Aciers des couteaux à lame fixe

Après avoir dressé un bilan des aciers les plus utilisés pour la fabrication des lames de couteaux pliants, voici maintenant les aciers des couteaux à lame fixe. On répertorie plus d’une centaine d’aciers de coutellerie mais certains ont des propriétés mieux adaptées en fonction des types de couteaux. Dans le domaine des couteaux à lame fixe comme les couteaux de camps couteau de bushcraft ou conçus pour la survie, une vingtaine d’aciers sont répandus et nous allons voir quelles en sont les principales caractéristiques. Mais avant toute chose un peu d’histoire, de géologie et de chimie pour mieux comprendre les origines de l’acier. La maîtrise de la métallurgie a eu un grand impact sur le développement des civilisations. Elle a permis le passage de la très longue période de l’âge de pierre depuis 3,3 millions d’années

à l’âge du bronze environ 3000 ans avant JC et à celle de l’âge du fer en moyenne 1000 ans avant JC. Cela a permis à nos ancêtres de créer des outils, des armes, des couteaux. Les premiers aciers on vraisemblablement été créés en chine à partir de 1000 ans avant JC dès lors l’humanité a commencé à effectuer des progrès spectaculaires. Le plus saisissant étant la période de la révolution industrielle à partir de 1760 où tout s’est accéléré dans de multiples domaines scientifiques. Il est important de connaître le processus qui permet d’obtenir de l’acier, un alliage composé essentiellement de fer. Ce fer fait partie des 92 éléments qui forment notre planète/ Il y a deux familles de ces éléments : les métaux et les non métaux. L’élément le plus abondant est l’oxygène avec près de 47% de la croûte terrestre. Le deuxième élément est le silicium 28%, suivi de l’aluminium 8,1 % et le fer 5 %. L’écorce terrestre est composée à 90% par ces seuls éléments. En l’état actuel de nos connaissances le fer est le sixième élément le plus présent dans l’univers. Le fer est vraisemblablement l’élément le plus abondant sur Terre en terme de masse avec 35 % du poids de notre planète. Il est essentiellement présent dans le noyau de la Terre mais aussi dans la croûte terrestre. Mais ce fer est un élément qui n’est pas présent sous forme pure. Il est associé à des atomes d’oxygène. On a donc affaire à du minerai de fer appelé oxyde de fer. Ce minerai est présent dans de la roche et il comporte entre 40 et 60% de fer, le reste étant donc de l’oxygène qui provoque l’oxydation. La présence d’oxygène donne au minerai sa couleur cuivrée, couleurs de rouille. Il va donc falloir épurer le minerai en le débarrassant des atomes d’oxygène.

L’acier est constitué de fer et de 0 15% à 2 % de carbone selon les différentes formules. L’élément carbone non métallique est assez fascinant.

Présent dans la croûte terrestre sous forme de grafite ou de diamant, dans le calcaire ainsi que le gaz carbonique, il permet aussi la création de nombreux composés organiques. Ca fait partie de ces éléments clés qu’on retrouve dans de multiples molécules permettant la formation de diverses matières. On trouve donc du carbone dans le bois, les fleurs, les alliages de métaux, des protéines… Notre corps est composé de 65% d’oxygène et de 18 5% de carbone. Ce carbone est un élément fondamental du vivant mais aussi pour obtenir de l’acier. Il assure le durcissement de l’alliage et la résistance à l’usure. J’ai réalisé cette petite animation qui explique comment est obtenu l’acier à partir de l’oxydé de fer. Pour éliminer les atomes d’oxygène du minerai, on ajoute des atomes de carbone sous forme de coke qui est un dérivé de la houille. Sous l’effet de la chaleur, les particules de coke brûlent et les atomes de carbone vont fixer les atomes d’oxygène qui sont alors évacués sous forme de gaz, du monoxyde de carbone. Le fer va lui se charger en carbone et

