l’affûtage on arrache des grains d’acier . ON NE COUPE PAS CES GRAINS ! Par conséquent le fil obtenu du tranchant ne dépend que de la finesse des grains constituants l’acier . Les aciers de coutellerie sont classés en fonctions de la dimension des grains moyens en microns (µ = 1/1000 de mm) . Ainsi ces aciers seront classés « Moyens » pour des grains de 40-100 µ ; « Fins » pour des grains de 15-35 µ ; « Très Fins » pour des grains de 5-15 µ et « Ultra Fin » pour des grains <5 µ . Sur les photos cristallographiques ci-dessus, vous pouvez apprécier l’acier 440C comparé à l’acier fritté CPM-S30V. Les grains moyens de l’acier CPM-S30V sont beaucoup plus fins, et par conséquent les tranchants obtenus avec des lames en S30V seront largement supérieurs aux tranchants obtenus avec des lames en acier 440C. Le tranchant est pour moi la qualité première d’une bonne lame .
  • Dans la colonne (1) du tableaux, vous trouverez les notes du tranchant attribuées aux divers aciers . Les bons aciers ont une note de 15 à 19/20 . Cette note est établie par étude cristallographique et par la mesure de l’arête du tranchant de la lame au microscope électronique. On voit nettement la supériorité des aciers frittés issus de la technologie des poudres dont les notes sont de 18-19/20.

  • DURETE (Hardness)
  • La dureté est la capacité d’une bonne lame à résister à la déformation sous la contrainte d’un effort et/ou d’une force appliquée. Plus l’acier est dur, plus le couteau aura tendance à garder son tranchant dans le temps. Pour mesurer la dureté de l’acier, on projette une pipette munie d’une pointe diamantée spécifique sur la lame du couteau. Puis on mesure la profondeur de l’empreinte faite par la pointe du diamant. C’est le test Rockwell (HRC). Plus l’acier est dur, plus l’empreinte de la pointe diamantée est faible. C’est une mesure fiable, reproductible, rapide et simple réalisée à l’aide des Duromètres modernes. La dureté indiquée sur le tableau ci-dessous est la dureté d’usage spécifiée par le fabricant. Plus un acier est dur , plus il aura tendance à garder sa qualité de coupe dans le temps ; Néanmoins les aciers très durs sont souvent cassants et souvent plus difficiles à affûter.
  • ESSAI de Dureté « VICKERS » et « ROCKWELL »
  • Ces deux méthodes similaires dans leur principe se basent sur des essais dite de « pénétration » . Dans ces deux cas , le test de mesure , consiste à enfoncer dans le métal ou l’alliage une pointe de diamant de base carrée ou circulaire . MESURES DE DURETE PAR PENETRATION
  • Le principe est toujours identique : un « Pénétrateur » indéformable , généralement un diamant de dimension homologuée , laisse une empreinte dans le matériau à tester . On mesure ensuite les dimensions de l’empreinte et on en déduit la dureté .

  • Sur ce test de mesure, (Voir schéma), le « Pénétrateur » consiste d’une pointe pyramidale normalisée en diamant de base carrée et d’angle au sommet entre face égal à 136° . Après enfoncement de la pointe diamantée par l’action d’une force « F » contrôlée , on constate dans la lame à tester une empreinte de forme parfaitement « Carré » . On mesure la diagonale « d » de cette empreinte à l’aide d’un appareil optique . A une force « F » constante , plus l’empreinte réalisée par la pointe diamantée est faible plus la dureté de la lame est élevée . Le degré de dureté « Vickers » (V°) est ensuite lu sur un abaque (une table).
  • V°= (f)1/d .
  • Sur ce schéma, est photographié un test « Rockwell » qui jadis était appliqué à tous les couteaux « Puma ».
  • Les mesures par la technique « VICKERS » sont fiables mais difficilement applicables aux mesures d’échantillons industriels de grande série .
  • L’avantage des essais « Rockwell » consiste à mesurer des déplacements, même faible, de « pénétrateurs » dans de l’acier . Cette mesure peut être aujourd’hui réalisée en quelques secondes par les « Duromètres » modernes .
  • En résumé il faut retenir que les essais « VICKERS » sont obtenus par lecture optique de l’empreinte laissée par le « pénétrateur », alors que les tests « Rockwell »sont obtenus par mesure de l’enfoncement du pénétrateur dans l’acier (En micron µ ) .

  • Application d’une charge initiale Fo de 98 N . Le pénétrateur s’enfonce d’une profondeur (a) ; c’est le Zéro du test.
  • 2° Temps : Application d’une force supplémentaire F1. Le pénétrateur s’enfonce alors d’une profondeur (b) .
  • 3° Temps : Relâchement de la force F1 mais maintient de la force Fo. On obtient une profondeur (c).
  • La mesure « Rockwell » correspond donc à l’indicateur d’enfoncement :
  • e = c – a
  • 1 HRC correspond à un enfoncement « e » de 0,002 mm (2µ) .- La valeur de « e » étant l’enfoncement rémanent obtenu en appliquant puis en relâchant la force F1.
  • Le pénétrateur utilisé dans le test Rockwell HRC est ici un cône de diamant de section circulaire à pointe arrondie sphérique de 0.2 mm . La Force « F » appliquée au pénétrateur est de 1471,5 Newton dans le cas de mesure de dureté pour l’acier , la fonte , le titane et l’aluminium aéronautique .
  • Il existe différents types de test « Rockwell » en fonction de l’alliage à tester ; le pénétrateur est un cône de diamant de section circulaire à pointe arrondie sphérique de 0.2 mm dans les tests « Rockwell » A – C – D (HRA-HRC-HRD) ; par contre pour les tests HRB – HRD – HRE , le pénétrateur est une bille d’acier de 1,588 mm (1/16 pouces) de diamètre . La force « F » appliquée au pénétrateur sera : 588,6 N dans le test HRA – HRF ; 981 N dans le test HRB – HRD – HRE ; 1471,5 N dans le test HRC – HRG .
  • Si les mesures de dureté par le procédé « Vickers » donnent de bons résultats , la mise en oeuvre de cette technique ne se prête guère à des mesures en grandes séries . L’avantage de la méthode « Rockwell » est que l’on mesure ici une profondeur d’empreinte et non plus la diagonale « d » de la trace laissée par le pénétrateur . Or la mesure de la profondeur de l’empreinte peut être réalisée électro-mécaniquement durant l’application de la force « F » au matériau à étudier . Les appareils d’aujourd’hui , les « Duromètres », donnent directement les valeurs HRC durant les tests .
  • Pour faire face aux situations ne se prêtant pas au test de dureté sur banc d’essai ou au sol, il a été développé une série de duromètres portables qui revêtent certains avantages pratiques. Les duromètres portables sont classifiés en fonction de leur échelle de test. Ils sont parfaitement adaptés aux tests de pièces de grande taille comme les tuyaux, les filières, les blocs moteurs, les tôles empilées ou les tubes en rayonnage.
  • A prendre en compte et ceci est très important le « jargon » technique employé . Exemple « Acier VG-10 trempé à 59 HRC » : ceci signifie que nous avons un couteau dont la lame en acier VG-10 à subit un traitement thermique (forge?) – trempe-revenu , qui a conduit à une caractéristique physique mesurée d’une dureté de 59 HRC ! Cette mesure est la conséquence du traitement thermique global . Il est très important de noter que l’indice de dureté HRC n’est pas une mesure linéaire ; par exemple un acier titrant 60 HRC est ~7 fois plus dur qu’un acier d’une dureté de 59 HRC .
  • Sur le tableau, vous avez pour chaque acier, la dureté conseillée par le fabricant , valeur pour laquelle l’acier à été produit.

