Les aciers damas

Origines historiques, utilisations techniques,
et usages esthétiques des aciers feuilleté,
également nommés aciers damassés

 

 Origines historiques

Le damas de soudure, également appelé acier damassé, acier feuilleté, ou encore damas occidental (par opposition au damas dit “oriental” ou wootz), est constitué, dans sa forme la plus simple, d’un empilement de couches hétérogènes, un peu à la manière d’un mille-feuilles. Les multiples couches sont soudées ensemble à la forge, par un simple martelage effectué à une température appropriée.

Le procédé est connu depuis fort longtemps, car avec la métallurgie du fer, les hommes découvrent rapidement que le métal, obtenu par des procédés de réduction du minerai en bas fourneau d’abord empiriques, puis de mieux  en mieux maîtrisés, présente des caractéristiques physiques non homogènes.
La maîtrise imparfaite des paramètres mis en jeu dans le processus (température, richesse en oxygène, composition du minerai…) conduit à la production d’un bloc de métal brut très imparfait, car contenant de nombreuses inclusions de scories, ainsi que des parties dont les teneurs en carbone dissous dans le fer varient considérablement. Dans une même “loupe” (on nomme ainsi le bloc de métal résultant de la réduction du minerai dans le bas fourneau), on trouvera donc des parties de fer quasiment pur, (c’est à dire exempt de carbone), des parties de fer aciéré (c’est à dire contenant une certaine concentration en carbone), et des parties assimilables à des “fontes” (c’est à dire contenant une plus forte concentration en carbone).
Une telle hétérogénéité est préjudiciable à la qualité du métal : les inclusions de scories doivent être expulsées, et les zones trop diversement carburées doivent être homogénéisées car elles présente des caractéristiques mécaniques trop différentes pour pouvoir être utilisées en l’état de quelque manière que ce soit.
Très vite et très tôt, l’humanité découvre qu’en martelant la loupe incandescente pour la resserrer, puis en l’étirant et en la repliant sur elle-même de nombreuses fois, on parvient à corriger l’ensemble de ces inconvénients. En effet, les scories se trouvent progressivement rejetées à l’extérieur de la loupe, et les différentes zones de carburation, intimement rapprochées par la succession des pliages, sont peu à peu homogénéisées.  L’opération consistant à resserrer la loupe est nommée cinglage. L’homogénéisation par replis et soudure du métal sur lui-même est nommée corroyage.

 

 L’utilisation technique des aciers damassés

De nombreuses régions possèdent des gisements et produisent alors du fer. Quoique dépouvus de connaissances physico-chimiques sur la structure et la composition des métaux ferreux, les artisans identifient néanmoins très vite les caractéristiques propres aux productions de chaque région. On sait ainsi que tel ou tel fer, peut être travaillé de telle ou telle manière, et sera plus approprié pour tel ou tel usage. De sorte qu’apparait l’idée qu’en mêlant à la forge des métaux ferreux de différentes origines et propriétés, on pourrait de la sorte obtenir au final une matière alliant les qualités intrinsèques de l’un et de l’autre. Ou encore, pour pousser davantage le raisonnement, on se dit alors qu’il serait intéressant de constituer des objets de manière composite en choisissant judicieusement la matière constitutive de chaque partie. Contrairement à l’opération de corroyage évoquée précédemment, le travail de forge ne va pas jusqu’à l’homogénéisation de l’ensemble. Bien au contraire, on choisit et positionne chaque matière en fonction du rôle qu’on souhaite lui voir jouer. On verra ainsi apparaître des épées composites constituées d’une âme en fer, pauvre en carbone et parconséquent suffisamment malléable pour absorber les chocs, et de tranchants en métal aciéré garantissant tranchant et dureté.

Le jeu avec les assemblages composites ira très loin : les mérovingiens, dès le Vème siècle après JC, produisent des épées dont la structure très complexe contient des assemblages des barreaux feuilletés et torsadés, avec des tranchants rapportés en acier dur.

 

L’utilisation esthétique des aciers damassés

Ici intervient un autre aspect fondamental du travail sur ces assemblages composites ou aciers damassés : lorsque le métal est finement poli, un traitement chimique (le plus souvent une corrosion de surface par une substance légèrement acide)permet de révéler la structure composite. En effet, le métal, en fonction de sa composition, réagit de manière différente à l’attaque chimique; cela se traduit par l’apparition de nuances de gris différentes (quasiment du blanc au noir) qui permettent de distinguer les couches successives de métal. De sorte que le travail sur les aciers composites sera également utilisé à des fins non seulement techniques et mécaniques, mais aussi esthétiques. De telles épées requièrent un travail et une maîtrise considérables. Elles sont le plus souvent l’apanage de rois ou d’empereurs, et leur vue frappe l’imagination, car à la magnificence des ornements, vient s’ajouter l’aspect moiré et changeant de la lame qui, prenant différemment la lumière, semble par moment flamboyer et s’animer d’une vie propre.

 

Les aciers damassés contemporains

De nos jours, la démarche demeure inchangée, le forgeron privilégiant la recherche esthétique, ou la qualité mécanique, ou encore tentant de concilier au mieux l’une et l’autre.

La différence – considérable – tient en cela que les matières de base dont nous disposons aujourd’hui, sont des aciers industriels dont les caractéristiques et les compositions sont parfaitement connues. L’artisan constitue ainsi son damas en toute connaissance de cause, et la connaissance des aciers qu’il va assembler lui permet d’anticiper les propriétés du damas résultant.
Concrètement le travail commence par la préparation d’une “trousse”,  c’est à dire d’un empilement de plaques d’aciers de différentes compositions.
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La trousse est ensuite fixée à un barreau ou traînard afin de pouvoir être manipulée facilement.
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Elle est mise à chauffer, puis, lorsque la température de soudure est atteinte, martelée afin de solidariser les plaques d’acier.
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Il s’agit alors de multiplier le nombre couches en effectuant, comme pour une pâte feuilletée, une succession d’étirement, de replis et de soudures du bloc sur lui-même. Le nombre de couches résultant de ces opérations est multiplié et peut atteindre rapidement plusieurs centaines.
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Le bloc feuilleté peut alors être utilisé tel quel, ou encore subir de nouvelles déformations structurelles (reforgeage, torsion, incisions…etc). Quoiqu’il en soit, le forgeron termine son travail en mettant en forme le bloc ainsi obtenu, puis en affinant le travail par un processus d’abrasion et enfin de polissage après avoir le cas échéant effectué les traitements thermiques requis (trempe, etc…).
Au final, une révélation chimique vient faire apparaître la structure composite résultant du travail de forge, des déformations et des abrasions pratiquées.

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