donner de la fonte brute qui contient environ 4% de carbone, ce qui est trop car l’alliage obtenu est cassant. Pour extraire ce carbone en excès on injecte cette fois de l’oxygène. Les atomes de carbone vont s’y associer et s’évacuer à leur tour sous forme de monoxyde de carbone. Mais on obtient alors un acier très pauvre en carbone au mieux 0,6%. Il faudra donc pour obtenir le type d’acier souhaité rajouter un peu de carbone mais aussi d’autres éléments comme du chrome par exemple pour obtenir de acier inoxydable. On peut également ajouter des atomes de vanadium, de molybdène, de cobalt selon la qualité de l’acier que l’on veut obtenir. Nous allons maintenant voir quels ont été les principaux aciers développés pour la coutellerie et la fabrication de couteaux à lame fixe. Au cours de la vidéo vous verrez apparaître différents modèles de couteaux de multiples marques qui utilisent certains de ses aciers. Comme pour la vidéo de présentation des principaux aciers composant les couteaux pliants, je suis allé sur le site du magasin Knives and Tools pour obtenir des données afin d’établir quelques statistiques et déterminer quelles sont les aciers les plus utilisés. Les calculs portent donc sur 84 aciers pour 1663 modèle de couteaux de 64 marques. Parmi les couteaux à lame fixe il y a majoritairement des aciers dit carbone, c’est-à-dire sujets à l’oxydation.

Le reste étant des aciers inoxydables. Parmi les aciers les plus utilisés on peut donc citer par ordre décroissant de nombre de couteaux commercialisés : l’acier 1095, le CPM3V, le Sandvik

12C27, le CPMS35VN, le Böhler M390, le D2 l’A2… Mais plutôt que de prendre en compte ce nombre brut de couteaux je pense qu’il est plus pertinent de pondérer les résultats en tenant compte du nombre de marques qui utilisent un type d’acier. On obtient ainsi un changement de ce classement un peu plus représentatif. L’acier 1095 est toujours en tête mais c’est ensuite le D2 qui se révèle être aussi un acier très utilisé. Puis vient le populaire Sandvik 12C27 suivi de l’excellent acier haut de gamme CPMS35VN.

On trouve ensuite le CPM3V un des aciers carbone les plus résistants aux chocs suivi du M390, acier très haut de gamme. Le 440C, le N690, le 1075, le 14C28N, le 420HC l’A2, le 8Cr13MoV, l’Elmax, le 7Cr17MoV, le 154CM, le Sleipner, le 9Cr18MoV, le VG10, le CPM154 et il y a

encore bien d’autres aciers. J’ai regroupé les principaux aciers selon leurs similitudes. A gauche on trouve des aciers carbone sensibles à la corrosion et sur la droite des aciers inoxydables. Plus les aciers sont situés en hauteur plus ils font partie des alliages haut de gamme car leurs propriétés et qualité sont améliorées par l’adjonction d’éléments assez coûteux ainsi que par un processus de fabrication plus complexe comme la métallurgie des poudres qui permet d’obtenir des alliages plus homogènes. Rappelons qu’un acier est donc constitué essentiellement de fer auquel on a ajouté un pourcentage de carbone inférieur à 2%. Quand le taux de carbone est inférieur à 1% et que la teneur en chrome et d’au moins 13% on obtient un acier inoxydable. Le molybdène peut aussi améliorer la résistance à la corrosion. Le cobalt et le tungstène accroissent la dureté de l’alliage et donc la conservation du tranchant.

Le vanadium rend l’acier plus résistant aux ébréchures provoquées par les chocs. Voici les principaux éléments qui permettent d’influer sur les propriétés d’un acier. Tout dépendra de la quantité incorporée et du bon respect des durées et températures pour la formation au plutôt la structuration de l’alliage avec ces divers éléments. Certains éléments ont donc une grande influence sur les propriétés de l’acier. C’est par exemple le cas du vanadium et du molybdène dont la présence accroît la résistance aux ébréchures d’un acier, donc sa robustesse. Ce sont des éléments intéressants à incorporer à l’alliage quand le taux de carbone approche ou dépasse les 1% puisque plus le taux de carbone est élevé plus l’acier est dure mais devient sensible à la casse.

Certaines propriétés sont difficiles à évaluer de manière objective comme la conservation du tranchant. La robustesse également est un compromis entre résistance aux chocs pouvant occasionner des ébréchures et la dureté de l’acier. Un acier très dur est plus sensible à casse qu’un acier plus élastique mais sa dureté lui permet de conserver son tranchant et de ne pas se déformer pour cause de malléabilité. Les propriétés sont donc souvent antagonistes c’est pourquoi il n’existe pas d’acier qui excelle dans tous les critères. Il faut aussi savoir que le traitement thermique de l’acier a une importance considérable. Ses différents éléments s’associent correctement et confèrent la structure et les propriétés attendues de l’acier que si l’alliage se forme à bonne température et refroidi suffisamment rapidement.