TEST « CATRA« 

  • L’objectif de ce test, est de permettre, d’une manière objective, de comparer et de mesurer le tranchant d’un couteau par rapport à d’autres. Ce test permet d’étudier également la résistance à l’abrasion du tranchant du couteau au fur et à mesure de son utilisation. (Mise à jour: Février 2019)
  • La mise au point de cette machine a pour but de mesurer le tranchant et la durée de vie d’une lame selon un procédé normalisé sur le plan international. Le laboratoire indépendant anglais CATRA (Cutlery & Allied Trades Research Association), a évalué les performances de divers couteaux selon la norme de coupe internationale BS EN ISO 8442-5 .
  • Afin de mesurer la durée de vie de la coupe, le protocole d’essai consiste à positionner la lame sur un support oscillant (cycles aller/retour) sur une machine normalisée et de couper à chaque cycle une quantité de papier chargé de 5 % de quartz (très abrasif), jusqu’à ce que le couteau soit totalement émoussé. On mesure ainsi la capacité de résistance à l’usure d’une lame tout au long de ce test (“CER” Cutting Edge Retention).
  • Les tests CATRA sont des tests officiels mesurant :
  • 1) L’ICP (initial cutting performance) ou tranchant immédiat
  • 2) Le TCC (total card cut) ou longévité du tranchant après 60 cycles aller/retour
  • Beaucoup d’importantes coutelleries ont investi dans l’achat de cet appareil onéreux alors que d’autres envoient leurs couteaux directement aux laboratoires de la CATRA pour tests. L’important est de bien se rendre compte que ces tests sont normalisés, permettant ainsi des comparaisons objectives.

  • Le couteau est placé verticalement dans l’appareil, le tranchant orienté vers le haut; un paquet de papier synthétique spécialement utilisé pour ce test est alors poussé sur la lame, alors que le support oscillant se met en marche provoquant une entaille dans le papier. Plus l’entaille est profonde plus le tranchant est performant.
  • DESCRIPTION DU PAPIER A COUPER:
  • Le papier utilisé dans ce test est imprégné de 5% d’oxyde de Silicium, type quartz, substance très abrasive. – Le test final s’appelle TCC : Total Card Cut. (« Card »: Carte en Français). Donc le test consiste à couper des cartes normalisées dont les dimensions ici sont : Epaisseur: 0.31 mm – largeur: 10 mm – Longueur: 560 mm – Poids: 200 g . Pour réaliser ces tests on utilisera des « bûchettes » parallélépipédiques normalisées dont chacune est composée de multiples cartes juxtaposées et placées les une sur les autres et imprégnées d’oxyde de silicium. Le poids de ce type de « bûchette est voisine de 10 kg. Cette bûchette est alors présentée à la coupe du couteau oscillant, par une technologie électro-pneumatique robotisée permettant ainsi de reproduire parfaitement cette étape. C’est primordial si on veut pouvoir comparer le tranchant des couteaux d’une manière objective. La force appliquée lors de la descente du papier soumise à la coupe du couteau est de 50 Newton-force. L’avancement de la bûchette de papier à couper se fait électro-mécaniquement.
  • DESCRIPTION DU TEST:
  • Au départ du test, après 3 cycles aller/retour du support oscillant, est induit la valeur du test ICP (Initial Cutting Performance) représentant le tranchant initial du couteau. Cette valeur est exprimée en millimètre, ( mm) et représente la mesure de l’entaille dans le papier, c’est à dire l’épaisseur du papier coupé en millimètre après 3 cycles aller/retour.
  • Le test continue développant un total de 60 cycles, ce qui provoque une rapide usure du tranchant initial. A chaque cycle la profondeur de la nouvelle entaille est mesurée électro-mécaniquement permettant ainsi d’obtenir une courbe d’usure. Après cette étape des « 60 cycles » on obtient une valeur finale : TCC (Total Card Cut) quelque fois appelé CER(Cutting edge retention). Ces mesures ICP et TCC sont automatiquement obtenues au moyen d’un programme informatique adapté. A la fin du test on obtient :
  • 1) Une valeur ICP représentant le tranchant initial du couteau. Cette valeur est indiquée en mm (Papier coupé après 3 cycles)
  • 2) Une valeur TCC représentant l’usure relative de la lame. En effet, plus la lame garde son tranchant au fur et à mesure du test, plus cette lame coupera un nombre important de papier. Cette valeur représente le total des entailles au fur et à mesure de l’évolution des cycles exprimé en mm. Cette valeur TCC représente donc la quantité de papier coupé après 60 cycles aller/retour exprimé en mm.
  • 3) Une courbe représentant la coupe de papier à chaque cycle « aller/retour »du support oscillant. Cette courbe est le reflet de l’usure de la lame au fur et à mesure de l’évaluation du test. Supposons une lame où l’usure serait nul, on obtiendrait une coupe égale à la fin du test qu’au début du test. La courbe serait plate. Inversement une usure rapide produira une courbe très inclinée.
VIDEO D’UN TEST CATRA
  • Le tableau ci-dessous a été publié par la société BÖHLER, concernant des lames réalisées avec ses propres aciers et de dimensions identiques. Les mesures de la dureté HRC publiées ici ont été réalisées à l’aide d’un duromètre étalonné.  Les tests TCC ont étés réalisés dans les laboratoires anglais de la CATRA . On doit noter que tous les aciers utilisés ici ont une dureté voisine (61 HRC) sauf le 440C et le Bohler N360. Les lames les plus performantes proviennent tous de lames en aciers frittés obtenus par la technologie des poudres: M390 – ELMAX – AISI M4 .
  • Pour sa part Crucible Metalurgie a publié des résultats concernant les aciers de coutellerie produits par sa technologie. Ce sont les aciers 440C,  154CM , CPM S30V CPM-S35VN et CPM-S90V. Ils fabriquent beaucoup d’autres aciers martensitiques mais pour fabrication d’outils. Ils ont réalisé des lames identiques à base de ces aciers et les ont soumis aux tests CATRA. Ils ont alors normalisé les notes TCC obtenues à la note de l’acier 440C soit 100,
  • Résultats: 440C: TCC=100 – 154 CM: TCC=120  – CPM S30V: TCC=149 – CPM-S35VN: TCC=138 – CPM S90V: TCC=235.
  • Les résultats publiés par ces deux fabricants d’acier « High-tech », démontrent la supériorité des aciers frittés (Technologie des poudres) même dans le cas d’acier de dureté similaire. En effet, l’indice TCC obtenu par les lames en acier fritté signale une meilleure tenue de leurs tranchants dans le temps.

