Viewpoint

La trempe des aciers, points de vue techniques, historiques et scientifiques. Vingt-cinq siècles d’évolution de la trempe des aciers

Quenching of steels, technical, historical and scientific points of view. Twenty-five century evolution in steel quenching

Cercle d’Études des Métaux, École Nationale Supérieure des Mines, 42023 Saint-Étienne Cedex 2, France

^* e-mail: jealecoze@numericable.fr

Reçu : 5 Décembre 2021
Accepté : 21 Décembre 2021

Résumé

Le verbe tremper vient du latin « temperare » qui contient la notion de tempérer, modérer, très éloignée de l’action, plutôt violente, de plonger dans l’eau une pièce d’acier porté au rouge, ce qui est aujourd’hui la définition de « tremper l’acier ». Par contre, dans les siècles passés, « tremper l’acier » a eu différentes significations, allant jusqu’au processus complet de chauffage, durcissement à l’eau et revenu, avec de nombreuses variantes. L’objectif était d’obtenir un état optimisé entre la dureté et la fragilité, ce que contenait le verbe « temperare ». Ce premier article présente les différents traitements appelés « trempe », puis les anciens moyens de contrôler les températures, les bains de trempe aux compositions parfois magiques et les défauts induits par la trempe. Le dernier paragraphe déroule l’historique du vocabulaire de ces traitements depuis Homère, jusqu’à l’apparition de « temperare » dans les écrits du 12^e siècle et à la normalisation du langage à la fin du 19^e siècle. Un deuxième article analysera la lente évolution, depuis le Moyen Âge, des descriptions des mécanismes de la trempe, largement fondées sur les conceptions de la matière par Aristote, jusqu’à l’apparition des nouveaux concepts cristallographiques et atomiques de la constitution des métaux, au début du 20^e siècle, exposés dans un troisième article.

Abstract

Today, the French words “trempe de l’acier” correspond to quench hardening of steel. However, during centuries, this operation was called “tempering”, and quenching was only “immersing into water”, without implication of a result. The verb “to temper” (as tremper) is coming from the Latin “temperare”, which means “to moderate”. The histories of “tempering” and “trempe” are quite similar. The term tempering was frequently employed to include the entire process of preparing a piece of steel, including heating, hardening, and “partial annealing”, until the end of the 19th century. This softening is now called: tempering, that is finding a compromise between hardness and brittleness, which corresponds to the signification of “temperare”. This first paper exposes, the different treatments called “trempe/tempering”, then the control of temperatures, the quenching baths sometimes of magic compositions and the defects produced. The last paragraph relates the history of the technical words since Homer, through the Middle Age, and until the normalisation at the end of the 19th century. A second paper will describe the slow evolution of the explanations of steel hardening by quenching in water. They were based on the conceptions of the structure of matter inherited from Aristotle, until new crystallographic and atomic concepts appear in the first years of the 20th century, which are exposed in a third paper.