La structure de l’acier est donc modifiable par des traitements thermiques dont la trempe. La trempe est une opération qui consiste à chauffer l’acier pour que ses composés forment une solution, une sorte de mélange qu’il faut ensuite refroidir suffisamment vite pour figer les éléments formant une structure qui contribuent à l’amélioration des propriétés de l’acier, notamment sa dureté.

A la lecture de la composition chimique d’un acier on peut déjà se faire une idée de ses propriétés. C’est un peu comme son code génétique. Il existe beaucoup d’aciers en coutellerie mais certains malgré des noms très différents sont assez semblables en composition. Voici quelques aciers

similaires. Parmi les aciers carbone on remarque que le 1095, le SK5, le 80CrV2, le O1 et le A2

sont assez comparables même si certains présentent de légères quantités d’éléments qui peuvent accroître certaines propriétés mais pas de manière très significative. Prenons par exemple la composition de 3 aciers carbone. Le 1095 est très simple en composition avec 1% de carbone et un peu de manganèse et silicium. Le 80CrV2 est presque identique avec un taux de carbone légèrement plus faible et qui présente un tout petit peu de chrome et de vanadium. Le O1 comporte la même teneur en carbone de 1% que le 1095 mais il possède un peu de chrome et de molybdène ce qui le rend très légèrement moins sensibles à la corrosion sans pour autant en faire un acier inoxydable. Si on compare maintenant les aciers D2, Sleipner et CPM3V, on peut remarquer des différences de compositions qui influent sur les propriétés. Par exemple le CPM3V possède une forte teneur en vanadium qui en fait un des aciers les plus résistants, notamment aux chocs.

Parmi ces 4 aciers inoxydables d’entrée de gamme on remarque des compositions et propriétés assez proches. Le X50CrMoV15 est une autre appellation du à 1.4116. Les Sandvik 12C27 et 14C28N sont quasiment identiques, le 420HC est légèrement moins riche en carbone.

Si on passe à des aciers un peu plus haut de gamme comme le Niolox et le 154CM, c’est leur conservation du tranchant qui est plus importante, notamment comparativement à un 14C28N par exemple. Dans les très bons acier inox on constate que le VG10 N690Co et CoS sont assez similaires.

Enfin parmi les aciers haut de gamme inox le CPMS35VN est le plus homogène et l’Elmax

et M390 sont excellents en termes de conservation du tranchant,mais de ce fait plus difficiles à aiguiser. Passons maintenant en revue les plus prisés de ces aciers. L’acier 1095 le plus utilisé notamment par la marque Esee est un acier très simple en composition. Il comporte 1% de carbone, les autres éléments entrant dans sa composition comme le manganèse étant négligeables et sans influence particulière sur ses propriétés. Le 1095 peut être considéré comme l’acier de base, acier carbone sensible à l’oxydation mais solide facile à affûter et conservant bien son tranchant.

Il forme aussi les lames de nombreux modèles Schrade, couteau d’un très bon rapport qualité prix mais aussi des couteaux de marque Ka-Bar et Ontario.

Le 80CrV2 est proche du 1095. C’est un acier qu’on retrouve chez Brisa et les populaires modèles de couteau Terävä comme le Jääkäripuukko et le Skrama. Il contient notamment 0,8 % de carbone 0,5 % de chrome et 0,2 % de vanadium. C’est un acier qui sera un tout petit peu moins sensible à l’oxydation que le 1095 et qui offrira sensiblement les mêmes propriétés. Comme pour la plupart des aciers carbone, le tranchant est vraiment remarquable.

Le A2 est un acier intéressant. Il comporte 1% de carbone comme le 1095 mais est

composé de quelques éléments comme le vanadium 0,4% et le molybdène 1% qui accroissent légèrement sa résistance aux chocs. La teneur en chrome de 5% n’est pas suffisante pour en faire un acier inoxydable mais retardera un peu l’apparition de la rouille si l’on n’en prend pas bien soin en le séchant et en le graissant. Le CPM3V issu de la technologie des poudres est un des aciers les plus résistants à la rupture, aux chocs et ébréchures.