  • Les aciéries utilisent beaucoup les tests CATRA. Pour elles c’est vitale; En effet il faut sans cesse améliorer la qualité des aciers existants et créer de nouveaux aciers toujours plus performants. Les résultats des tests publiés par BÖHLER et CRUCIBLE METALURGIE démontrent leurs intérêts pour ces mesures. Je pense qu’elles réalisent des tests comparatifs avec la concurrence mais ces résultats ne sont jamais publiés.
  • Beaucoup de grandes coutelleries ont acheté une machine CATRA pour leurs tests, en interne. En effet il ne faut pas oublier qu’un couteau est avant tout un outil destiné à couper. Le résultat final, à système d’affûtage égal, dépends :
  • 1) De l’acier utilisé, de son traitement thermique et de sa dureté (HRC).
  • 2) De la forme du couteau, en particulier du type d’émouture choisi. Il va de soit que le TCC d’un couteau de cuisine de faible épaisseur ne pourra pas être comparé au TCC d’un couteau de chasse massif. Enfin l’angle final du V du tranchant est très important.
  • L’utilisation des mesures CATRA permettra au fabriquant, d’analyser et de trouver scientifiquement et objectivement la meilleure solution possible afin de réaliser un couteau parfait. En effet, une fois la décision prise d’un type d’acier pour fabriquer un couteau les tests CATRA permettront d’optimiser la forme, le profil et l’émouture du couteau.
  • NOTA: J’ai fait quelques recherches afin d’obtenir le maximum d’informations sur les tests TCC obtenus sur des lames SPYDERCO et BENCHMADE. Effectivement vous trouverez quantité de valeurs contradictoires et improbables ! Et je ne parlerais pas des informations folkloriques que l’on trouve fréquemment sur les divers forums ; Une valeur TCC n’est valable que si on vous signale le protocole d’affûtage adopté avant tests, ou que l’on vous garantisse lors d’une étude comparative, que toutes les lames ont subi le même traitement. Les mesures brutes « ICP » et « TCC » seules ne présentent aucun intérêt. Les résultats des tests CATRA permettent de comparer objectivement 2 couteaux de tailles similaires, d’épaisseur et d’émouture voisines et ayant subi un protocole d’affûtage identique. Les coutelleries industrielles sérieuses fabriques des « lames d’essais » dans l’acier à étudier et une lame identique en acier 440C – 59-60 HRC pour comparaison. Le test est alors normalisé à la valeur 440C = 100. Sans normalisation le test n’a aucun sens.
  • Böhler a également réalisé des tests sur d’autres aciers comme l’ATS-34, CM-154, CPM-S30V, qui furent publiés.
  • De son coté « Crucible Metalurgie Inc » publie régulièrement leurs résultats des tests CATRA toujours normalisés pour la valeur de la même lame en 440C =100 TCC. Les résultats publiés par ces deux entreprises sont voisins et fiables . Tous résultats TCC brut n’ont aucun intérêt sans études comparatives de divers lames de dimensions identiques !
  • A continuation vous trouverez les valeurs « TTC CATRA » normalisées pour un TTC=100 pour l’acier 440C trempé à 59-60 HRC. Ces résultats proviennent de publications en provenance de BÖHLER et CRUCIBLE (Dans un but non commercial).
  • Aciers Frittés (Technologie des poudres)
  • CPM-S90V – 62 HRC – 235 TCC
  • M390 – 61-62 HRC – 179 TCC
  • ELMAX – 62 HRC – 174 TCC
  • M4 – 61 HRC – 168 TCC
  • CPM-S30V – 61 HRC – 149 TCC
  • VANADIS 4 – 61 HRC – 132 TTC
  • CPM-S35VN – 60 HRC – 132 TTC
  • Aciers conventionnels
  • D2 – 61 HRC – 124 TCC
  • ATS-34 – 61 HRC – 123 TTC
  • N690 – 61 HRC – 118 TCC
  • N360 – 59 HRC – 118 TCC
  • CM-154 – 59 HRC – 118 TCC
  • 440C – 59 HRC – 100 tcc
  • Mr ITOU est un des meilleurs artisans couteliers nippons. Il fabrique des lames utilisant l’acier fritté R2 (technologie des poudres). Ces lames exceptionnelles sont affûtées automatiquement au moyen d’une meule en pierre « whetstone céramique » tournant à très basse vitesse (16 tours/min); on évite ainsi tout échauffement de la lame. Les couteaux signés ITOU sont vendus avec un tranchant parfait, difficilement améliorable. Par contre, cet artisan soumet à l’affûtage, seulement quelques couteaux par jour, ce qui n’est pas toujours possible pour les grandes marques semi-industrielles.
  • On voit très bien une corrélation entre les résultats des tests CATRA et la dureté mesurée HRC. L’analyse fine de ces 2 résultats nous permet d’établir une note de « CONSERVATION du TRANCHANT ». Note sur 20 (3°colonne)

Test de Résilience « CHARPY » (Toughness).

  • La résilience est la capacité d’une bonne lame à résister au choc sec, conduisant à la rupture, à l’ébréchure et à l’écaillage. L’écaillage (chipping) est un phénomène particulièrement néfaste, souvent difficile à déceler, qui se traduit par de petites ébréchures qui apparaissent durant l’affûtage.
  • L’essai de flexion par choc sur éprouvette entaillée « Charpy » a pour but de mesurer la résistance d’un matériau à la rupture. Cet essai est destiné à mesurer l’énergie nécessaire pour rompre en une seule fois, une éprouvette normalisée préalablement entaillée. On utilise un mouton-pendule muni à son extrémité d’un couteau qui permet de développer une énergie donnée au moment du choc. L’énergie absorbée est obtenue en comparant la différence d’énergie potentielle entre le départ du pendule et la fin de l’essai. La machine est munie d’index permettant de connaître la hauteur du pendule au départ (H) ainsi que la position la plus haute que le pendule atteindra après la rupture de l’éprouvette (h). On voit que plus l’énergie absorbée par la rupture de l’éprouvette sera élevée, plus la hauteur du pendule après rupture (h) sera faible. (Voir schéma)
  • 1) Position du mouton pendule au départ de l’essai.
  • 2) Position du mouton en absence d’éprouvette.
  • 3) Position du mouton après rupture de l’éprouvette.
  • L’énergie absorbée par la rupture de l’éprouvette en joules sera : K = m.g.(H-h) où m=masse du mouton-pendule en Kg, g=accélération terrestre, H=hauteur du mouton-pendule à sa position de départ et h=position la plus haute du pendule après la rupture de l’éprouvette. L’Eprouvette normalisée (Normes ASTM E23) mesure 55 x 10 x 10 mm. Au milieu de la longueur une entaille en V de 2 mm de profondeur est réalisé.

  • IMPORTANCE DE LA NOTE DE RESILIENCE.
  • Tous les fabricants d’aciers ainsi que l’industrie coutelière , désirent produire des lames possédant le meilleur tranchant possible associé à une dureté élevée. Or plus un acier est dur plus il est cassant ! Il est donc impératif d’étudier l’évolution de la note de résilience KV en fonction de la dureté HRC de cet acier. Prenons par exemple un acier très utilisé l’acier VG-10.
  • L’aciérie TAKEFU a développé les divers aciers VG: VG-1, 2, 5, 7, 8 et 10. Je lis ici et là que l’acier VG-10 est le meilleur ! Faux ! Ils sont tous excellents mais d’applications différentes . Ainsi le VG-1 est bien meilleur que le VG-10 pour la fabrication de lame de couteaux simples. En effet le VG-1 peut être trempé à 60 HRC en présentant une excellente note de résilience alors que le VG-10 trempé au delà de 59 – 60 HRC est cassant. Ainsi SAKAI fabrique des lames en acier VG-1 qu’il trempe à 60 HRC mais aussi des couteaux en VG-10 laminé 33 couches qu’il trempe à 61-62 HRC. L’avantage du VG-10 est qu’il est facilement soudable avec tous aciers doux faiblement carburés ainsi qu’au Nickel.
  • Prenons le cas de l’excellente coutellerie nippone MCUSTA qui utilise l’acier VG-10 pour réaliser les lames de leurs modèles de couteaux. Ainsi en lames simples le VG-10 est trempé à 59 HRC mais en lames multicouches le VG-10 utilisé comme noyau (core) est trempé à 61 HRC entre 32 couches d’acier inox/Nickel. SAKAI utilise le VG-10 dans divers couteaux de baroudeur tel le modèle « SAKURA » dont l’épaisse lame est en VG-10 Sanso 3 couches (San Mai) trempé à 61-62 HRC !
  • L’aciérie doit remettre au coutelier les résultats de résilience KV des lames à divers niveaux de dureté HRC. Le coutelier doit, pour sa part, respecter strictement la dureté finale de la lame en jouant sur la technique de trempe ainsi que sur la phase de revenu. Enfin la résilience dépend également de l’épaisseur de la lame et aussi du type d’émouture adoptée.
Test de résilience « CHARPY »
  • L’essai de résistance au choc Izod est réalisé à l’aide d’une éprouvette usinée en V d’une taille de 75mm (au lieu de 55 mm pour l’éprouvette Charpy) et l’entaille en V est pratiquée à 28 mm de l’une des extrémités. L’autre extrémité est encastrée verticalement jusqu’au niveau de l’entaille (d’où la désignation de cantilever-beam). Un couteau horizontal (contrairement au couteau vertical de Charpy) de choc spécial vient frapper la face entaillée à l’extrémité libre. Le test IZOD est très utilisé outre atlantique.
  • Dans les deux cas le but est de mesurer l’énergie nécessaire à la rupture d’éprouvettes normalisées. Plus cette énergie de rupture (en joules) sera élevée plus la note de résilience sera bonne. Les résultats obtenus par ces 2 méthodes sur les mêmes échantillons sont voisins.

