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Outils en Acier Inoxydable Contre Acier au Carbone

par Marty Weiser
Traduit de l'Anglais par Jean-Christophe Godart

Introduction

Beaucoup de débutants, et aussi d'amateurs de bonsaï expérimentés, sont souvent confrontés au dilemme d'avoir à choisir entre des outils en acier au carbone (noir) ou les outils habituellement plus chers en acier inoxydable brillant.

J'ai toujours maintenu qu'il est préférable et plus économique d'acheter des outils de meilleure qualité en acier au carbone que des outils en acier inoxydable à prix égal ou plus chers. Mais le débat restera toujours ouvert.

Marty Weiser, un métallurgiste et amateur de bonsaï, nous donne la discussion suivante sur les différences entre l'acier au carbone et l'acier inoxydable afin de vous aider à vous faire votre propre opinion.

Qu'est ce que l'Acier Inoxydable?

Généralement l'acier inoxydable (inox) est fabriqué en ajoutant au moins 10% de chrome (Cr) au fer. L'inox forme ensuite un oxyde en surface basé sur le sesquioxyde de chrome qui s'attache à l'inox et empêche une corrosion plus poussée. Cela fixe le matériau dans la phase ferrite qui est un cube au corps centré et est modérément résistant et pas très ductile.

Du nickel (Ni) est souvent ajouté à l'inox pour changer la structure en la phase austénite beaucoup plus ductile et pour augmenter la résistance à l'oxydation aux hautes températures. Une des qualité d'acier les plus courantes contient 18% Cr et 8% Ni et est utilisée dans tous les domaines, des tuyaux industriels aux cuillères et fourchettes. Aux USA il est connu sous le type 303 ou 304 SS. En Europe, on indique généralement les proportions de Cr et de Ni. Par exemple Inox 18/8.

Le Rôle du Carbone dans l'Acier

Du carbone est souvent ajouté à l'acier pour augmenter sa dureté. Ajouter aussi peu que 0.5% de carbone peut faire une grande différence dans la dureté de l'acier. Mais, la plus forte dureté a aussi son désavantage - il est beaucoup moins ductile. Un contrôle précis du traitement à chaud permet de contrôler l'équilibre entre dureté et ductilité - mais si vous faites une erreur vous pouvez obtenir une lame qui ne reste pas aiguisée ou une qui se brise si vous la laisser tomber. Les outils japonais de très haute qualité en acier sont souvent laminés avec une pièce en acier très ductile pauvre en carbone sur une fine couche d'acier riche en carbone peu ductile pour avoir une lame avec un tranchant dur et un corps raisonnablement ductile.

Des fontes contenant de 2 à 5% de carbone sont généralement trop cassants pour faire de bons outils tranchants. Mais, ils font de merveilleux outils mécaniques puisqu'ils sont extrêmement stables en dimension.

Problèmes avec le Carbone dans l'Acier Inoxydable

Bon, nous discutions de l'inox. Si vous regardez la définition de l'acier vous trouverez quelque chose du genre "un alliage de fer contenant plus de 0.1% de carbone". Si vous regardez la composition de la plupart des inox vous verrez que la proportion de carbone est limitée à moins de 0.1%. Donc, l'inox n'est pas techniquement de l'acier. Pourquoi la proportion de carbone de l'inox est limitée? Si vous ratez le traitement thermique, le carbone aura tendance à se combiner avec le Cr pour former du carbure de chrome qui a la formule Cr₂₃C₆. Ce composant apparaît le long des limites de grain (non défini ici) et dérobe les régions le long des limites de grain de Cr. Mais, le Cr a été ajouté à l'alliage pour le rendre résistant à la corrosion donc si vous le retirez, l'inox n'est plus inoxydable. C'est pourquoi le taux de carbone de l'inox est limité.

Donc l'inox ne contient pas beaucoup de carbone pour s'assurer qu'il restera inoxydable. Quel en est le résultat? Le carbone est responsable de la dureté de l'acier afin qu'il garde un tranchant réellement très bon. Donc l'inox n'est pas très dur et produit d'infects outils tranchants. Bon pas vraiment. Les métallurgistes on trouvé qu'un métal qui était à la fois inoxydable tout en gardant un tranchant décent serait utile, donc ils ont mis au point quelques inox qui gardent un tranchant honnête. Aux USA ce sont les séries 400 SS. La clé est dans le contrôle précis de la composition et du traitement thermique. Vous pouvez créer un métal qui est un bon compromis entre la résistance à la corrosion et la dureté. Mais, si vous faites une erreur dans l'un des deux, vous obtenez un matériau qui est trop dur (cassant) ou trop doux (ne reste pas aiguisé). Généralement des outils bon marché en inox comme les couteaux sont plutôt trop doux alors que des outils de haute qualité ont généralement la dureté voulue ou sont légèrement trop durs.

En Conclusion

En résumé, l'inox est mal nommé (ce n'est ni un acier, ni complètement inoxydable). De bons outils inox à bonsaï sont chers parce qu'ils sont difficiles à fabriquer. Je suggère que des outils de bonne qualité en acier au carbone resteront mieux aiguisés et dureront aussi longtemps si pas plus que des outils en inox beaucoup plus chers.

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