一, Les causes et les types de défauts d'empilement
L'essence des défauts laminés est la liaison métallurgique incomplète de l'acier pendant le processus de forgeage et de pliage, et les types courants comprennent :
Superposition : des espaces capillaires apparaissent entre les couches, se produisant souvent dans la partie la plus profonde de la lame et exposés lors de la coupe. Lin Ruiya, maître ABS MS, a souligné que le délaminage est causé par le fait que la billette n'atteint pas la température de soudage appropriée avant le forgeage, ce qui entraîne une force de liaison intercouche insuffisante.
Jonction froide : Le joint entre deux types d'acier n'est pas entièrement soudé, formant des lignes noires ou argentées, qui peuvent se transformer en fissures après un décapage profond. Bill Burke a souligné que le collage à froid est souvent dû à un temps d'isolation insuffisant de la billette dans la flamme ou à la solidification du cordon de soudure pendant le fonctionnement.
Inclusion de scories : pendant le processus de soudage, un flux résiduel ou un matériau d'apport est mélangé, formant une zone grise nuageuse. Steve Schwarzer a mentionné que même si l'inclusion de scories n'est pas courante, elle peut réduire considérablement la force de liaison entre les couches.
Ligne d'ombre : La trace de fusion du module de soudure en mosaïque Damas. Si le nombre de couches est petit, cela peut faire partie du motif attendu, mais si le nombre de couches est trop grand, cela peut facilement provoquer une concentration de contraintes.
2, méthodes de détection visuelle des problèmes d'empilement
1. Outils d'observation de base et environnement
Outils : Loupe (recommandée 10x ou plus), lampe de poche puissante, tableau de fond blanc.
Environnement : lumière naturelle ou source de lumière LED blanc froid pour éviter que la lumière chaude n'interfère avec le jugement des couleurs.
Normes de fonctionnement : Avant tout essai, l'accord du coutelier doit être obtenu afin d'éviter l'oxydation ou les rayures provoquées par contact direct.
2. Zones et fonctionnalités de détection clés
Le tiers avant de la lame : une zone d'utilisation à haute fréquence-où les superpositions ou les nœuds froids sont facilement exposés. Les motifs normaux doivent présenter des ondulations naturelles et douces. S'il y a des discontinuités, des distorsions ou des mutations de couleur (telles que des points noirs incrustés dans des substrats argentés), il peut s'agir d'un défaut.
L'assemblage entre deux types d'acier : dans les zones à forte incidence de collage à froid, il est nécessaire de se concentrer sur l'inspection de la section de transition entre la lame et le dos du couteau. Le joint qualifié doit présenter un motif de dégradé uniforme. S'il y a des bandes de couleur linéaires ou des dépressions locales, il faut faire attention aux soudures faibles.
Zone de décapage profonde : un temps de décapage prolongé peut masquer des défauts superficiels, mais une corrosion excessive peut exposer des problèmes profonds. Si des trous ou des fissures en forme de nid d'abeille s'étendent à l'intérieur de la lame après un lavage à l'acide, cela indique qu'il existe de graves défauts dans le stratifié.
3. Techniques de détection dynamique
Méthode d'observation de l'inclinaison : inclinez la lame à un angle de 45 degrés et utilisez la différence de réflexion de la lumière pour détecter les petites bosses et dépressions. Les défauts en couches présenteront des anomalies de réflexion à des angles spécifiques, similaires à l'effet de « film d'huile flottant ».
Méthode de retour tactile : portez des gants en coton et caressez doucement la lame. Les couches qualifiées doivent être lisses au toucher. Si vous ressentez une sensation granuleuse ou une résistance locale accrue, cela peut être dû à des inclusions de scories ou à des zones non fondues. Mais il faut éviter de toucher directement avec les mains pour éviter que la sueur n’accélère l’oxydation.
3, technologie de détection avancée
1. Analyse de la microstructure
Microscope métallographique : en coupant la section transversale-de la lame, observez la structure des grains de l'acier. Un empilement qualifié doit présenter une distribution en couches uniforme, avec des grains fins et une direction constante ; S'il y a des espaces entre les couches ou des grains grossiers, cela indique qu'il y a des défauts dans le processus de forgeage.