  • La difficulté de tous fabricants de couteaux est de concilier une dureté de lame élevée alliée à une résilience correcte. La note de Résilience est primordiale dans l’évaluation d’une bonne lame. En ce qui concerne l’acier CPM-S110V, acier fritté de 3°génération, et vu la teneur de C: 2.8 % il devrait pouvoir être trempé à 64 HRC. Or CPM préconise une dureté maximum de 61 HRC afin de garder une résilience correcte. CPM préconise également l’usage de lames multicouches Damas ou Senso avec l’acier CPM-S110V et surtout ne pas tremper cet acier à plus de 61 HRC.
  • NOTE DE RESILIENCE : Vous trouverez les notes de résilience /20 pour chaque acier dans la 4°colonne de notre tableau. Les notes attribuées furent obtenues à partir d’échantillons dont la dureté HRC est celle préconisée par le fabricant (Colonne 1 du tableau)

Inoxydabilité (Corrosion Resistance)

  • Les aciers appelés « Inox » possèdent généralement une concentration de chrome (Cr) supérieure à 16% . Néanmoins d’autres éléments tels que le nickel (Ni) , le molybdène (Mo) et le vanadium (V) possèdent également comme le chrome un caractère anti-oxydant . C’est ainsi que l’ATS-34 possédant 13.75% de Cr + 3.55% de Mo est considéré Inox . L’acier CPM-S30V : Cr: 14% – Mo 2% – V: 4% est un bon inox . Les aciers 440 ont tous plus de 16 % de Cr et sont de bons inox largement utilisé dans la fabrication de couteaux de pêche et de plein air . Les aciers Cowry-X et ZDP-189 ont 20% de Cr mais aussi 3.0% de C . Or plus la concentration de carbone augmente moins l’acier est résistant à l’oxydation; Le Cowry-X et le ZDP-189 résiste parfaitement à l’humidité et à l’eau douce mais on doit éviter toute utilisation marine. Tous ces aciers dit « Inox » sont résistants à l’humidité mais pas à l’eau de mer ni au « salin » des brumes de nos côtes . En utilisation marine on doit rincer le couteau à l’eau douce et si possible sécher et huiler les lames . L’acier D2 ne possédant seulement que 12% de chrome, ne doit pas être utilisé en utilisation marine . Loin de l’eau de mer le D2 , est un excellent acier ! En général , à partir de 12% de Cr , l’acier est appelé semi-inox . Il ne se pique plus en profondeur comme les aciers « au carbone » . Par contre ils jaunissent et doivent être nettoyés fréquemment . Seul l’acier H1 résiste parfaitement à l’eau de mer ; cet acier austénitique de très faible concentration de Carbone mais possédant 16% de Cr , 8% de Ni et 1% de Mo soit un total de 25% d’éléments anti-oxydants est à l’abris de toute oxydation marine . L’acier H1, de grains très fins, permet d’obtenir des tranchants rivalisant avec les aciers populaires tels que les aciers 12C27 , 440A et B .
  • Vous trouverez dans la 5°colonne de notre tableau les notes d’inoxydabilités de chaque acier. Note sur 20. Cette note est importante surtout lors d’applications marines.

Affûtage (Ease of sharpening)

  • L’affûtage est un acte essentiel dans le maintien et le soin à apporter à un bon couteau . J’ai longtemps pensé que la difficulté de l’affûtage dépendait seulement de la dureté de la lame ! L’expérience m’a montré que cela n’était pas le cas (Voir « Affûtage des couteaux ») . Dans les notes attribuées aux aciers , l’affûtage fut réalisé à l’aide de pierres à eaux japonaises de grains #1000/3000 préconisées. Les notes furent attribuées en prenant en comptes le temps passé nécessaire afin d’obtenir le tranchant d’origine . Les plus difficiles à affûter furent le D2 ainsi que les aciers frittés . Les aciers 19C27 , ATS-34 , MBS-26 , AUS-8 et 10 , VG-10 , H1 furent eux faciles à affûter.
  • Vous trouverez dans la 6°colonne de notre tableau les notes attribuées sur la facilité d’affûtage pour retrouver le tranchant d’origine. Cette note est sur 10.

Résistance à l’usure (Wear resistance)

  • Lors que vous achetez un couteau type professionnel ou un couteau de chasse, couteau d’usage intensif, il est impératif de vérifier que mécaniquement votre achat fut pertinent. Les fabricants sérieux de couteaux haut de gamme publient les tests mécaniques régulièrement. Toutes les mesures de cette catégorie font appelles aux tests mécaniques classiques de résistances des métaux : Tests de torsion avant rupture , tests d’élongation avant rupture et divers tests de déformation . Dans la moyenne de ces tests l’acier D2 sort comme la référence . Les notes que vous trouverez dans cette colonne proviennent des divers publications des fabricants des aciers. Ces notes sont sur 10. Certains m’ont critiqué en disant que mes informations relatives aux aciers Cowry-X et CPM-S30V sont sous-évaluées . A vérifier !

NOTE TOTALE sur 100 :

  • NOTE TOTALE : Vous trouverez dans la dernière colonne de notre tableau la note totale obtenue par addition des différentes notes du tableau. Cette note est sur 100 et correspond généralement à un classement impartial des meilleurs aciers modernes . Néanmoins , vous pouvez obtenir des notes personnalisées en fonctions de vos habitudes et de vos besoins . Par exemple le D2 est un bon acier , à utiliser loin de la mer . Par contre il est souvent utilisé comme âme centrale entre deux couches d’acier austénitique inox . Dans ce cas vous pouvez éliminer la mauvaise note d’inoxydabilité .
  • Une remarque très importante est de souligner que ce tableau représente un potentiel de qualité que l’on peut obtenir avec divers nuances d’acier. Ainsi G. SAKAI de part sa technologie travaille très bien l’ATS-34 qu’il trempe à l’azote liquide. Cette entreprise trempe l’acier 440C à 61 HRC (Trempe cryogénique) . La technologie pour travailler un type d’acier est aussi importante que le propre potentiel de ce matériau.

Les Principaux Aciers Alliés utilisés en Coutellerie.