Sa robustesse s’explique par la forte présence de vanadium (2,75%) et un 1,3% de molybdène des éléments qui rendent l’acier plus élastique et donc moins cassant. Les 0,8% de carbone assurent une bonne conservation du tranchant.

Le CPM3V est cependant sensible la rouille comme l’acier D2. Cet acier est un des meilleurs pour la fabrication des couteaux qui vont être soumis à de fortes contraintes.

L’acier D2 est comme dans le domaine des couteaux pliants un acier très utilisé pour les couteaux à lame fixe. Son taux de carbone élevé de 1,5% le rend résistant à l’usure et il conserve bien son tranchant. Mais il est du coup plutôt sensible à la corrosion car la teneur en chrome de 12% ne suffit pas à le rendre inoxydable. Les petites proportions de vanadium et molybdène accroissent un peu sa robustesse, résistance aux chocs et rupture. Le D2 est assez difficile à affûter. C’est un acier plutôt bon marché dont les propriétés se rapprochent des aciers hauts de gammes excepté sur le plan de la résistance à la corrosion. On trouve des modèles de couteau en acier D2 chez Fox, Steel Will, Böker, Lionsteel, Real Steel Knives.

L’acier O1 est très sensible à la corrosion de par une teneur en carbone de 1% et une proportion de chrome insignifiante de 0,6%. Il comporte aussi 0,6% de tungstène une valeur presque maximale pour un acier de coutellerie, ce qui accroît sa capacité à conserver son tranchant en résistant à l’usure.

On trouve cet acier sur le petit couteau Elver de Brisa. On note d’ailleurs sur la lame du modèle présenté quelques traces d’oxydation, rouille que l’on peut facilement éliminer.

Le Sleipner est un acier assez proche du CPM3V en terme de composition et propriétés. Il est utilisé par Lionsteel notamment sur l’imposant modèle M7 et Caström pour un de ses modèles bushcraft, le Lars Fält.

Cet acier est vraiment très efficace, son tranchant est redoutable. D’ailleurs j’en profite pour dire un mot sur les couteaux présentés. Le M7 Lionsteel est un couteau très imposant qui permet de tailler des bois durs. Sa grande lame de 5,5 mm d’épaisseur procure beaucoup d’inertie et on se surprend à couper des sections de bois avec beaucoup de facilité. Le Lars Fält Casström est un excellent couteau de bushcraft à l’émouture scandinave et au style traditionnel. C’est un couteau très polyvalent qui offre une très bonne prise en main et de bonnes sensations à l’ usage.

Le CPM154 ou 154CM dont les compositions sont quasiment similaires sont de très bons aciers. Le taux de carbone de 1,05% garantit dureté et conservation du tranchant. La teneur de 14% de chrome rend cet alliage inoxydable et la forte teneur en molybdène 4% accroît l’élasticité de l’acier le rendant assez résistant aux ébréchures.

Le N690Co est un bon acier d’origine autrichienne fabriqué par Böhler. Sa teneur en carbone de 1,07 % apporte dureté et donc conservation du tranchant. Les 17% de chrome garantissent l’inoxydabilité de la lame.

La teneur de 1,1% de molybdène confère un peu d’élasticité à l’alliage et 1,5 % de cobalt permet d’augmenter la dureté et la conservation du tranchant. Il s’aiguise assez facilement. C’est l’acier le plus utilisé par la marque italienne Extrema Ratio qui conçoit des couteaux de survie très techniques. Il est presque identique à l’acier japonais VG10. Voici le modèle Ontos Extrema Ratio. Ce couteau au design très atypique demande un certain temps d’adaptation pour bien s’en servir. Mais vous serez certainement surpris de son efficacité. La marque française Wildsteer propose un modèle tactique en N690. Il s’agit du Scarabé.

Le 440C est en acier inoxydable de composition assez classique avec un taux en carbone de 1,20 % et 18 % de chrome et une petite dose de molybdène. C’est l’acier inoxydable standard, pas trop onéreux est assez bon sur tous les critères.