Microscope électronique à balayage (MEB) : capable de détecter la diffusion des éléments intercalaires. La distribution des éléments de carbone dans les stratifiés qualifiés doit présenter une transition graduelle. S'il y a une limite claire, cela indique une liaison métallurgique insuffisante.
2. Technologie de contrôle non destructif
Tests par ultrasons : utilisation d'ondes sonores à haute-fréquence pour détecter les espaces intercouches, adaptés aux tests par lots. Cependant, il convient de noter que les ultrasons ont une faible sensibilité aux défauts peu profonds (tels que le délaminage inférieur à 0,1 mm) et que d'autres méthodes doivent être combinées pour la vérification.
Spectromètre à fluorescence X-(XRF) : déterminez le rapport de mélange de l'acier en analysant la composition élémentaire. Si la teneur en éléments dans une certaine zone s'écarte de la teneur globale de plus de 5 %, il peut s'agir d'une anomalie de soudage locale.
4, Prévention et réparation des problèmes d'empilage
1. Stratégie d'optimisation des processus
Contrôle de la température : avant le forgeage, la billette doit être chauffée à la température critique (généralement entre 1 200 et 1 300 degrés) et maintenue pendant un temps suffisant pour assurer une austénitisation complète de l'acier. Lin Ruiya suggère d'utiliser un thermomètre infrarouge pour surveiller la température en temps réel afin d'éviter les échecs de soudage causés par les différences de température.
Rythme de forgeage : en adoptant une méthode de forgeage progressive de « léger lourd léger », l'étape initiale utilise un marteau léger pour éliminer les contraintes, l'étape intermédiaire utilise un marteau lourd pour favoriser la liaison métallurgique et l'étape finale utilise un marteau léger pour affiner la granulométrie. Bill Burke a souligné que la billette doit être tournée de 90 degrés après chaque pliage pour éviter la concentration des contraintes entre les couches.
Processus de lavage à l'acide : en adoptant une méthode de lavage à l'acide par étapes, retirez d'abord la couche d'oxyde de surface avec de l'acide chlorhydrique dilué (5 % à 10 %), puis exposez le motif avec de l'acide phosphorique (15 % à 20 %). Le temps de décapage doit être ajusté en fonction de l'épaisseur de l'acier, généralement 1 à 2 minutes par millimètre d'épaisseur.
2. Méthodes de réparation des défauts
Reforgeage local : pour une stratification superficielle ou un collage à froid, la zone défectueuse peut être chauffée au rouge à l'aide d'un pistolet de soudage à gaz, puis légèrement tapotée avec un petit marteau pour la fusionner. Après réparation, il doit être à nouveau décapé et poli selon le motif d'origine.
Soudage au laser : pour les inclusions ou fissures profondes de laitier, le soudage au laser peut être utilisé pour remplir l'acier du même matériau, et un traitement de trempe est nécessaire après le soudage pour éliminer les contraintes internes. Mais cette méthode nécessite un équipement professionnel et peut altérer le motif original.
Décoration incrustée d'or : pour les défauts mineurs qui n'affectent pas les performances mécaniques, l'artisanat japonais traditionnel peut être utilisé pour intégrer du fil d'or dans le défaut afin de former un motif décoratif, qui non seulement recouvre le défaut mais améliore également la valeur artistique.
5, Conseils d'achat aux consommateurs
Choisissez un coutelier réputé : donnez la priorité à l'achat d'ouvrages certifiés par l'ABS (American Forging Knife Maker Association) ou par les membres du Knife Maker Hall of Fame, qui ont des normes de savoir-faire plus strictes et des taux de défauts plus faibles.
Demande de rapport d'essai : les couteliers réguliers doivent fournir des rapports d'essais métallographiques ou des -certificats d'essais non destructifs. S’ils refusent de les fournir, ils doivent acheter avec prudence.
Processus d'inspection sur place : lors d'un achat dans une exposition ou un studio de couteaux, les étapes suivantes peuvent être suivies :
Observez le joint entre le tiers avant de la lame et l'acier avec une loupe ;
Inclinez la lame pour vérifier toute réflexion anormale ;
Caressez doucement la lame pour sentir sa douceur ;
Exigez que l'artisan couturier fasse la démonstration de tests de coupe (tels que la découpe du papier et du bois), et les outils de coupe stratifiés qualifiés ne doivent avoir aucun bord cassé ou recourbé.