  • L’article « Classification des aciers » publié sur cette page a pour but de vous aider dans le choix d’une lame en fonction de son utilisation. Cette classification se base sur les qualités intra-secs et le potentiel des principaux aciers modernes utilisés en coutellerie . Dans cet article , seuls les aciers « alliés » furent traités (Semi-inox et inox) . Le « tableau de classification » publié permet, en un simple coup d’oeil, de juger un acier susceptible de vous intéresser . On voit nettement la supériorité des aciers frittés obtenus par la technologie des poudres.
    – Par contre, on doit se rendre compte que le prix de fabrication d’une lame varie d’un rapport de 1 à 200 ! Le coût des lames influe largement sur le choix d’un type d’acier, et par conséquent de son succès commercial. Dans cet article vous trouverez la description des aciers alliés les plus populaires utilisés en coutellerie.
  • Acier 420 : Acier Inox développé en 1945, de tranchant médiocre, aujourd’hui à éviter, mais toujours largement utilisé car très bon marché ! On trouve de nombreux couteaux fermants « Outdoor » à moins de 13 €. Note globale : 67/100
  • Acier 12C27 : Acier Sandvick (Suéde) moyen de gamme, très populaire, à prix modéré. Utilisé par un grand nombre de couteliers européens. On trouve beaucoup de couteaux traditionnels à partir de 30 €. C’est avec les aciers 440 et 8Cr13MoV l’un des aciers le plus populaire en coutellerie. Note globale : 70/100
  • Acier 8Cr13MoV : Acier économique chinois (Ahonest), qui est aujourd’hui l’acier martensitique le plus utilisé au monde en coutellerie. Bon tranchant. C’est un acier d’une excellente relation qualité/prix, très utilisé par Byrd et Spyderco … dans leurs modèles d’entré de gamme. Il faut noter que « Ahonest » exporte cet acier dans le monde entier. Prix des couteaux à partir de 40 €. Note globale : 72/100
  • Acier 420 HC : Acier traditionnel américain très utilisé par Buck, Schrade, Camilus … qui correspond à une amélioration de l’acier 420. Buck trempe cet acier à 57 HRC. Cet acier 420 HC fut à l’origine du vif succès du modèle Buck-110, le couteau de chasse le plus vendu au monde en 50 ans ! Vous avez de nombreux modèles Buck à partir de 48 € en acier 420 HC. Note globale : 70/100
  • Acier D2 : Acier Semi-Inox fabriqué en Europe, aux USA, en Chine, et au Japon. Très bon acier mais loin de l’eau de mer ! Très dur à usiner, de dureté 61-62 HRC mais d’affûtage délicat. Utilisé dans la fabrication de couteaux « Outdoor » par beaucoup de couteliers japonais et chinois. Excellent tranchant et très résistant à l’usure et aux chocs. Les lames en D2 doivent être huilé mensuellement. Malgré un prix de fabrication élevé, cet acier est largement utilisé par des artisans sérieux dans la réalisation de couteaux de qualité. On trouve des couteaux artisanaux de qualité à partir de 100 € . Note globale : 69/100 , malgré de mauvaises notes d’affûtage et d’inoxydabilité.
  • Les Aciers 440 : L’acier 440(A) fut très utilisé à partir de 1960 comme l’acier Inox par définition. Par contre il n’est plus aujourd’hui utilisé car déplacé par les aciers 440(B), 58 HRC, et surtout l’acier 440 C. Ce dernier peut subir une trempe cryogénique et possède une dureté de 60 HRC. En 2002 les Japonais développèrent l’acier Acuto-440 dernière amélioration de l’acier 440 C. Cet acier de grains très fins fabriqué par « Aichi », est très utilisé par les couteliers chinois et japonais, mais aussi par CRKT, Kizer… dans la fabrication de couteaux de pêche et de sport. On trouve d’excellents modèles « Outdoor », dont les lames sont fabriquée avec cet acier, à partir de 58 €. Note globale : 75/100
  • Acier N680 : Acier récent produit par « Böhler » comme alternative aux aciers 440 en applications nautiques. Avec seulement 0.54% de C mais 17.3% de Cr, cet acier est un bon Inox même vis a vis de l’eau de mer. Sa note d’Inoxydabilité est excellente seulement dépassée que par les aciers 420J2 et H1. Cet acier fut développer pour rivaliser avec l’acier H1, et est utilisé par Spyderco et Benchmade dans certains modèles « Outdoor ». Une concentration de 0.2% d’azote a été ajouté jouant le rôle de carbone. De grains fins, cet acier possède un tranchant correcte. On trouve des modèles Benchmade et Spyderco d’intérêt entre 100 et 150 €. Cet acier ne s’imposa pas face à l’acier 440C et à l’acier Acuto-440 car trop onéreux pour des qualités voisines. Note globale : 72/100
  • Les Aciers VG-1, 2, 5, 10 . Ce sont des aciers voisins fabriqués par les aciéries « TAKEFU ». Les aciers VG1-2 et 5 sont généralement utilisés en l’état et trempés à 60 HRC. Ils sont peu cassants. Le VG-10 en lames simples est généralement trempé à 59 HRC, au-delà il devient cassant ! L’intérêt du VG-10 réside à la facilité de cet acier à être soudé à d’autres aciers. Ainsi le VG-10 est utilisé comme noyau dans la fabrication de lame Damas Ni-Inox 64 couches, mais utilisé également en acier Sanso du type 420J2/VG-10/420J2. Citons comme exemples le succès mondial des couteaux de poche MCUSTA, des couteaux de cuisine SAKAI, SHUN … qui utilisent des aciers Damas dont le noyau est en VG-10 trempé à 60-61 HRC. Citons également les fameux couteaux de baroudeur fabriqués par SAKAI et HATTORI en acier SANSO ou SAN MAI. Malgré des prix de lames élevés, ces aciers sont très utilisés par la coutellerie de qualité. Note Globale : VG-1 à 10 : 72/100 – VG-10 SANSO : 75/100
  • Les Aciers Aus-8 et Aus-10 : La composition chimique de ces 2 aciers produits par « Aichi Steel »est similaire sauf pour la concentration de Carbone. L’acier Aus-8 contient 0.8% de C et est trempé à 59 HRC alors que l’Aus-10 avec 1.05% de C est généralement trempé à 60 HRC. Il faut remarquer que les aciers Aus-10 et VG-10 sont très proches en caractéristiques. Il faut noter que la résilience de l’AUS-10 est supérieure à celle du VG-10 . Pour cette raison HATTORI utilisa l’AUS-8 pour la fabrication de son plus grand modèle : Le « Big BOWIE » dont l’épaisseur de lame est de 6.8 mm ! Note Globale : Aus-8 : 72/100 – Aus-10 : 74/100
  • Acier H1 : Dernièrement les aciéries MYODO ont développées l’unique acier de coutellerie résistant complètement à l’oxydation marine, l’acier H1. Cet acier obtenu par précipitation austénitique n’est ni forgé ni trempé. La dureté de l’acier H1 est obtenue par un traitement structurel de durcissement par écrouissage à froid. (Age Hardening). De grains très fin, son tranchant est performant mais de faible durée. Par contre Il est très facile à affûter. Mais sa grande qualité réside qu’on peut le laisser à bord du bateau des années durant, il ne rouillera jamais ! On trouve des couteaux en acier H1 à partir de 97 €. Note globale : 73/100
  • Acier ATS-34 : Cet acier japonais fut développé dans les années 80 par Hitachi steel . Il a connu immédiatement un vif succès dû au remarquable tranchant de ses lames. Il fut très utilisé par I.HATTORI et G.SAKAI pour la réalisation de couteaux de qualité qui furent commercialisés sous divers marques tels que SOG, Benchmade, Al Mar … L’acier ATS-34 est encore très utilisé aujourd’hui dans la production de lames de qualité, moins onéreuses que les lames en acier fritté issu de la technologie des poudres. Note globale : 76/100
  • En résumé : L’acier 420 est l’inox le plus utilisé car le moins cher de tous les aciers Inox. Suivent en popularité les aciers 12C27 et 8Cr13MoV possédants une bonne relation qualité/prix. Les aciers 440 sont toujours largement utilisés dans la fabrication de couteaux de sport, de pêche et de plein air. L’acier H1 est le seul acier 100% résistant à l’oxydation marine ; L’acier N680 initialement développé pour rivaliser à l’acier H1, n’a pas pu s’imposer face aux aciers 440C et Acuto de caractéristiques voisines, mais moins onéreux ! Les aciers VG-1 à 10, Aus-8 et 10, et ATS-34 sont très utilisés dans la fabrication de lames performantes quoique onéreuses. Enfin le D2 est toujours largement utilisé par certains artisans, pour la haute qualité du tranchant obtenu avec ses lames.

