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La trempe des aciers, points de vue techniques, historiques et scientifiques. Les interpretations du durcissement par la trempe, du 12^e au 19^e siècles

Quenching of steels, technical, historical and scientific points of view. Interpretations of quench hardening from the 12th to 19th centuries

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 : 9 Février 2022

Résumé

Les premières tentatives de description des mécanismes du durcissement de l’acier pendant la trempe apparaissent au 12^e siècle. Elles utilisent des notions empruntées à Aristote sur le continu de la matière contenant des « pores ». Au début du 18^e siècle, Réaumur en a donné une définition ressemblant aux atomes de Platon. Jusqu’au début du 20^e siècle, les pores ont servi à l’entréedans lemétal, defluides subtils, phlogistique, etc., qui, piégés par la trempe, produisaient le durcissement. Le carbone, à la fin du 18^e siècle et au cours du 19^e, commença à jouer un rôle, en tant que « carbone de carbure » ou « carbone de trempe ». Après une séquence d’hésitation à la fin du 19^e siècle les variétés allotropiques du fer furent identifiées et le diagramme Fe–C fut publié, mais le durcissement par trempe n’avait toujours pas d’explication convaincante. Il manquait une notion précise de solution solide (du carbone dans le fer).

Abstarct

The first attempts to describe the hardening mechanisms of steel during quenching appear in the 12th century. They are based on Aristotle’s concepts of matter as a continuum containing pores. At the beginning of the 18th century, Réaumur gave a description of the pores, quite similar to the atoms of Plato. Until the first years of the 20th century, the pores were used to describe the penetration into the metal of subtle fluids, phlogiston, etc, which were trapped by quenching and produced hardening. Carbon, at the end of the 18th century and during the 19th, began to play a role as “cemented carbon” (carbide) and “hardening carbon”. After a sequence of hesitation at the end of the 19th century, allotropic forms of iron were identified and the Fe–C phase diagram was published, but quench hardening was not yet explained. A precise understanding of solid solution (of C in Fe) was missing.