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La capacité élastique : le point -clé

Epave du TitanicRetour à un post plus technique.

La fragilité d’un matériau est fonction de son élasticité, capacité à retrouver sa forme après un choc ou pression. Une substance casse quand une contrainte dépasse sa capacité élastique. Une ou plusieurs fissures se propagent dans la structure du matériau suivant les zones les moins résistantes. Dans les fourneaux l’acier est chauffé créant ainsi des liaisons à l’échelle atomique qui empêchent les fissures de se propager, puis refroidi rapidement en le trempant dans un liquide froid pour cristalliser les carbures internes. De récentes études ont montré que la plongée dans un froid extrême (plusieurs minutes sous 0°C) améliorait ce processus de cristallisation. C’est ce que pratique la société Masahiro pour son acier-maison refroidi à – 70°C pendant 20 minutes. Cette opération est extrêmement délicate car les aciers rompent par grand froid. Les couteaux Masahiro  sont ensuite confiés une seconde fois au feu de Vulcain.

Digression : le naufrage du Titanic.

Il y a plusieurs théories sur le naufrage du plus grand transatlantique de l’époque dont c’était le premier voyage mais il n’y a pas que la fatalité qui en serait responsable. En effet les échantillons prélevés sur l’épave découverte en 1985 par une équipe d’investigation franco-américaine ont révélé des teneurs en soufre et en phosphore très au-dessus de celles des aciers modernes ainsi qu’un déficit de manganèse (le manganèse est un des éléments améliorant la capacité à se déformer plastiquement). Si vous nous suivez vous savez déjà que les aciers japonais sont travaillés à partir d’un fer originaire de sables ferrifères et non extrait de roches minérales comme les aciers européens, ce faisant contiennent moins d’impuretés à la base. Les aciers occidentaux contiennent jusqu’à 15 fois plus de phosphore par exemple.

Certes le Titanic a heurté un iceberg faisant 3 à 6 fois son poids, mais la situation aurait encore été sous contrôle le temps d’évacuer si l’acier n’avait pas lâché. Or le navire a sombré en moins de trois heures. La qualité seule de l’acier nord-irlandais (le paquebot fut construit à Belfast) ne saurait expliquer une telle rapidité. Un second point a été mis en relief par les chercheurs. La ligne de fracture ou température de transition fragile-ductile pour réaliser la coque du Titanic est d’environ 32°C tandis qu’elle vaut sensiblement – 27 °C pour les aciers modernes. Sachant que l’eau était à – 2°C la nuit du drame, la coque du paquebot ne pouvait tenir. Le frottement du flanc tribord immergé de la coque sur l’iceberg a produit 6 entailles, certaines pas plus épaisses qu’un doigt (en tout l’épaisseur d’à peine une porte), fissures se propageant de rivet en rivet comme on déchire une feuille de papier en suivant les pointillés. Ces rivets qui tenaient ensemble les plaques de la coque métal n’étaient pas de première qualité, loin s’en faut. Au milieu du navire ils étaient en acier, à la poupe et à la proue (là où l’iceberg a frotté) dans un fer forgé contenant 4 à 5 fois plus de scories que des rivets normaux. C’est la combinaison d’une mauvaise tôle et de rivets pas assez solides qui a mené à la catastrophe.

Le Titanic a imprégné la mémoire collective. Rapportée à notre domaine cela nous parle de qualité de l’acier de base et de processus de trempe. Et aussi, plus symboliquement, une micro-fissure doit être réparée avant qu’elle ne se propage. Un couteau qui n’a pas été correctement aiguisé c’est comme un pneu dégonflé qui n’aurait pas été rechapé, lorsqu’il aborde les conditions extrêmes, un os ou la chute, il vaut mieux qu’il soit en état pour absorber le choc. Une mince entaille non traitée peut avoir des répercussions en chaîne. Une approche différente de Masahiro a été tentée par la société Chroma. C’est le couteau Porsche Turbo qui en a bénéficié. Le couteau est dur en surface (60 °HRC) et tendre en son coeur pour une absportion des chocs maximale. Dureté et résilience. Tranchant et solidité.