LES PRINCIPAUX ACIERS FRITTES

  • Cet article « Classification des aciers » publié sur cette page a pour but de vous aider dans le choix d’une lame en fonction de son utilisation. Le « tableau de classification » publié permet, en un simple coup d’oeil, de juger un acier susceptible de vous intéresser . On voit nettement la supériorité des aciers frittés obtenus par la technologie des poudres.
    – Par contre, on doit se rendre compte que le prix de fabrication d’une lame varie d’un rapport de 1 à 200 ! Le coût des lames influe largement sur le choix d’un type d’acier, et par conséquent de son succès commercial. A continuation , vous trouverez la description des principaux aciers frittés les plus utilisés en coutellerie.

  • SGPG-II (Super Gold Powder steel II) ou R2 – Kobe Steel KOBELCO (Japon)
    – Conservation du tranchant : 18/20 – Dureté d’usage : 64 HRC – Test CATRA normalisé : 182
    – Cet acier n’est jamais utilisé seul ! Mais comme noyau, soit en laminé, soit Damas, soit Senso « 420J2/R2/420J2 ».
    – C’est aujourd’hui l’acier fritté le plus vendu du monde, car très utilisé dans l’élaboration de couteaux de cuisine très haut de gamme ! Pour moi c’est l’un des meilleurs aciers de coutellerie ! Tranchant exceptionnel et DURABLE, excellente résilience, bonne résistance à l’oxydation et affûtage aisé; Acier fritté utilisé pour l’élaboration de couteaux de cuisine, de chasse et de combat (SWAT knives). Utilisé par des industriels comme SHUN groupe KAI, des artisans comme GOTOU (Couteaux de cuisine), ITOU (couteaux de chasse Custom), KIKU couteaux de défense et de combat … Malgré des prix de couteau en acier R2 élevés, il est très apprécié comme couteau de cuisine dans la restauration de luxe chinoise. Il commence également à être utilisé par MCUSTA et MOKI dans leurs dernières réalisations de couteaux pliants. Il faut, en effet , compter entre 200 et 300 € le couteau selon la taille.
  • CPM-S30V (Crucible – USA)
    – Acier fritté créé en 2001 – Conservation du tranchant : 15/20 – Dureté d’usage : 62 HRC – Test CATRA normalisé : 149 TCC
    – Le plus vieux des aciers frittés US. Bon tranchant et prix aujourd’hui raisonnable. Allie un excellent tranchant, une bonne résilience et une bonne résistance à l’oxydation. Très utilisé pour la fabrication de lames de couteaux « Outdoor » : Buck, Spyderco, Benchmade, Kershaw, Enzo … C’est aujourd’hui le moins onéreux des aciers frittés US.
  • CPM-S35VN (Crucible – USA)
    – Acier fritté de 2° génération créé par l’étroite coopération de Mr C.Reeve et de Crucible Corporation. Cet acier, voisin de l’excellent CPM-S30V, possède une structure aux grains plus fins que son homologue. Il est aussi performant mais de dureté plus faible de 59-60 HRC, ce qui le rend plus facile à travailler en « stock removal », découpe au laser et aussi plus facile à affûter.
    – Conservation du tranchant: 15/20 – Dureté d’usage : 59-60 HRC – Test CATRA normalisé : 138 TCC
    – Très bon acier, facile à usiner, à affûter et de relation qualité/prix intéressant. Cet acier est utilisé aujourd’hui, par toutes les coutelleries « haut de gamme ».
  • ELMAX – UDDEHOLM -BÖHLER (Autriche)
    – Conservation du tranchant : 17/20 Dureté d’usage 61-62 HRC – Test CATRA normalisé : 174
    Excellent acier de 3°génération d’un tranchant remarquable et durable, et d’affûtage aisée. Très bonne résilience et bonne résistance à l’oxydation. De plus cet acier possède une relation qualité/prix performante. Rivalise favorablement aux aciers CPM-S30V, S35VN et S60V ainsi que les aciers « CARPENTER ». Utilisé par de nombreuses coutelleries telles que : Zéro tolérance, MicroTech, Fox, Spyderco, LionSteel, Enzo et de nombreuses coutelleries chinoises « Haut de gamme ». Cet acier à l’heure actuelle est en train de gagner une large part du marché mondiale du couteau fermant. On trouve aujourd’hui des couteaux « outdoor » de qualité à partir de 68 € !
  • MicroClean M390 – BÖLHER (Autriche)
    – Conservation du tranchant : 18/20 – Dureté d’usage : 61-62 HRC – Test
    CATRA normalisé : 179
    – Excellent acier d’un tranchant remarquable et durable. Excellente résistance à la corrosion et affûtage assez aisé. Utilisé par Kershaw, Viper, Benchmade, Lionsteel, Reeve, et beaucoup de marques chinoises produisant des couteaux « haut de gamme ». Pour certains ingénieurs chinois en métallurgie, le meilleur acier de coutellerie est à l’heure actuelle le M-390 !
  • CPM S90V – CRUCIBLE Industries (USA)
    – Conservation du tranchant : 18/20 – Dureté d’usage : 61 HRC – Test CATRA normalisé : 235
    Excellent acier en ce qui concerne le tranchant et la conservation de ce tranchant à l’usage. Résilience moyenne, bonne résistance à l’oxydation mais affûtage délicat. Cet acier sur le papier est l’un des aciers frittés le plus performant. Remarquable test CATRA ! Mais hélas pour CPM les casses constatées sur de nombreuses lames en CPM-110V, acier voisins, ont affecté le futur prometteur de cet acier. Utilisé par Spyderco et Benchmade dans quelques modèles.
  • RWL-34 (Damasteel – SUEDE)
    – Composition : C: 1.05% – Cr: 14.00% – Mo: 4.00% – V: 0.20% – Mn: 0.50% – Si: 0.50% . Version fritté de l’excellent ATS-34 !
    – Conservation du tranchant : 15/20 – Dureté d’usage: 61 HRC – Test CATRA normalisé : 142 TTC
    Un très bon acier, un peu cher à l’état brut, mais très populaire associé avec l’acier PMC-27 de la même marque, créant ainsi l‘acier Damas DS93X, acier d’une rare beauté et qui est, lui, mondialement très utilisé ! Cet acier DS93X a été popularisé par de nombreuses coutelleries européennes (Fox, Lionsteel, Mikov, Enzo…) américaines (Spyderco, Benchmade, Kershaw …) mais aussi par de nombreuses coutelleries chinoises !
  • CPM-20CV (Latrobe DuraTech)
    – Composition : C: 1.90% – Cr: 20.0% – Mo: 1.00% – W: 0.60% – V: 4.00% – Mn: 0.30% – Si: 0.30%
    – Conservation du tranchant : 18/20 – Dureté d’usage : 59-60 HRC. Test CATRA normalisé : 180 TCC
    – Résilience: 14/20
    – Résistance à l’oxydation : 17/20
    – Facilité d’affûtage : 8/20
    – Excellent acier d’un tranchant remarquable et durable. Excellente résistance à la corrosion mais affûtage délicat. Cet acier peut-être trempé à 61-62 HRC mais avec perte de qualité en résilience et en résistance à la corrosion sans amélioration des tests CATRA. La Formation de Carbures de Vanadium d’une extrême dureté explique une bonne résistance mécanique de cet acier. Cet acier est utilisé entre autres par Zéro Tolérance, Benchmade , Cold Steel …
  • CTS-204P (CARPENTER USA)
    – Composition : C: 1.90% – Cr: 20.0% – Mo: 1.00% – W: 0.65% – V: 4.00% – Mn: 0.35% – Si: 0.60%
    – Conservation du tranchant : 17/20 – Dureté d’usage : 59-60 HRC
    – Résilience : 14/20
    – Résistance à l’oxydation : 17/20
    – Facilité d’affûtage : 9/20
    – Cet excellent acier peut-être trempé à 61 HRC mais au détriment de la résilience et de la résistance à l’oxydation. Utilisé par Spyderco, Cold Steel, Böker …
  • CTS-XHP (CARPENTER USA)
    – Composition : C:1.60% – Cr: 16.0% – Mo: 0.80% – V: 0.45% – Ni: 0.35% – Mn: 0.50% -Si: 0.40%
    – Conservation du tranchant: 16/20 – Dureté d’usage : 61 HRC Excellent acier de grains très fins et donc de tranchant performant.
    – Résilience remarquable : 14/20
    – Résistance à l’oxydation : 16/20
    – Facilité d’affûtage: 13/20
    – Cet acier remarquable peut être trempé jusqu’à 63 HRC afin d’augmenter les performances mécaniques, mais au détriment de la résilience des lames. Utilisé entre autre par Spyderco, Cold Steel et Böker
  • ZDP-189 – HITACHI (Japon)
    – Conservation du tranchant : 18/20 Dureté d’usage : 65-67 HRC
    – Résilience : 16/20 (lame réputée incassable)
    – Résistance à l’oxydation : 12/20
    – Facilité d’affûtage : 6/20
    – Un super-acier d’usage délicat et d’affûtage difficile. Utilisé par SAKAI, Spyderco, Rockstead, Zéro-Tolérance, CH, Al Mar, Kitano…Cet acier exceptionnel allie deux qualités souvent contradictoires : Dureté très élevée associée à une une bonne résilience. Il est hélas difficile d’obtenir des infos sur les tests CATRA avec cet acier. On trouve au Japon des couteaux de cuisine en pur ZDP-189 mono-couche, de faible épaisseur mais titrant 66 HRC au duromètre. Ils ne cassent jamais mais sont hélas très onéreux