Le CoS est un acier japonais qu’on retrouve sur les couteaux fabriqués par la marque suédoise Fällkniven. C’est acier inoxydable est assez proche en composition des N690Co et VG10 mais il intègre en plus une forte proportion de cobalt (2,5% ) et 0,3% de tungstène, des éléments qui augmentent la résistance à l’usure, donc la conservation du tranchant. Le molybdène et le vanadium favorisent sa résistance aux chocs en accroissant un peu l’élasticité de l’alliage. C’est un bon acier inoxydable pour les lames de couteaux de survie. Le modèle présenté est Fällkniven A1Pro qui se caractérise par la présence d’une garde et surtout d’une épaisseur de lame d’émouture convexe de presque 7 mm. On est vraiment dans ce qui se fait plus large. Une lame capable de résister aux utilisations extrêmes mais qui rend le couteau moins maniable et précis pour les petits travaux de sculpture. Le Niolox est un acier inox de milieu de gamme. Il se caractérise par la présence de 0,70% de niobium, un élément qui apporte à l’alliage de la résistance à l’usure et qui augmente la solidité. Solidité également accrue grâce à la présence d’une petite proportion de vanadium et de molybdène. Le Niolox est un bon acier qui ne présente pas de points faibles.

Le modèle présenté est le Fox FX103MB, idéal pour la pratique du bushcraft. Le 12C27 est un acier bon marché à faible teneur en carbone (0,6%) et 13,5% de chrome il est donc inoxydable. La faible teneur en carbone le rend assez souple donc assez résistant à la rupture. La conservation du tranchant est correcte et il s’aiguise facilement. Le 14C28N est l’autre acier Sandvik très proche en terme de composition.

On trouve le 14C28N sur le modèle Ruike F118, un couteau typé chasse mais qui s’avère très convaincant pour un usage bushcraft. L’avantage des Sandvik est leur bon rapport qualité/prix pour des aciers inox.

Le 9Cr18MoV est un bon acier inoxydable. Bon marché, bien équilibré, sa teneur en carbone de 0,95% lui confère une assez bonne dureté et conservation du tranchant. L’adjonction de molybdène et d’un peu de vanadium favorise sa résistance aux chocs. Pas de mauvaises surprises avec cet acier et des couteaux généralement d’un bon rapport qualité/prix.

L’acier Elmax provenant de la technologie des poudres offre des propriétés très intéressantes pour la conception des couteaux de survie haut de gamme. Taux de carbone qui atteint 1,70% donc excellente conservation du tranchant, teneur en chrome de 18 % offrant une bonne résistance à la corrosion, 3% de vanadium pour lui conférer de la robustesse. Il est assez difficile à affûter mais représente un des meilleurs aciers actuels.

La marque Fällkniven est en train de renouveler sa gamme avec l’acier Elmax qui remplacera peut-être le CoS. Ce modèle F1X en Elmax est une série limitée sortie fin 2019.

La marque Brisa propose aussi son modèle Trapper en version Elmax. C’est également le cas de la marque TRC qui propose plusieurs couteaux de grande qualité en Elmax.. C’est vraiment l’acier le plus tendance pour les couteaux de survie haut de gamme.

Le M390 de Böhler est considéré comme un des meilleurs acier de coutellerie bien qu’il soit surtout utilisé pour les lames des couteaux pliants. On le trouve cependant sur de petits couteaux à lame fixe comme le magnifique M4 de chez

Lionsteel. C »est un acier inoxydable de la technologie des poudres qui conserve très bien son tranchant du fait d’un haut taux de carbone (1,90 %) et de tungstène (0,6%). Les 20% de chrome et les 1% de molybdène garantissent la résistance à la corrosion ; les 4 % de vanadium favorisent la solidité de la lame, sa résilience et capacité de supporter les contraintes. L’Elmax est assez proche en composition.

Le CPMS35VN est un excellent acier issu de la technologie des poudres. Très employé pour la fabrication des pliants hauts de gammes, il est aussi très intéressant pour la fabrication des lames de couteaux de survie. Inoxydable, s’aiguisant bien, il conserve bien son tranchant et se révèle solide. Il comporte 1,40% de carbone, 14% de chrome, 3% de vanadium et 2% de molybdène, éléments qui assurent la robustesse et l’élasticité, ainsi que 0,5% de niobium. La marque White River Knives l’utilise couramment. C’est un des meilleurs aciers de coutellerie, un des plus équilibrés au niveau de tout ce qu’on peut attendre d’un acier.

Ce tour d’horizon des principales caractéristiques des aciers de couteaux à lame fixe s’achève. Je vous remercie pour votre attention n’hésitez pas à vous abonner à la chaîne pour découvrir les futures vidéos qui seront diffusées