  • L’ ACIER KD-30 utilisé par le Maître Ichiro Hattori.
  • La base des lames en acier KD-30 fabriquées par Hattori est l’acier fritté COWRY-X produit par « DAIDO STEEL Company ».
    – Cowry-X : Cr: 20.0% – C: 3.0 % – Mo: 1.0% – V: 0.30%
    – Afin d’obtenir les meilleures lames possibles avec cette nouvelle technologie Hattori réalisa une série d’expérience en variant l’épaisseur du noyau en Cowry-X, la température de revenue ainsi que les divers possibilités d’ajout de diverses couches externes dans le but d’augmenter la résilience et la résistance mécanique des lames. Son choix s’est rapidement orienté vers un « Acier Damas », car cela peut favoriser la création artistique tout en permettant une trempe à une dureté très élevée; Après un nombre d’essais infructueux, variant épaisseurs de Cowry-X, nombre de couches d’acier et de Nickel, température de revenu, il fût démontré que le protocole « KD30 » s’est avéré le meilleur standard possible dans l’élaboration de lame de couteau en utilisant du Cowry-X.
    Ichiro Hattori n’est non seulement un artisan coutelier hors-paire mais aussi le « Patron » et propriétaire des entreprises « Hattori » et « Masahiro ». Comme tel, il possède et a accès à toutes les dernières technologies permettant de fabriquer les meilleures lames du monde ! Appareillage de trempe cryogénique (Azote liquide pulsé) contrôlé par ordinateur , duromètre, appareils de « test CATRA », et appareil de Gammagraphie industrielle permettant de vérifier l’homogénéité des lames obtenues.
  • Voici en quelques lignes le protocole « KD30 » mis au point par Hattori pour la fabrication de ses fameuses lames en Cowry-X !
  • Il négocie à « DAIDO STEEL » des « plats » ou biseaux en Cowry-X de 1 à 2 m de long, 3 à 5 cm de largeur, de 1.2 à 3.0 mm d’épaisseur en fonction du type de modèle de couteaux à fabriquer. Chaque plat ou biseau doit permettre de produire un lot de 5 à 10 couteaux. De part et d’autre de ce noyau en Cowry-X brut il ajoute 30 couches de fines lamelles de Nickel alternées avec 30 couches d’acier inox 420J1. Ces plats ou biseaux sont alors forgés à haute température . On obtient ainsi des ébauches « protocole KD30 » composées d’un noyau en Cowry-X en sandwich entre 30 couches de Nickel, de 30 couches d’acier 420J1 X 2 soit un total de 121 couches. D’où le nom de KD30 . (2 fois 30 couches de Ni et 2 fois 30 couches de 420J1) . L’épaisseur optimum du Cowry-X est de 25 – 26% de l’épaisseur totale de la lame. Les lames seront ensuite obtenues par laminage et découpage des biseaux. Puis les lames seront ensuite trempées (trempe cryogénique) et subiront une étape de revenue.
  • Mesure de dureté: Cette mesure est fréquemment réalisée sur une lame « échantillon ». Toutes les lames signées Hattori (By Ichiro) ont une dureté mesurée entre 66 et 68 HRC. Malgré cette dureté très élevée les lames KD30 ne sont pas cassantes. Ceci est dû à la formule développée par Hattori où le noyau en Cowry-X possède une épaisseur relativement faible. (Seulement 25%) .
  • Les lames sont alors vérifiés par gammagraphie industrielle pour vérifier l’absence de toute imperfection. (Paille, Faille et mauvaise homogénéité). Toutes ces étapes complexes dans la fabrication des lames KD30-COWRY-X rendent ces couteaux signés Hattori de remarquables chef-d’oeuvres. Tous ces couteaux d’exception signés « BY ICHIRO » sont totalement réalisés par le Maître lui-même. Ils sont beaux et performants mais hélas onéreux.

  • L’acier CPM-S110V est l’acier fritté le plus carburé produit par CRUCIBLE CORP. (Technologie des poudres).
  • COMPOSITION : C: 2.80 % – Cr: 15.25 % – Mo: 2.25 % – V: 9.0 % – Co: 2.50% – Nb: 3.00% (Niobium).
  • La forte concentration de Cr + Mo favorise le caractère inoxydable de cet acier ; la forte concentration de Co + V accroît la dureté ainsi que la résistance au chocs. Le Niobium (Nb) est une terre rare qui forme avec le carbone des carbures de Niobium qui sont d’une extrême dureté et également très fin. Ceci améliore le tranchant des lames ainsi que la dureté de celles-ci. Cet acier peut être trempé à 64 HRC. Certains modèles de Spyderco furent commercialisés outre-atlantique en 2015-2016 et remportèrent un vif succès ! Tranchant exceptionnel ! Revers de la médaille : Beaucoup d’amateurs de couteaux signalent de réelles difficultés dans l’affûtage et l’affilage des lames en CPM-S110V. Affaire à suivre.
  • Voici l’article que j’écrivais en 2017.
  • Le pire était pour venir car il y eut beaucoup de casse de lame SPYDERCO en acier CPM-S110V qui obligea Crucible à retirer cet acier durant plus d’un an de leur catalogue. Cet acier est aujourd’hui réservé comme noyau de lame et trempé à 61 HRC. J’ai voulu mettre côte à côte les recherches sur le développement du protocole KD30 – Cowry-X réalisé par HATTORI-DAIDO Steel en 2001/2002 et la mise sur le marché d’un acier « révolutionnaire » ??? par Crucible-Spyderco. J’ai vraiment été déçu par CRUCIBLE Inc, 1°fabricant US d’acier de coutellerie, pour mettre sur le marché un acier dont la résilience ne fut pas étudiée correctement. Cet acier fut classé par les critiques outre-atlantique comme le meilleur acier mondial surpassant ZDP-189, COWRY-X et autres R2.

CHAPITRE 3 – Affûtage & Entretien.

  • Les PIERRES JAPONAISES :
  • Les pierres Japonaises à aiguiser s’utilisent à l’eau. Elles minimisent l’échauffement du métal lors de l’abrasion, à l’inverse des pierres à huile européennes, l’échauffement du métal nuisant aux qualités de l’acier avec le temps. L’huile n’élimine pas la température aussi rapidement que l’eau. Les molécules d’acier sont très sensibles à la température, et un échauffement de la lame, même minime peut entraîner une détérioration de celle-ci.
  • De nos jours, 95% des pierres japonaises destinées à la coutellerie sont 100% artificielles. Elles sont principalement composées de carbonate de silice ou d’oxyde d’aluminium, ce qui assure un grain régulier et stable. Certains fabricants ajoutent différentes couleurs; ce sont des ajouts de pigments, afin de différencier la finesse, mais il n’y a pas de normes établies. Les pierres Japonaises sont largement utilisées pour affûter les couteaux de cuisine.
  • Coticule belge:
  • Le coticule est une pierre à aiguiser naturelle, de couleur jaune et de structure granulaire fine. Dans la pierre il y a des millions de petits « grenats ». Au moins 40% des grenats ont un diamètre de 5 à 15 microns. Les grenats sont quasi aussi dur que le diamant. Ils sont fixés dans une matrice de mica et de quartz. Les granules fines se détachent de la matrice pendant la procédure d’affilage et forme en combinaison avec l’eau une sorte de pâte fine. La dureté des grenats apporte une friction rapide et leurs formes rondes garantit un polissage impeccable des outils de coupe.
  • Le coticule est utilisable pour toutes sortes d’aciers répandus, comme l’acier conventionnel, lames en aciers frittés, acier HSS jusqu’à une dureté Rockwell C de 61 HRC . Il est conseillé d’utiliser de l’eau avec le coticule, le coticule n’étant pas poreux. L’huile sert à des pierres poreuses type « Arkansas ».
  • Pierres à aiguiser « Arkansas » (Novaculite).
  • La pierre à aiguiser « Arkansas » est classé numéro un par quelques artisans, les sportifs et les amateurs de couteaux. Ces pierres sont adaptés pour aiguiser les couteaux de petites tailles et les outils tranchants. La pierre à aiguiser d’Arkansas est très utilisée dans le monde de la coutellerie. Elle est extraite à partir des formations géologiques de novaculite. La novaculite est composé de quartz micro-cristallin dont la structure cristalline unique donne à cette pierre une capacité supérieure. Certaines personnes préconisent l’usage de l’eau avec cette pierre. D’autres préfèrent utiliser de l’huile (Souvent vendu avec la pierre).
AFFÛTER à l’aide de PIERRES JAPONAISES
  • Comment aiguiser ?
  • La manip est la même quelque soit la pierre: il faut TOUJOURS aller VERS le tranchant, comme pour couper une fine tranche de pierre. La position de la pierre par rapport à la lame dépend de votre goût, essayez plusieurs solutions. Personnellement j’aime bien fixer la pierre sur la table ou l’établi, à l’aide d’un serre joint, ou simplement posée sur un papier essuie-tout mouillé, (pour ne pas qu’elle glisse).Il vous suffit dans ce cas de donner le bon angle (15 à 20°) puis avec tout le corps, de pousser pointe en avant, en « coupant » une tranche de pierre. Quelques passes dans un sens, puis à peu près le même nombre de l’autre coté du tranchant, pour un travail symétrique.
  • Pour les couteaux de poche vous pouvez aussi tenir la pierre dans une main, le couteau dans l’autre, et de même « couper » une fine tranche de pierre; dans ce cas le couteau glissera plutôt du manche vers la pointe. C’est une méthode pratique lorsqu’on a pas la place de poser la pierre, mais l’angle du tranchant est plus difficile à maintenir.
  • Pour des couteaux à lame fixe type couteau de cuisine ou de chasse l’utilisation de guide d’angle est conseillé.
  • Et les outils spéciaux ?
  • Pour ma part, mais c’est personnel, je dirais: C’est NUL !!!
  • Les outils, genre deux molettes en acier ou tungstène, arrachent des copeaux à la lame: voyez le résultat et ce qui reste d’une lame après quelques passages, pour un tranchant qui ne sera pas durable de toute façon… sacrilège !
  • Le fusil de boucher: bien pour un boucher qui utilise des couteaux à aciers tendres … le tranchant obtenu sera comme une très fine denture (prenez une loupe pour constater), bien pour de la viande mais peu durable et d’un angle approximatif.
  • Une exception : Les set, ou la pierre se déplace plutôt que le couteau, genre Lansky Sharpener ou Gatco: le couteau est tenu dans une pince métallique, avec un système permettant de garder l’angle. Le résultat est correct, mais c’est long à mettre en oeuvre et compliqué. A mon avis il vaut mieux apprendre à garder un angle à la main, le coup de patte vient plus vite que vous ne le pensez, et vous pourrez ensuite aiguiser a peut près n’importe quoi avec… n’importe quoi de plus dur…
  • LE KIT « Triangle SPYDERCO ».

  • En rapport qualité/prix/polyvalence/facilité d’utilisation/efficacité, c’est la référence des systèmes d’affûtage.
  • A priori le prix peut sembler élever MAIS :
  • efficacité garantie même pour un manchot
  • affûte tous les profils de lame : droit, chisel, en V, récurvé, tanto, serrated…
  • aucun risque de rayer une lame de « valeur »
  • rapidité et facilité de mise en oeuvre
  • Bref… l’essayer c’est l’adopter
  • Le Tri-Angle Sharpmaker, Inclus quatre pierres en céramique de forme triangulaire, deux fines et deux médiums qui se glissent à des emplacements précis thermoformés dans une base dure en polymer. Angle de 40° pour l’affûtage, 30° pour le biseau au dos et 12.5° pour les ciseaux affûtés. La base se retourne et deux pierres s’y adaptent pour fournir un appui d’affûtage. Inclut deux tiges en laiton pour protéger les mains de l’utilisateur. Tous les outils se rangent dans la base, et le couvercle se plie pour former une seule unité. Inclut le CD de formation.
KIT D’AFFÛTAGE SPYDERCO « TRIANGLE »
  • KIT LANSKY

  • Kit Lansky standard: Ensemble complet pour permettre un excellent affûtage professionnel de vos couteaux et lames de chasse. Les guides permettent de garder un angle constant, garant d’un affûtage régulier et efficace. Trois limes de duretés différentes, les pinces, les guides, l’huile sont également inclus dans le coffret.
  • Comme les professionnels, vous respecterez, grâce à la tige guide, l’angle d’affûtage choisi. Seul le fil est rectifié, la lame reste intacte, pas de marques ou de griffures. Les différentes pierres livrées autorisent tous les choix d’aiguisage pour une finition parfaite.
  • Pour réparer un couteau détérioré, une pierre diamantée peut être nécessaire.
  • Ce système peut tout faire avec patience. Néanmoins la mise en oeuvre de ce système est fastidieuse. Par contre les résultats sont sans appels ! A utiliser comme moyens de réparations de couteaux de valeurs, sans aucune réserve !
PRESENTATION DU KIT LANSKY
  • Nous commercialisons :
  • Pierre Japonaise double grains 400/1000 + socle.
  • Ensemble de 2 Pierres Japonaises 1000/3000 (4 faces) + socle.
  • Guide d’angle « KAI » pour affûtage sur Pierre Japonaise.
  • Kit « Triangle Spyderco »
  • Kit « Lansky » 3 pierres.
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